フォトリフレクタを使ってみた！~Arduino~

今回は、「フォトリフレクタ（反射型フォトセンサ）」と「圧電スピーカー」というセンサーを　使って、物体が近づいたことを知らせるものを作りたいと思います！

フォトリフレクタの構造
使用する部品
サンプル回路
サンプルスケッチとその解説
最後に

フォトリフレクタの構造

まず、フォトリフレクタでは、赤外線LEDと光の強さに応じて電流が変化する「フォトトランジスタ」という装置が同じ面に配置されてます。赤外線LEDから赤外線を照射し、対象物からの反射をフォトトランジスタが受けることで電流が変化します。物体が接近すると、反射量が増加するため、接近を検知することができます。

フォトリフレクタは、色による反射率の違いを利用し、明るい色と暗い色を判断することもできます。これを応用したものが、ライントレースといい、ロボットの底面にフォトリフレクタを、床に向けて取り付けることで、床に設置したラインをなぞるように動かすことができます。

使用する部品

使用するものは下記のリストのものです。購入先はすべて秋月電子通商です。同じもの購入したい方はリストのリンクより購入ください。

・Arduino uno http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-07385/

・ブレッドボード http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05294/　

・ジャンパワイヤー http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-05371/

・抵抗器(150Ω) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25151/

・抵抗器(10kΩ) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25103/

・フォトリフレクタ(RPR-220) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-11401/

・圧電スピーカー http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-04228/

サンプル回路

次の配線図を参考に回路を組み立てましょう！

こちらの図がサンプル回路になります。左側からArduino uno、抵抗器(150Ω、茶緑茶金)赤外線LED用、フォトリフレクタ、抵抗器(10kΩ、茶黒橙金)フォトトランジスタ用、圧電スピーカーとなっています。

注意点としましては、フォトリフレクタの向きが注意が必要になります。フォトリフレクタ4本の足を分けるため、ブレッドボードの中央の溝をまたぐように配置します。切り欠きを左上として、左側が赤外線、LED、右側がフォトトランジスタです。

サンプルスケッチとその解説

フォトリフレクタは、物体が近づくと大きな値を出力するセンサーです。このサンプルスケッチは、センサーの状態を常に監視し、センサー値が100を超えたらスピーカーから警告音を鳴らすというものです。反応する距離を変更するには、12行目の100を変更してください。12行目の数値を大きくすると、より近くで反応するようになります。 15行目と17行目のtone()は指定した音程で鳴らすという意味の命令文となっています。

最後に

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鳩ラボ

『鳩LAB』は大学生6名で構成されるチーム。『ものづくりの楽しさを世の中に広めること』を目的に掲げ、電子工作やバイクのレースなどを通じてものづくりの楽しさを広める活動を行っています。小学生がプログラミングが必須になるなど、今後来るであろうIT時代おいてものづくりに触れる機会というのを増やしたいと思っています。また、製作やチーム運営を通じてエンジニアにとって必要な実践的な知識、技術を習得しエンジニアにとって貴重な経験を積む活動です。モータースポーツ・電子工作・ドローンなど様々なジャンルに挑戦し発信していきます。