অ্যাপ্লিকেশন আর্টিকেল: QRD1114 রিফ্লেক্টিভ অবজেক্ট সেন্সর ইন্টিগ্রেট করা

অ্যাপ্লিকেশন নিবন্ধ: QRD1114 রিফ্লেক্টিভ অবজেক্ট সেন্সর সংহতকরণ

এই নিবন্ধটি এমবেডেড সিস্টেমে onsemi QRD1114 রিফ্লেক্টিভ অবজেক্ট সেন্সর ব্যবহারের জন্য একটি ব্যবহারিক নির্দেশিকা প্রদান করে। এটি সেন্সরের কার্যপ্রণালী, একটি সম্পূর্ণ সার্কিট ডিজাইন, ফার্মওয়্যার উদাহরণ এবং অফিসিয়াল ডেটাশিটের উপর ভিত্তি করে মূল কর্মক্ষমতা বিবেচনা কভার করে।

1. সেন্সর ওভারভিউ

QRD1114 একটি কমপ্যাক্ট, থ্রু-হোল রিফ্লেক্টিভ সেন্সর যা একটি ইনফ্রারেড (IR) নির্গমনকারী ডায়োড এবং একটি NPN ফটোট্রান্সিস্টরকে একটি একক প্যাকেজে একত্রিত করে। যখন সেন্সরের সামনে একটি রিফ্লেক্টিভ বস্তু স্থাপন করা হয়, তখন নির্গত IR আলো ফটোট্রান্সিস্টরে ফিরে প্রতিফলিত হয়, যা তখন কারেন্ট পরিচালনা করে। এই আউটপুট কারেন্ট বস্তুর প্রতিফলন ক্ষমতা এবং সেন্সর পৃষ্ঠ থেকে দূরত্ব (D) এর সমানুপাতিক। ডিভাইসটি Pb-মুক্ত, RoHS সম্মত, এবং পরিবেষ্টিত আলোর হস্তক্ষেপ কমাতে একটি ডেলাইট ফিল্টার বৈশিষ্ট্যযুক্ত।

**চিত্র 1:** QRD1114 এর জন্য যান্ত্রিক কেস আউটলাইন এবং পিন বরাদ্দ (সোর্স: onsemi ডেটাশিট, কেস 100BY)। পিন 1 (অ্যানোড) এবং 2 (ক্যাথোড) IR নির্গমনকারীর জন্য; পিন 3 (কালেক্টর) এবং 4 (ইমিটার) ফটোট্রান্সিস্টরের জন্য।

qrd1114-pins

2. অ্যাপ্লিকেশন উদাহরণ: কনভেয়র বেল্টের জন্য অবজেক্ট ডিটেকশন

একটি শিল্প অটোমেশন পরিস্থিতিতে, QRD1114 কনভেয়র বেল্টে চলমান প্যাকেজ সনাক্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। সেন্সরটি বেল্ট পৃষ্ঠের কাছাকাছি মাউন্ট করা হয়। ডেটাশিট অনুসারে, সর্বোত্তম সেন্সিং দূরত্ব (D) সেন্সর পৃষ্ঠ থেকে রিফ্লেক্টিভ পৃষ্ঠ পর্যন্ত 0.050 ইঞ্চি (1.27 মিমি)। যখন একটি প্যাকেজ এই দূরত্বে অতিক্রম করে, তখন প্রতিফলিত IR আলো বৃদ্ধি পায়, ফটোট্রান্সিস্টরের কালেক্টর কারেন্টকে একটি নির্ধারিত থ্রেশহোল্ডের উপরে চালিত করে, একটি বস্তুর উপস্থিতি সংকেত দেয়। এই সংকেতটি তখন একটি কাউন্টার ট্রিগার করতে, একটি ডাইভার্টার সক্রিয় করতে বা একটি টাইমস্ট্যাম্প লগ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

