Модуль светового барьера KY-010

В этой статье рассмотрим модуль светового барьера KY-010 (иногда называемый модулем фотопрерывателя). 

Его суть заключается в следующем: когда какой-либо объект блокирует прохождение света между его излучателем и детектором, уровень сигнального вывода меняется с низкого на высокий.

Описание и технические данные

Состав модуля:

• Спереди: Фотомикродатчик типа  EE-SX1103, внутри которого находятся ИК-передатчик (ИК-диод) и оптический приемник (фототранзистор).
• Сзади: два SMD-резистора номиналами в 10 кОм и 330 Ом.
• 3 штыревых контактов

ИК-светодиод представляет собой светоизлучающий диод (английская аббревиатура Light Emitting Diode). На практике это оптоэлектронное устройство, использующее оптические свойства некоторых полупроводниковых материалов для создания фотонов. При этом излучение происходит в инфракрасном диапазоне излучения. В датчике EE-SX1103 пик приходится на 950 нм.

Фототранзистор — это, по сути, транзистор с биполярным переходом, сделанный таким образом, чтобы свет мог достигать перехода база-коллектор.

Фототранзистор имеет характеристики, аналогичные характеристикам фотодиода, но с гораздо более высокой чувствительностью к свету.

Резистор R2 со значением 330 Ом ограничивает ток, протекающий через ИК-светодиод, а R1 со значением 10 кОм имеет функцию подтяжки питания к коллектору фототранзистора.

При отсутствии объекта фотодиод излучает фотоны, которые «открывают» фототранзистор, и ток течет через эмиттер к земле. Тем самым уровень напряжения на сигнальном контакте (на коллекторе) равен логическому 0. Как только между фотодиодом и фототранзистором возникает объект, транзистор «закрывается», ток прекращает течь и на сигнальном контакте появляется напряжение (напряжение питание, подтянутое через резистор 10кОм), равное логической 1.

Схема подключения KY-010 к Arduino

Модуль KY-010	Плата Arduino
Левый контакт (–)	GND
Средний контакт	+5V
Правый контакт (S)	Pin 3

• Подключите питание модуля (средний контакт) к +5В платы Ардуино.
• Подключите землю модуля (левый контакт) к GND платы Ардуино. 
• Подключите сигнальный вывод (правый контакт) к контакту 3 на плате Arduino.

Пример кода для Arduino и фотопрерывателя KY-010

При наличии объекта между излучателем (ИК-диодом) и детектором (фототранзистором) загорится светодиод и в порт выведет Detected!. В качестве светодиодов можно использовать модули KY-011, KY-016 или KY-029.

int led = 13;     // Номер контакта для светодиода
int sensor = 3;   // Номер контакта, к которому подключен фотопрерыватель
int val;          // Переменная для хранения состояния датчика

void setup()
{
  pinMode(led, OUTPUT);   // Настройка контакта светодиода на выход
  pinMode(sensor, INPUT); // Настройка контакта датчика на вход
  Serial.begin(9600);     // Инициализация последовательного порта
}

void loop()
{
  val = digitalRead(sensor); // Получение состояния датчика
  /* Если объект обнаружен, то зажигаем светодиод и выводим в порт Detected! */
  if (val == HIGH)           
  {
    digitalWrite(led, HIGH);
    Serial.println("Detected!");
  }
  /* Если объект отсутствует, гасим светодиод */
  else
  {
    digitalWrite(led, LOW);
  }
}