Olá, hoje vamos conhecer e discutir um pouco mais sobre o sensor de distância – VL6180X – 0 a 10 cm. Também aprenderemos como testa-lo e também veremos suas principais características.
Para realizar este tutorial, tenham em mãos os seguintes componentes:
Lista de materiais:
01 – Sensor de distância – VL6180X – 0 a 10 cm
01 – Microcontrolador Arduino Uno
01 – Kit de Jumpers macho – macho 20 peças
Este tutorial será divido nos seguintes tópicos a seguir, caso tenha interesse em alguma parte específica, clique no tópico desejado e você será redirecionado para o trecho da página desejado.
O que é e como funciona um sensor de distância?
Tipos de sensores mais utilizados
Principais características do sensor VL6180X
Como testar o sensor de distância VL6180X
O que é e como funciona um sensor de distância?
Um sensor de distância é um dispositivo capaz de medir a proximidade de objetos sem a necessidade de contato direto com o mesmo.
No mercado, há diversos tipos de sensores de distância que funcionam das mais variadas maneiras.
Tipos de sensores mais utilizados
Sensores ópticos
São sensores que possuem dois dispositivos acoplados no mesmo conjunto óptico. Esses dois dispositivos, são um emissor e um receptor.
Para realizar a leitura, os raios emitidos pelo transmissor refletem na superfície do objeto detectado e retornam ao receptor.
Então é calculada através do tempo a distância entre o objeto e o sensor.
Sensores infravermelhos
São sensores que utilizam a radiação térmica (calor) dos objetos para detectar movimentos.
Eles disparam feixes de luz infravermelhos medindo os fótons para verificar a temperatura do alvo.
Funcionam de maneira similar aos sensores ópticos que emitem e recebem a informação.
Sensores acústicos
Seu princípio de funcionamento é o mesmo do infravermelho, mas ao invés de fótons, o sensor emite e lê diferentes frequências de ondas sonoras no ar. Emitindo várias ondas inaudíveis, este tipo de sensor detecta o eco provocado pela obstrução de um corpo estranho, como uma espécie de sonar presente nos morcegos e outros animais.
Sensores Indutivos
Esse tipo de sensor emite um campo magnético alterando de alta frequência. Quando um alvo de comutação metálico se aproxima desse campo magnético, a energia gerada pelo sensor é extraída do campo alternado por meio da perda de corrente contínua.
Por isso, é um tipo de sensor utilizado para aplicações que possuem metal em sua fabricação.
Sensores Capacitivos
Sensores do tipo capacitivo funcionam de maneira semelhante a um capacitor. Eles medem a diferença de potencial elétrico entre dois pontos em objeto qualquer que seja.
Ao aplicar uma carga elétrica o campo elétrico do objeto é alterado. Essa alteração pode ser medida por esse tipo de sensor.
Principais características do sensor VL6180X – 0 a 10 cm
O sensor VL6180X é um sensor do tipo óptico listado mais a cima.
Ele conta com um pequeno laser e receptor e é capaz de medir o “Tempo de voo” do sinal que é emitido até o momento que ele retorna para o receptor. Com isso, ele é capaz de medir a distância de objetos próximos.
Sua comunicação é realizada através do protocolo I2c o que permite realizar a conexão de mais de um sensor ao mesmo tempo.
A tensão de alimentação do sensor varia de 3v a 5v, por possuir um pequeno regulador de tensão, o CI VL6180X pode ser utilizado com 5V, e a sua tensão de entrada será convertida para os 3v que o CI suporta.
Como testar o sensor VL6180X – 0 a 10 cm
Para conseguir testar este sensor, é necessário que você adicione a biblioteca da Adafruit_VL6180X. Você pode encontra-la no Github.
Neste tutorial, você pode ver como adicionar as bibliotecas na IDE do Arduino:
Adicionando placas e bibliotecas na IDE do Arduino
Essa biblioteca pode ser utilizada para sensores diferentes do da Adafruit, pois a base é o mesmo sensor VL6180X.
Com a biblioteca adicionada, vamos à montagem do circuito elétrico:
O pino Vin do sensor vai conectado no 5V do Arduino.
O pino GND do sensor vai conectado no GND do Arduino.
O pino SCL do sensor vai conectado no SCL do Arduino.
O pino SDA do sensor vai conectado no SDA do Arduino.
O circuito montado fica da seguinte maneira:
A parte do código de teste ficou da seguinte maneira:
#include <Wire.h> //Inclui a biblioteca I2C
#include "Adafruit_VL6180X.h" // Chama a biblioteca Adafruit_VL6180X.h que possui as configurações necessárias para utilizar o sensor
Adafruit_VL6180X vl = Adafruit_VL6180X(); // Defina v1 como Adafruit_VL6180X();
void setup()
{
Serial.begin(115200); //Inicia o monitor Serial com velocidade de 115200
// Aguarda o inicio da porta Serial do Arduino
while (!Serial) // Enquanto serial não iniciar, de um delay de 1 milisseungdo
{
delay(1); // Delay de 1 milissegundo
}
Serial.println("Buscando Sensores!"); // Escreve no monitor Serial "Buscando Sensores"
if (! vl.begin())// Se v1 não iniciar
{
Serial.println("Sensor não encontrado"); // Escreve "Sensor não encontrado" no monitor Serial
while (1); // Fica preso nesta etapa ao não encontrar o sensor
}
Serial.println("Sensor Encontrado"); // Escreve "Sensor encontrado" quando o v1.begin é iniciado
}
void loop()
{
uint8_t range = vl.readRange(); // Define uma variavel range para leitura do range do sensor
uint8_t status = vl.readRangeStatus(); // Define uma variavel status para ler o status do sensor
if (status == VL6180X_ERROR_NONE) // Se não ouver erro
{
Serial.print("Range: "); // Escreve a palavra "Range" no monitor Serial
Serial.print(range); // Escreve o valor da Váriavel Range no monitor Serial
Serial.println("mm"); // Escreve "mm"(Milimetros) no monitor Serial
}
delay(100); // delay de 100 ms
}
Com o código de teste podemos ver que o sensor consegue ler de 10mm até 190 mm. No entanto ele perde precisão ao medir valores acima do recomendado de 0 – 10 cm e sua medição também fica refém do tipo de material a ser refletido.
Conclusão
Por hoje é isso pessoal. Nesse tutorial podemos aprender um pouco mais sobre o sensor VL6180X e como utiliza-lo. Também aprendemos um pouco sobre os tipos de sensores mais utilizados atualmente.
Até a próxima.