3. সার্কিট ডিজাইন এবং ইন্টারফেস

ফটোট্রান্সিস্টর একটি কারেন্ট সিঙ্ক হিসাবে কাজ করে। একটি সাধারণ ইন্টারফেস সার্কিট একটি পুল-আপ রোধক (R_L) ব্যবহার করে কালেক্টর কারেন্ট (I_C) কে একটি ভোল্টেজ (V_OUT) এ রূপান্তর করে যা একটি মাইক্রোকন্ট্রোলারের অ্যানালগ-টু-ডিজিটাল কনভার্টার (ADC) বা একটি কম্প্যারেটর সহ ডিজিটাল ইনপুট দ্বারা পাঠযোগ্য।

3.1. স্কিম্যাটিক ডিজাইন

3.2. কম্পোনেন্ট নির্বাচন

V_CC: 5V (বা 3.3V যদি মাইক্রোকন্ট্রোলারের I/O এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়)।
R₁ (IR LED কারেন্ট সীমা): I_F = 20 mA (সাধারণ পরীক্ষার শর্ত) সেট করতে, R₁ = (V_CC - V_F) / I_F। 20 mA এ V_F ≈ 1.5V সহ (ডেটাশিটের চিত্র 1 দেখুন), R₁ ≈ (5V - 1.5V) / 0.02A = 175 Ω। একটি স্ট্যান্ডার্ড মান 180 Ω উপযুক্ত।
R_L (পুল-আপ রোধক): মানটি আউটপুট ভোল্টেজ সুইং নির্ধারণ করে। V_CE = 5V এ I_C(ON) ন্যূনতম = 1 mA (D = 0.050 ইঞ্চিতে পরীক্ষিত) সহ, একটি 4.7 kΩ রোধক একটি ভাল ট্রেড-অফ প্রদান করে। বস্তু উপস্থিত থাকলে: V_OUT ≈ 5V - (1 mA * 4.7 kΩ) ≈ 0.3V (নিম্ন)। বস্তু না থাকলে: V_OUT ≈ 5V (উচ্চ, কারণ ডার্ক কারেন্ট নগণ্য)। একটি 4.7 kΩ রোধক সুপারিশ করা হয়।
C1: পাওয়ার সাপ্লাই ডিকপলিং এবং নয়েজ ফিল্টারিংয়ের জন্য ঐচ্ছিক 0.1 µF ক্যাপাসিটর।

3.3. ফার্মওয়্যার উদাহরণ (Arduino-স্টাইল সিউডোকোড)


const int sensorPin = A0; // অ্যানালগ ইনপুট পিন
const int threshold = 200; // ADC থ্রেশহোল্ড (0-1023), পরীক্ষার ভিত্তিতে সামঞ্জস্য করুন

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(sensorPin, INPUT);
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(sensorPin);
  // উপরের সার্কিটে, বস্তু উপস্থিত থাকলে Vout নিম্ন হয়
  if (sensorValue < threshold) {
    Serial.println("বস্তু সনাক্ত হয়েছে!");
    // একটি ক্রিয়া ট্রিগার করুন, যেমন: কাউন্টার বৃদ্ধি, রিলে সক্রিয় করা
  } else {
    Serial.println("কোনো বস্তু নেই");
  }
  delay(100);
}

4. কর্মক্ষমতা এবং অপ্টিমাইজেশন বিবেচনা

ডেটাশিটের উপর ভিত্তি করে, বেশ কয়েকটি কারণ সেন্সরের আউটপুটকে প্রভাবিত করে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল সেন্সিং দূরত্ব (D):

