37款传感器与执行器的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止这37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手尝试系列实验，不管成功（程序走通）与否，都会记录下来—小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百三十九：E18-D80NK 红外避障传感器模块 接近开关 智能小车 3-80cm
知识点：红外线、红外对管与红外避障传感器模块
一、红外线（Infrared，简称IR）
1、在光谱中波长大于0.76微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。
红外线是在1800年由天文学家威廉·赫歇尔发现，他通过将温度计放置于太阳光谱的红色区域之外并发现温度上升，指出有一种频率低于红色光的辐射：肉眼看不见，但仍能使被照射物体表面的温度上升。地球从太阳获得的能量中，有超过一半是以吸收红外线的方式。地球吸收及发射红外线辐射的平衡对其气候有关键性的影响。当分子改变其旋转或振动的运动方式时，就会吸收或发射红外线。由红外线的能量可以找出分子的振动模态及其偶极矩的变化，因此在研究分子对称性及其能态时，红外线是理想的频率范围。红外线光谱学研究在红外线范围内的光子吸收及发射。
2、红外是红外线的简称，它是一种电磁波。它可以实现数据的无线传输。自1800年被发现以来，得到很普遍的应用，如红外线鼠标，红外线打印机，红外线键盘等等。红外的特征：红外传输是一种点对点的传输方式，无线，不能离的太远，要对准方向，且中间不能有障碍物也就是不能穿墙而过，几乎无法控制信息传输的进度；IrDA已经是一套标准，IR收/发的组件也是标准化产品。
3、红外线通信技术适合于低成本、跨平台、点对点高速数据连接，尤其是嵌入式系统。红外线技术的主要应用:设备互联、信息网关。设备互联后可完成不同设备内文件与信息的交换。信息网关负责连接信息终端和互联网。红外通讯技术已被全球范围内的众多软硬件厂商所支持和采用，目前主流的软件和硬件平台均提供对它的支持.红外技术已被广泛应用在移动计算和移动通讯的设备中红外传输是一种点对点的传输方式，无线，不能离的太远，要对准方向，且中间不能有障碍物也就是不能穿墙而过，几乎无法控制信息传输的进度；IrDA已经是一套标准，IR收/发的组件也是标准化产品。
优点
·其使手机和电脑间可以无线传输数据;
·可以在同样具备红外接口的设备间进行信息交流;
·同时红外接口可以省去下载或其他信息交流所发生的费用;
·由于需要对接才能传输信息，安全性较强。
缺点
·通讯距离短，通讯过程中不能移动，遇障碍物通讯中断；
·红外通讯技术的主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输，功能单一，扩展性差。
二、红外对管（Infrared pair tube）
1、红外对管是红外线发射管与光敏接收管，或者红外线接收管，或者红外线接收头配合在一起使用时候的总称。红外线对管就是红外线发射与接收。它的发射与接收的方式有两种，其一是直射式，其二是反射式。直射式指发光管和接收管相对安放在发射与受控物的两端，中间相距一定距离；反射式指发光管和接收管并列一起，平时接收管始终无光照，只在发光管发出的红外光遇到反射物时，接收管收到反射回来的红外线才工作。
2、红外线发射管在LED封装行业中主要有三个常用的波段，如下850NM、875NM、940NM。根据波长的特性运用的产品也有很大的差异，850NM波长的主要用于红外线监控设备，875NM主要用于医疗设备，940NM波段的主要用于红外线控制设备，比如红外线遥控器、光电开关、光电计数设备等。
工作原理：发射红外线去控制相应的受控装置时，其控制的距离与发射功率成正比。为了增加红外线的控制距离，红外发对管工作于脉冲状态，因为脉动光（调制光）的有效传送距离与脉冲的峰值电流成正比，只需尽量提高峰值Ip，就能增加红外光的发射距离。提高Ip 的方法，是减小脉冲占空比，即压缩脉冲的宽度т，一些彩电红外遥控器，其红外发光管的工作脉冲中空比约为1/41/3；一些电气产品红外遥控器，其占空比是1/10。减小冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加。常见的红外发光二极管，其功率分为小功率（1mW10mW）、中功率(20mW50mW)和大功率(50mW100mW以上)三大类。要使红外发光二极管产生调制光，只需在驱动管上加上一定频率的脉冲电压。
