Raspberry Pi Pico: Abstandsmessung mit TCRT5000

Mit dem Infrarot-LED-Sensor TRCR5000 wollen wir eine Abstandsmessung durchführen und damit experimentieren. Eine Anwendung könnte ein Abstandsmesser oder ein berührungsloser Schalter sein, der je nach Abstand unterschiedliche Dinge schaltet.

Wenn Du noch keine Erfahrung mit einem TCRT5000 hattest, ist es empfehlenswert ein paar Grundlagen anzulesen. In der praktischen Anwendungen können diese Sensoren sehr widerspenstig sein.

Aufbau und Bauteile

Raspberry Pi Pico: Objekterkennung mit TCRT5000

Hinweis: Zur Abstandsmessung wird ein IR-Sensor benötigt, der über einen analogen Signalausgang verfügt, der mit einem ADC-Eingang am Raspberry Pi Pico ausgewertet werden kann.

Raspberry Pi Pico TCRT5000
Pin 36 3V3 OUT VCC
Pin 33 GND GND
Pin 31 GPIO 26 (ADC0) AOUT

Hinweis: Um den folgenden Programmcode sinnvoll zur Abstandsmessung nutzen zu können, muss der Sensor kalibriert werden.

Programmcode

Der Programmcode enthält eine Endlos-Schleife, die kontinuierlich den analogen Eingang des TCRT5000 auswertet und als dezimale Zahl auf der Kommandozeile ausgibt.
Je nach Abstand zu einem Objekt verändert sich der Wert.

# Bibliotheken laden
from machine import ADC
from time import sleep

# Initialisierung des ADC0 (GPIO26)
sensor_a = ADC(0)

# Wiederholung (Endlos-Schleife)
while True:
    value_a = sensor_a.read_u16()
    print('ADC:', value_a)
    print()
    sleep(0.5)

Hinweis: Der analoge Wert in Form einer Dezimalzahl muss noch in Zentimeter (cm) umgerechnet werden. Leider funktioniert das nur begrenzt, weil es keinen Zusammenhang zwischen dem gemessenen Wert und dem Abstand in Zentimeter gibt. Deshalb funktioniert die Abstandsmessung mit einem TCRT5000 nur begrenzt. Denkbar wäre es, im Programmcode eine eigene kalibrierte Skala zu hinterlegen, um mit diesem Aufbau einen Abstandsmesser zu bauen.

Alternative zur Abstandsmessung

Wenn man den Abstand zu einem Objekt oder einer Fläche einigermaßen korrekt messen will, dann muss man dazu einen Ultraschall-Sensor vom Type HC-SR04 verwenden. Die Geschwindigkeit von Ultraschall lässt sich einigermaßen präzise in ein Entfernungsmaß umrechnen.

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