1. Optocoupler 소개
이전 글에서 IR(적외선) 센서를 사용하는 방법에 대해서 소개한 적이 있었다.
그런데, 적외선 센서를 사용하려면, 적외선을 방출하는 부분과, 적외선을 감지하는 부분이 있어야 하는데, IR 관련 센서들 중에는 이러한 경원부와 감지 부가 하나의 몸체로 구성된 Optocoupler라는 센서가 있다.
옵토커플러의 기본적인 형태는 다음과 같으며
몸체를 자세히 살펴보면 기둥이 양쪽에 있으며, 각각에 다이오드 표시와, 센서칩의 모델이 표기되어 있다.
또한 서로를 향해 좁고 긴 슬릿(구멍)이 형성되어 저 있다.
일반적으로 경원부와 감게 부 사이의 거리는 대개 5mm~1cm 정도가 일반적이다.
통신을 위한 단자는 간단해서, 전원용 단자 2핀(Vcc, GND)와 디지털신호(DO)로 구성된다.
2. Optocoupler 응용 범위
옵토커플러는 하나의 센서 모듈에 IR 발사 광부와, 수신부가 모두 있기 때문에 간단하게 IR을 이용하는 다양한 감지회로를 구성할 수 있다.
예를 들면,
– 경원부와 수신부 사이에 안전용 핀 이 삽입되어야만 작업기계에 전원이 들어오는 작업장 안전용 스위치를 만들 수 있고,
– 동일한 원리를 응용하여, 안전핀이 빠지면 문이나 창문이 열리는 것을 감지할 수 있는 간단한 보안장비를 만들 수도 있다.
– 또한 빛의 속도를 이용한 고속도 Counter로도 사용할 수가 있다.
– 다음과 같은 장치 또는 유사한 장치를 모터에 결합하여 또는 모터의 회전수를 측정(=모터의 선속도 측정) 할 수도 있다.
3. Optocoupler 응용 예제 – 작업 안전용 전기 차단회로
옵토커플러와 피코 보드를 이용하여 작업장용 안전 스위치를 모사해 보았다.
다음과 같이 회로를 구성하고, 옵토커플러의 DO 신호를 GP16으로 받아, 피코 보드의 GP15에 연결된 LED가 켜지도록 구성하였는데, 만일 LED 대신 (또는 병렬연결) 릴레이를 연결하면, 작업장의 여러 공작기계의 전원 스위치를 연결함으로써 작업장 안전을 높일 수 있다.
옵토커플러가 DO 신호를 제공하므로, 피코 보드의 제어용 코드는 다음과 같이 매우 간단하다.
import machine
import time
sensor=machine.Pin(16, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_UP)
led=machine.Pin(15, machine.Pin.OUT, 0)
while True:
if sensor.value()== 1:
print ("안전보호용 핀을 끼우세요")
led.value(0)
time.sleep(0.05)
elif sensor.value()== 0:
print ("작업을 진행하세요")
led.value(1)
time.sleep(0.05)
led.value(0) 동작 모습은 다음과 같다.