3、红外线接收管是在LED行业中命名的，是专门用来接收和感应红外线发射管发出的红外线光线的。一般情况下都是与红外线发射管成套运用在产品设备当中。
特征与原理：红外线接收管是将红外线光信号变成电信号的半导体器件，它的核心部件是一个特殊材料的PN结，和普通二极管相比，在结构上采取了大的改变，红外线接收管为了更多更大面积的接受入射光线，PN结面积尽量做的比较大，电极面积尽量减小，而且PN结的结深很浅，一般小于1微米。红外线接收二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时，反向电流很小（一般小于0.1微安），称为暗电流。当有红外线光照时，携带能量的红外线光子进入PN结后，把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子—空穴对（简称：光生载流子）。它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。红外线接收二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。
三、E18-D80NK红外避障传感器模块
1、是一种集发射与接收于一体的数字式光电传感器。主要用于障碍物的检测。发射光经过调制后发出，接收头对反射光进行解调输出。有效的避免了可见光的干扰。透镜的使用，也使得这款传感器最远可以检测80厘米距离的问题（由于红外光的特性，不同颜色的物体，能探测的最大距离也有不同；白色物体最远，黑色物体最近）。对障碍物的感应距离可以根据要求通过后部的旋钮进行调节。该传感器具有探测距离远、受可见光干扰小、价格便宜、易于装配、使用方便等特点，可以广泛应用于机器人避障、流水线计件等众多智能自动化场合。
电气特性
棕色：VCC；蓝色：GND；黑色：OUT。
工作电压：5VDC
工作电流：10-15mA
驱动电流：100mA
感应距离：3-80CM
机械特性：
颜色：橙黄色
直径:18MM
长度:45MM
引线长度:18CM
2、模块技术参数
（1）输出电流DC / SCR/继电器控制: 100mA/5v电源
（2）电流消耗 >25mA（最小值）<100mA（最大值）
（3）响应时间 <2ms
（4）指向角: 小于15 °，有效距离在3-80CM范围内可调
（5）检测物体: 透明或不透明的物体
（6）工作环境温度: -25 °C〜55 °C
（7）标准检测物体: 太阳光10000LX是以下白炽灯3000LX
（8）外壳材料: 塑料
（9）类型：DC 3 Wire NPN-NO（常开）
（10）感应距离调节器和输出 LED 指示灯
（11）控制信号电平：High2.3V≤Vin≤5V Low-0.3V≤Vin≤1.5V
3、E18-D80NK工作原理
当发射器发出的红外线被被测物表面阻挡后，红外光会发生反射，反射光被光电管接收后进行解调，解调后的信号输入至Arduino等开发板就可进行物体检测了。E18-D80NK集成了可调电位器，可通过调节电位器调整测量增益。E18-D80NK 区别于KS-103和HR04 ，它通常不用于距离测试，更多用于碰撞检测。因此E18-D810NK可运用在机器人，可穿戴设备，汽车等领域。
4、模块内部结构图
5、模块应用场景
（1）生产线货物自动计数设备
（2）多功能提醒器
（3）走迷宫机器人
（4）厨房自动化系统
（5）安防防盗系统等
6、模块管脚定义
E18-D80NK红外避障传感器模块的实验环境
一、红外避障传感器模块实验所需硬件清单
Arduino Uno开发板 X1
杜邦线 若干（备了9条）
高电平触发有源蜂鸣器模块X1
LED发光二极管（绿、蓝色）X2
高电平触发单路5V继电器模块X1
E18-D80NK红外避障传感器模块X1
Proto Shield 原型扩展板（带mini面包板）X1
