Sharp GP2Y0A21YK0
Introduction
Le détecteur de distance Sharp GP2Y0A21YK est un senseur de proximité infrarouge évaluant la distance sur base de la quantité de lumière infrarouge reçu en retour.
Sa technologie infrarouge offre une évaluation de la distance moins rigoureuse qu'un senseur ulrasons mais reste cependant très économique. Il permet donc la détection d'obstacles (et jugement de distances) à prix abordable.
Ce senseur dispose d'une électronique embarquée qui le rend à la fois autonome et permet de proposer un interface simple à mettre en oeuvre. En effet, le senseur fournit une tension analogique qui est proportionnel à la distance à laquelle l'objet est détecté.
La tension de sortie varie de 2,3 - 0,4 Volts pour une distance variant respectivement 10 - 80 cm. Il suffit donc de bancher ce senseur sur une entrée Analogique pour évaluer la distance.
Ou acheter
Cet article est disponible chez MC Hobby.
Il inclus le connecteur de raccordement et un PinHeader pour faciliter le raccordement sur breadboard.
Considérations techniques
Comme précisé dans la fiche technique, la tension analogique renvoyée par la capteur dépend de la distance de l'objet.
= Documentation
Ce que le graphe nous apprends:
- La tension maximale est de ~3.3 volts et diminue lorsque l'objet s'éloigne.
- La tension ne diminue pas proportionnellement à la distance (par ex: 10mv par 10cm) mais suit une courbe.
- Il est difficile d'évaluer les distances en dessous de 10 cm.
- Il est difficile d'évaluer les distances en 50 et 80 cm (perte de précision, la courbe s'aplatit).
- Il est impossible d'évaluer une distance au delà de 80 cm (personnellement, cela devient déjà difficile à partir de 50 cm)
- La détection de distance reste encore possible entre 5 et 10 cm.
- Par contre, la tension chute en dessous de 5cm, il est donc impossible de savoir si l'objet est très proche ou plus loin.
- Il est donc préférable d'éviter de descendre en deçà de 10 cm de distance.
Ce que la documentation nous apprends:
La distance de jugement idéale se situe à +/- 24 cm.
= Expérience
Ce que l'expérience nous à appris: 1) Le détecteur est sensible au revêtement de proximité!
Perché sur son pied (voir vidéo), le détecteur oscille entre 15 et 20 cm de distance mesuré lorsqu'aucun objet n'est présent! Cela est causé par la réflexion de la surface de mon bureau... le senseur étant perché à 12 cm de haut, cela a du sens.
Cette mesure incorrecte/parasite (en un bruit de fond) disparait pour être remplacée par une mesure réaliste lorsqu'un objet est réellement placé devant le senseur.
Après avoir repositionné mon détecteur sur bord du bureau (donc face au vide), la mesure parasite (en bruit de fond) disparait littéralement. Attention donc si ce type de senseur doit équiper un engin mobile... la distance par rapport au sol provoquera une mesure parasite.
2) Imprécision des mesures proches et lointaines
Il est difficile de mesurer une distance entre 5 et 10 cm, tout comme une distance supérieur à 50 cm (pour un objet non massif)... les corps massif sont détectés jusqu'à 70 cm sans problèmes.
3) Résolution de l'entrée Analogique
Finalement, il ne faut pas oublier que la précision de mesure analogique est de 5mV (5volts/1024). Cela nuit sensiblement à la précision de la mesure analogique. Il est pourtant possible d'y remédier en alimentant le détecteur en 3.3 v et en utilisant cette tension comme référence HRef (voir cet exemple avec un TMP36 sur ladyada). La précision augmente alors à 3.3mV.
Montage
Ce senseur est très simple à câbler avec ses 3 connexions (une sortie analogie + alimentation). Il est assez populaire du fait de son prix assez démocratique mais aussi de sa simplicité de raccordement.
il suffit de placer les différents câbles du connecteur JST comme suit:
- Rouge: +5v
- Noir: GND/Masse
- Jaune: Entrée Analogique A0
Autre Information
Fiche technique (DataSheet)