سلام خیلی خوشحالم که باز هم قراره باهم راجع به یک موضوع صحبت کنیم موضوعی که امروز انتخاب کردم برای این مقاله، کلی جذاب و دوست داشتنی است به شخصه که خیلی دوستش دارم.
موضوع امروز مادون قرمز(Infrared) است قراره که از خود ماهیت مادون قرمز شروع کنیم از سنسور و ماژول های موجود در بازار بگیم درمورد کاربدش صحبت کنیم و بعدهم نحوه‌ی راه‌اندازی با آردوینو را یاد می‌گیریم پس با ما باشید تا کلی درمورد این مبحث صحبت کنیم.

Infrared

مادون قرمز (IR)، که گاهی اوقات نور مادون قرمز نامیده می شود، تابش الکترومغناطیسی (EMR) با طول موج بیشتر از نور مرئی است. IR معمولاً طول موج‌هایی از حدود 1 میلی‌متر (300GHz) تا لبه قرمز اسمی طیف مرئی، حدود 700 نانومتر (430THz) را در بر می‌گیرد.

تاریخچه
مادون قرمز توسط ستاره شناس بریتانیایی سر ویلیام هرشل در سال 1800 میلادی کشف شد هرشل می‌دانست که نور خورشید را می‌توان به اجزای جداگانه تقسیم کرد، مرحله‌ای که با شکست نور از طریق یک منشور شیشه‌ای انجام می‌شود. سپس دمای رنگ های مختلف ایجاد شده را اندازه گیری کرد. او دریافت که با افزایش رنگ‌ها از نور بنفش، آبی، سبز، زرد، نارنجی و قرمز، دما افزایش می‌یابد. سپس هرشل یک گام جلوتر رفت و دما را در قسمتی فراتر از ناحیه قرمز اندازه گیری کرد. در آنجا، در ناحیه مادون قرمز، او دریافت که دما بالاتر از همه است.
نور مادون قرمز برای چشم انسان نامرئی است، اگرچه امواج مادون قرمز طولانی تر را می توان به عنوان گرما حس کرد. با این حال، برخی از ویژگی‌های نور مرئی را دارد - یعنی نور مادون قرمز می‌تواند متمرکز، منعکس و قطبی شود. مادون قرمز را می توان بر اساس طول موج به چندین ناحیه طیفی یا باند تقسیم کرد. با این حال، هیچ تعریف واحدی از مرزهای دقیق هر باند وجود ندارد.

کاربردهای آن
مادون قرمز در کاربردهای مختلفی استفاده می شود. از جمله شناخته شده ترین آنها می توان به سنسورهای حرارتی، تصویربرداری حرارتی و تجهیزات دید در شب اشاره کرد. در ارتباطات و شبکه، از نور مادون قرمز در عملیات سیمی و بی سیم استفاده می شود. نور مادون قرمز نیز در کابل های فیبر نوری برای انتقال داده ها استفاده می شود. و یکی دیگر از کاربردهای آن که  هر روز با آن سروکار دارید کنترل‌های تلویزیون است.
علاوه بر این، مادون قرمز به طور گسترده در نجوم برای مشاهده اجرام در فضا استفاده می شود که چشم انسان نمی تواند به طور کامل یا بخشی از آنها را شناسایی کند، از جمله ابرهای مولکولی، ستارگان، سیارات و کهکشان های فعال.

خب حالا که با مادون قرمز تا حدودی آشنا شده‌اید وقتش رسیه که ببینیم سنسورها و ماژول‌های مادون قرمز چی هستند و چگونه کار می‌کنند.

ماژول IR
ماژول حسگر مادون قرمز عمدتاً از فرستنده و گیرنده IR، آپ امپ، مقاومت متغیر (Trimmer pot)، LED خروجی به همراه چند مقاومت تشکیل شده است.

LED فرستنده IR
IR LED نور را در محدوده فرکانس مادون قرمز ساطع می کند. نور IR برای ما نامرئی است زیرا طول موج آن بسیار بالاتر از محدوده نور مرئی است. برد برخی فرستنده ها بر حسب کیلومتر است. IR LED به رنگ سفید یا شفاف است، بنابراین می تواند حداکثر نور را از خود ارائه دهد.

گیرنده فتودیود
فتودیود به عنوان گیرنده IR عمل می کند و هنگامی که نور بر روی آن می افتد هدایت می شود. فتودیود یک نیمه هادی است که دارای یک اتصال P-N است که در بایاس معکوس کار می کند، به این معنی که وقتی نور روی آن می افتد، جریان را در جهت معکوس هدایت می کند و مقدار جریان جریان متناسب با مقدار نور است. این ویژگی آن را برای تشخیص IR مفید می کند. فتودیود شبیه یک LED است، با پوشش رنگ مشکی در قسمت بیرونی آن، رنگ سیاه بیشترین مقدار نور را جذب می کند.

LM358 Opamp
LM358 یک تقویت کننده عملیاتی (Op-Amp) است که به عنوان مقایسه کننده ولتاژ در سنسور IR استفاده می شود. مقایسه‌کننده با استفاده از پیش‌تنظیم و ولتاژ مقاومت سری فوتودیود، تنظیم ولتاژ آستانه را مقایسه می‌کند.

مقاومت متغیر
 مقاومت متغیر مورد استفاده در اینجا یک پیش تنظیم است. برای کالیبره کردن محدوده فاصله  که در آن شی‌ء باید شناسایی شود، استفاده می شود.

تا این جای کار یاد گرفتیم که مادون قرمز چیه و به چه کار میاد و البته ماژول اون چطور کار میکنه و الان هم رسیدیم به قسمت جالب ماجرا یعنی راه‌اندازی با آردوینو. یعنی الان قراره این ماژول را با برد آردوینو راه‌اندازی کنیم.