夏普SHARP 10-80cm红外测距传感器 GP2Y0A21YK0F 性能测试

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夏普SHARP GP2Y0A21YK0F

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传感器简介

品牌：夏普SHARP
型号：GP2Y0A21YK0F
产地：日本/Japan
类型：红外测距传感器 
距离测量范围：10～80CM
信号类型：模拟量输出型
包装尺寸：29.5×13×13.5mm
消耗电流：30mA（典型）
电源电压：4.5~5.5 V

常见应用

触摸开关（卫浴设备，照明控制等）
机器人清洁器
节能传感器（自动取款机、复印机、自动售货机）
游乐设备（街机游戏机机器人）
计数器（流水线、道闸）

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测试前先贴一部分官方提供的DataSheet截图

根据上述技术手册可分析得知，该款传感器信号输出类型为电压模拟量，且与测量距离的输出关系呈类反比的非线性关系。
测量距离为6CM左右时输出电压值最大，大致为3.1V；
测量距离在80CM左右时，输出变化已经很小了，大致0.5V附近。

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了解上述内容后，老套路，依旧是发烟测试，通过Arduino测试实际效果。

测试平台

根据时序关系编程如下：

//#include 
//LiquidCrystal LCD1602(16,15,7,6,5,4);    //初始化LCD1602

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  //LCD1602.begin(16,2);    //设置16*2显示
  pinMode(14,INPUT);
  //LCD1602.clear();   //清屏
  delay(45);
}

void loop() {
  int val;
  val = analogRead(14);
  // float i = val * (5.0 / 1023.0);
  Serial.print(val);
  Serial.print("*");
  //LCD1602.setCursor(0,0);   //0列0行
  //LCD1602.print(val); 
  //LCD1602.clear();   //清屏
}

串口输出值最大650左右

大家都知道，由于Arduino的模拟量输入测量实际上就是AVR单片机的ADC测量，基准电压：5VDC，分为了1024份显示罢了。
通过上述对数据手册的解读可知，理论应该显示的最大值为：

        int（1024 * 3.1 / 5） = 635

考虑实际环境中的偶然误差，官方数据还是相当准确的。
本打算通过Python将相关实测数据绘制出来的，但最近家里网络环境一直很一般，

想现装Python数据分析的相关库装不了，怎么办？
有办法，还有很好用的Processing嘛。

绘制界面如下：

Processing绘制显示界面

在5CM处：

        int(（635 / 1024） * 10) = 6 

在5CM处实测值：显示6个立方体

30CM处：

         理论值： int(（（1024 * 0.9 / 5）/ 1024） * 10) = 2

30CM处实测值

60CM处：

           理论值：int(（（1024 * 0.5 / 5）/ 1024） * 10) = 1

60CM处实测值

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结论

通过上述实测数据，官方提供的数据在实际环境中基本准确。
一开始做测距实验时我们一般会选择超声波传感器，而使用超声波传感器不光浪费单片机接口，环境条件也会对其测量结果造成较大干扰。
红外测距传感器在一定条件下几乎不受环境条件影响，因此应用于实际测距电路中效果更好、性能更稳定。

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                                        禾灮·小楊
                                       2018.08.12

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