1. Mesurez facilement la vitesse de vos moteurs
Le capteur HC‑020K permet de mesurer la vitesse de rotation d’un moteur grâce à un système de détection photoélectrique sans contact.
Son disque codeur comporte 20 fentes qui interrompent alternativement le faisceau infrarouge du capteur. Chaque passage génère une impulsion numérique pouvant être comptée par une carte Arduino ou un autre microcontrôleur.
À partir de ces impulsions, votre programme peut calculer la vitesse en tours par minute, estimer la distance parcourue par un robot, détecter l’arrêt d’un moteur ou comparer la vitesse de deux roues.
Compact et simple à connecter, le HC‑020K convient particulièrement aux moteurs TT possédant un axe arrière en forme de D de 4 mm.
2. Caractéristiques techniques
- Référence : HC‑020K
- Type : capteur photoélectrique de vitesse
- Technologie : encodeur optique incrémental
- Circuit de traitement : comparateur LM393
- Tension d’alimentation : 4,5 à 5,5 V CC
- Tension recommandée : 5 V
- Sortie : signal numérique impulsionnel
- Niveau de sortie : TTL, environ 0 à 5 V
- Nombre de canaux : 1
- Nombre de broches : 3
- Brochage : 5V, GND et OUT
- Nombre de fentes du disque : 20
- Résolution : 20 impulsions par tour en comptant un seul front
- Fréquence maximale annoncée : jusqu’à 100 kHz
- Diamètre extérieur du disque : environ 24 mm
- Diamètre de l’alésage : environ 4 mm
- Forme de l’alésage : axe en D
- Détection sans contact : oui
- Mesure directe du sens de rotation : non
- Compatibilité mécanique : moteurs TT et moteurs équipés d’un axe adapté
- Compatibilité électronique : Arduino, PIC, STM32, ESP32, Raspberry Pi et autres microcontrôleurs
Contenu du produit
- 1 module HC‑020K ;
- 1 disque codeur noir à 20 fentes ;
- 1 câble de connexion à trois conducteurs.
Le moteur, la roue, la carte de développement et les accessoires de fixation ne sont pas inclus.
3. Avantages du produit
Mesure sans contact
Le disque traverse la fourche optique sans toucher le capteur. Cette technologie évite les frottements et limite l’usure mécanique.
Signal numérique facile à lire
Le comparateur LM393 intégré produit un signal numérique directement exploitable par une entrée de microcontrôleur.
Calcul de la vitesse en temps réel
En comptant les impulsions pendant une durée déterminée, il est possible de connaître rapidement la vitesse du moteur en tours par minute.
Compatible avec les moteurs TT
Le disque possède un alésage en forme de D adapté à l’axe arrière de nombreux moteurs TT utilisés en robotique.
Installation compacte
Le module peut être fixé à proximité du moteur ou de la roue sans augmenter fortement l’encombrement du robot.
Adapté à la régulation de vitesse
Le HC‑020K peut fournir le retour d’information nécessaire pour corriger automatiquement la commande PWM d’un moteur.
4. Utilisations pratiques et polyvalentes
Le capteur HC‑020K peut être utilisé pour :
- mesurer la vitesse d’un moteur ;
- calculer les tours par minute ;
- réaliser un compteur de rotations ;
- mesurer la vitesse d’une roue ;
- estimer la distance parcourue par un robot ;
- détecter le blocage ou l’arrêt d’un moteur ;
- réguler automatiquement la vitesse ;
- synchroniser les deux roues d’un robot ;
- améliorer le déplacement rectiligne d’un châssis ;
- effectuer des essais sur un banc de motorisation ;
- créer un système d’odométrie simple ;
- étudier le fonctionnement d’un encodeur optique.
Pour surveiller les deux roues d’un robot, il faut installer deux modules HC‑020K, soit un capteur par roue.
5. Ressources et informations complémentaires
Branchement avec une Arduino Uno
| Broche HC‑020K | Arduino Uno | Fonction |
| 5V | 5V | Alimentation |
| GND | GND | Masse commune |
| OUT | D2 | Sortie impulsionnelle |
La sortie peut être connectée à une autre entrée numérique. La broche D2 est cependant recommandée, car elle permet d’utiliser une interruption matérielle.
Installation du disque
- Vérifiez que l’axe du moteur est compatible avec l’alésage en D de 4 mm.
- Installez doucement le disque sur l’axe arrière du moteur.
- Positionnez le module afin que le bord du disque passe dans la fourche optique.
- Vérifiez que le disque ne touche pas le capteur.
- Fixez solidement le module.
- Faites tourner lentement le moteur pour contrôler l’alignement.
Calcul des tours par minute
Avec un disque à 20 fentes et un comptage sur un seul front :
RPM = (nombre d’impulsions × 60) ÷ (20 × durée de mesure en secondes)
Exemple pour 100 impulsions comptées en une seconde :
RPM = (100 × 60) ÷ 20 = 300 tr/min
Si le programme compte les fronts montants et descendants avec le mode CHANGE, il peut détecter jusqu’à 40 transitions par tour. La formule doit alors être adaptée.
Utilisation avec un ESP32 ou un Raspberry Pi
Le module fonctionne sous 5 V et sa sortie numérique peut atteindre une tension proche de 5 V.
Les entrées d’un ESP32 ou d’un Raspberry Pi étant limitées à 3,3 V, utilisez impérativement :
- un diviseur résistif ;
- un convertisseur de niveau logique ;
- ou un circuit de protection équivalent.
Ne raccordez pas directement la sortie 5 V du capteur à une entrée 3,3 V.
Conseils d’utilisation
- Utilisez une alimentation 5 V stable.
- Reliez la masse du capteur à celle du microcontrôleur.
- Centrez correctement le disque pour éviter les oscillations.
- Maintenez les fentes et la fourche optique propres.
- Utilisez une interruption matérielle pour les rotations rapides.
- Commandez le moteur avec un pilote adapté.
- N’alimentez pas le moteur directement depuis le module HC‑020K.
- Évitez d’alimenter un moteur depuis la sortie 5 V d’une carte Arduino.
FAQ
Le HC‑020K affiche-t-il directement la vitesse ?
Non. Il produit des impulsions numériques. La carte de développement doit les compter et calculer la vitesse.
Combien d’impulsions sont générées par tour ?
Le disque possède 20 fentes. En comptant un seul front par fente, on obtient 20 impulsions par tour.
Peut-il détecter le sens de rotation ?
Non. La version présentée possède une seule sortie. Elle mesure la vitesse, mais ne détermine pas directement le sens de rotation.
Pourquoi est-il parfois appelé “Dual Speed Sensor” ?
Cette appellation désigne généralement une utilisation avec deux capteurs, un pour chaque roue. Le produit présenté contient un seul module.
Est-il compatible avec une Arduino Uno ?
Oui. Il peut être alimenté en 5 V et connecté directement à une entrée numérique.
Le moteur est-il fourni ?
Non. Le produit comprend uniquement le module, le disque codeur et le câble.
Le disque convient-il à tous les moteurs ?
Non. L’axe doit être compatible avec l’alésage en D d’environ 4 mm.
