Модуль цифрового инфракрасного датчика линии QRE1113 (Digital IR Reflection Sensor)

# Модуль цифрового инфракрасного датчика линии QRE1113 (Digital IR Reflection Sensor)

Модуль на базе ИК-сенсора QRE1113 представляет собой компактный цифровой датчик отражения, предназначенный для определения линии (Line Follower) и обнаружения поверхностей различной отражающей способности. Датчик оснащен цифровым выходом на базе цепи разряда конденсатора, что позволяет подключать его к контроллерам без использования аналого-цифрового преобразователя (АЦП / ADC).

Конструктивно QRE1113 состоит из двух частей: инфракрасного светодиода (IR LED) и светочувствительного фототранзистора. При подаче питания ИК-светодиод излучает свет, а фототранзистор фиксирует уровень отражения от поверхности. Светлая поверхность отражает больше ИК-лучей, ускоряя разряд емкости, тогда как темная поверхность поглощает свет, и разряд происходит медленнее. Это идеальное решение для роботов, движущихся по черной линии, или счетчиков оборотов.

---

### Технические характеристики

| Параметр | Значение |

| --- | --- |

| Оптический датчик | Fairchild / ON Semi QRE1113 |

| Тип выхода | Цифровой (время разряда емкости 10 нФ) |

| Рабочее напряжение (VCC) | 3.3 – 5.0 В DC |

| Рабочий ток | ~25 мА |

| Оптимальное расстояние до поверхности | 3 мм (0.125 дюйма) |

| Совместимость с АЦП | Не требуется (работает с обычными цифровыми GPIO) |

| Ограничительный резистор ИК-LED | 100 Ом (встроен на плате) |

| Шаг выводов | 2.54 мм (0.1 дюйма) |

| Габариты платы | 7.6 × 14 мм (0.3 × 0.55 дюйма) |

---

### Назначение контактов (Pinout)

• VCC: Питание модуля (3.3В – 5В DC).
• GND: Общий провод (земля).
• OUT / DO: Цифровой сигнальный контакт (подключается к любому цифровому пину микроконтроллера).

---

### Принцип работы и считывание данных

Модуль использует схему измерения времени разряда емкости:

1. Вывод микроконтроллера переводится в режим выхода (`OUTPUT`) и подается высокий уровень (`HIGH`), чтобы зарядить встроенный конденсатор емкостью 10 нФ.

2. Вывод переводится в режим входа (`INPUT`).

3. Замеряется время, за которое напряжение на пине упадет до логического нуля (`LOW`).

4. Белая поверхность: высокий уровень отражения ➔ фототранзистор открыт ➔ конденсатор разряжается быстро ( 1000 мкс).

---

### Пример скетча для Arduino (Определение черной/белой линии)

```cpp

#define QRE1113_PIN 2 // Цифровой пин подключения датчика

void setup() {

Serial.begin(115200);

}

void loop() {

long timeMicroseconds = readQRE1113(QRE1113_PIN);

Serial.print("Время разряда: ");

Serial.print(timeMicroseconds);

Serial.out(" мкс | ");

// Пороговое значение разряда (подбирается опытным путем)

if (timeMicroseconds < 400) {

Serial.println("Поверхность: БЕЛАЯ");

} else {

Serial.println("Поверхность: ЧЕРНАЯ");

}

delay(100);

}

// Функция считывания времени разряда емкости

long readQRE1113(int pin) {

pinMode(pin, OUTPUT);

digitalWrite(pin, HIGH); // Заряд емкости

delayMicroseconds(10); // Ждем полной зарядки

pinMode(pin, INPUT); // Переводим пин на вход

long startTime = micros();

// Ждем, пока пин не станет LOW

while (digitalRead(pin) == HIGH && (micros() - startTime) < 3000) {

// Таймаут 3000 мкс для предотвращения зависания

}

return micros() - startTime;

}