সর্বোত্তম সেন্সিং দূরত্ব: ডেটাশিটে D = 0.050 ইঞ্চি (1.27 মিমি) এ কর্মক্ষমতা নির্দিষ্ট করা হয়েছে। চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে, এই বিন্দুর বাইরে দূরত্ব বাড়লে আউটপুট কারেন্ট দ্রুত হ্রাস পায়। নির্ভরযোগ্য সনাক্তকরণের জন্য, সেন্সরটিকে যতটা সম্ভব এই সর্বোত্তম দূরত্বের কাছাকাছি স্থাপন করা উচিত।
বস্তুর প্রতিফলন ক্ষমতা: I_C(ON) স্পেসিফিকেশন (ন্যূনতম 1 mA) একটি 90% প্রতিফলিত সাদা পরীক্ষা কার্ড ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়। গাঢ় বা ম্যাট পৃষ্ঠতল দুর্বল সংকেত উৎপন্ন করে। নির্দিষ্ট লক্ষ্য উপাদানের জন্য থ্রেশহোল্ড সামঞ্জস্য করার প্রয়োজন হতে পারে।
তাপমাত্রা: ডেটাশিটের চিত্র 3 দেখায় যে কালেক্টর কারেন্ট তাপমাত্রার উপর মোটামুটি স্থিতিশীল, তবে ডার্ক কারেন্ট (চিত্র 4) তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়। এটি উচ্চ তাপমাত্রায় থ্রেশহোল্ড সেটিংসকে প্রভাবিত করতে পারে।
পরিবেষ্টিত আলো: অন্তর্নির্মিত ডেলাইট ফিল্টার পরিবেষ্টিত ইনফ্রারেড আলোর প্রভাব হ্রাস করে, তবে সম্পূর্ণরূপে দূর করে না। উচ্চ পরিবেষ্টিত পরিবেশে, মডুলেশন কৌশল (যেমন, LED পালস করা এবং সিঙ্ক্রোনাস ডিটেকশন ব্যবহার) শব্দ প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করতে পারে।
ক্রস টক: I_CX (ক্রস টক) স্পেসিফিকেশন (সাধারণত 0.2 µA) হল প্রতিফলিত পৃষ্ঠতল ছাড়া কালেক্টর কারেন্ট। থ্রেশহোল্ড ডিজাইনে এটি বিবেচনা করা উচিত।

5. উপসংহার

QRD1114 হল বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনে অ-সংযোগ বস্তু সনাক্তকরণের জন্য একটি বহুমুখী এবং সাশ্রয়ী সমাধান, যার সর্বোত্তম সেন্সিং পরিসীমা 1.27 মিমি (0.050 ইঞ্চি)। এর বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য বোঝার মাধ্যমে এবং এই নিবন্ধের ডিজাইন নির্দেশিকা অনুসরণ করে, প্রকৌশলীরা দ্রুত এই সেন্সরটিকে শক্তিশালী এবং নির্ভরযোগ্য সিস্টেমে সংহত করতে পারেন। সম্পূর্ণ স্পেসিফিকেশন এবং ডিজাইন সীমাবদ্ধতার জন্য সর্বদা সর্বশেষ ডেটাশিট পড়ুন।

রেফারেন্স: onsemi QRD1114/D রিফ্লেক্টিভ অবজেক্ট সেন্সর ডেটাশিট, ডিসেম্বর 2024 – রিভ. 5।

ছবি

qrd1114-pins

qrd1114-1

কোন কোড সংযুক্ত নেই।

সম্পদ ও রেফারেন্সসমূহ

এখনো কোনো সম্পদ নেই।

ফাইলসমূহ📁

ডেটাশিট (পিডিএফ)

QRD1114 Reflective Object Sensor datasheet PDF
Description The QRD1113 and QRD1114 reflective sensors consist of an infrared emitting diode and an NPN silicon phototransistor mounted side by side in a black plastic housing. The on−axis radiation of the emitter and the on−axis response of the detector are both perpendicular to the face of the QRD1113 and QRD1114. The phototransistor responds to radiation emitted from the diode only when a reflective object or surface is in the field of view of the detector. get the datasheet from robojax.com and purchase it from Amazon from the provided links below.

robojax_QRD1114-D.PDF 0.65 MB