Les télémètres infrarouge GP2Dxx

 

 
    Constructeur : SHARP
 
Dimensions : 45 x 15 mm
 
Prix indicatif : Entre 18 et 27 € (selon modèle)
 

 
  Les GP2Dxx sont de petits capteurs infra-rouge qui permettent de détecter les obstacles et de connaître leur distance par rapport au robot. Lors de la Coupe 2002, notre robot s'en servait pour repérer les balles. Il en existe plusieurs modèles mais ils fonctionnent tous sur le même principe, la seule différence etant le type d' information renvoyée par le capteur :
    - Les GP2D02 renvoient la distance entre le capteur et l'obstacle sous forme numérique (liaison série).
    - Les GP2D05 ont une distance de détection réglable avec un potentiomètre et renvoient une information logique tout ou rien s'il détecte un obstacle à moins de de cette distance.
    - Les GP2D15 renvoient une tension analogique fonction de la distance entre le capteur et l'obstacle. ATTENTION, ce capteur ne fonctionne pas exactement comme les deux autres, nous en parlerons en fin de page.

 

 
   
Le principe
Les GP2Dxx peuvent détecter un obstacle entre 5 et 80 cm de distance, la couleur de l'obstacle et l'intensité de l'éclairage ambiant ne change en rien les résultats.
Les valeurs renvoyées en série par les GP2D02 et en analogique par les GP2D15 ne sont pas proportionelles à la distance entre le capteur et l'obstacle, il faut prévoir une table des conversions dans le programme qui gère le capteur.

 

 
   
Le GP2D05
Le GP2D05 ne donne pas la distance par rappord à l'obstacle comme le GP2D02 et le GP2D15, il fonctionne en tout ou rien, c'est-à-dire que l'on règle la distance seuil de détection avec un petit potentiomètre placé à l'intérieur du capteur.

 
  Nous l'avons branché au microcontrôleur comme sur le schéma ci-dessous.
   
 
   
  A priori rien de très compliqué sur ce schéma, sauf la diode sur l'entrée du capteur. En réalité le GP2D05 fonctionne avec une tension de 3,3V et non en 5V. Heureusement il possède son propre régulateur en interne, on peut donc le brancher directement sur le 5V du microcontroleur pour l' alimenter, mais il ne faut pas lui appliquer plus de 3,3V sur son entrée sinon il grille !
On a donc placé une diode sur la sortie du microcontroleur, comme le GP2D05 dispose d'une résistance de rappel en interne sur son entrée ce système équivaut à une sortie à collecteur ouvert.

 

 
  Pour savoir si un obstacle est présent devant le GP2D05 le microcontrôleur doit lui appliquer un niveau bas sur son entrée pendant au moins 56mS pour lui donner l'ordre de faire une mesure. Passé ce délai le GP2D05 renvoie sur sa sortie un niveau haut si un obstacle est présent devant lui à moins de la distance seuil de détection, ou un niveau bas si il n'y a pas d' obstacle.

 
  Le signal en entrée du GP2D05
 
   
  Le signal en sortie du GP2D05
 

 
  Lorsque le microcontrôleur a lu le résultat, il doit remettre son entrée au niveau haut et attendre au moins 1mS avant de lancer une nouvelle mesure pour laisser au GP2DO5 le temps de faire un reset.

 

 
  Les autres GP2Dxx
  Le GP2D02 se commande de la même facon que le GP2D05 sauf qu'il donne une mesure précise de la distance qui le sépare de l'obstacle via une liaison série avec le microcontrôleur. Le code source de la fonction qui nous permet de lire la valeur de 3 GP2D02 est disponible parmis les codes de la carte PICATF .
 
Par contre, le GP2D15 n'a pas besoin de recevoir des ordres du microcontrôleur, il fait périodiquement une mesure toutes les 40 mS et renvoie le résultat sous forme d'une tension analogique. Bien qu'il soit plus facile à interfacer, ce modèle peut poser des problèmes si de nombreux capteurs sont placés les uns au dessus des autres car ils se brouillent entre eux. Il vaut mieux utiliser plusieurs GP2D02 et les commander les uns après les autres.