Bevezetés az IR áramkörökbe: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Az IR összetett technológia, de nagyon egyszerű vele dolgozni. A LED -ekkel vagy a LASER -ekkel ellentétben az infravörös nem látható emberi szemmel. Ebben az utasításban 3 különböző áramkörön keresztül mutatom be az infravörös használatát.

Az áramkörök nem használnak infravörös vevőt vagy mikrokontrollert, ehelyett fotodiódát fognak használni az IR jel észlelésére, mert egyszerűbb.

1. lépés: IR LED és fotodióda alapjai

Mindhárom projekt az IR LED -től és a fotodiódától függ. Az IR LED minden irányba infravörös sugárzást bocsát ki, a fotodióda mellé kerül, így ha egy tárgy túl közel kerül hozzá, akkor az infravörös sugárzást a fotodiódába tükrözi, a fotodióda pedig az elnyelt infravörös jelet alakítja át a jellé, akkor más dolgokat is aktiválhat. Vegye figyelembe, hogy a fenti diagram fekete IR LED -et és átlátszó fotodiódát tartalmaz, ez nem túl gyakori, mivel általában fordítva van, de a következő 3 projekt normál típusú IR -párokat használ (IR LED: átlátszó, fotodióda: fekete/sötét) lila). A diódák színei nem számítanak, csak emlékezzen arra, melyik melyik.

Fontos tudnivalók (kérjük, olvassa el az alábbiakat):

IR LED: Az infravörös LED infravörös sugárzást bocsát ki, nem látjuk a sugárzást, mert alacsonyabb frekvenciát tartalmaz, mint a látható fény, az emberek csak az infravörös hőt érzékelik (tehát az IR LED felmelegedhet, ez normális), és a sugárzás nem káros, mert csak meleg van.

Fotodióda: A fotodióda olyan, mint egy LED, de nem bocsát ki fényt, hanem fényérzékelő (mint egy LDR, de nem egészen). A fotodióda többféle formában is megjelenhet: általában úgy néz ki, mint egy fekete LED, de lehet átlátszó is (ebben az esetben ne keverje össze más LED -ekkel). A fotodióda a normál LEDektől eltérően van csatlakoztatva, Vcc helyett a LED anódjához, Vcc pedig a fotodióda katódjához (például az elemek csatlakoztatásához).

Infravörös LED -ek és fotodiodák vásárlásakor próbálja meg párban vásárolni őket, mert néha az IR LED nem működik a fotodiódával.

2. lépés: IR áramkör 1

Az első infravörös áramkör csak megmutatja, hogyan működik a pár (IR LED és fotodióda). A tranzisztor használatával a fotodióda piszkos analógját tiszta analóggá alakíthatjuk, amelyet a kimeneti LED jobban szeret. Az áramkör nagyon egyszerű, csak a következőkre van szükség:

Ellenállás: 2x 220ohm (vagy hasonló), 1x 10k

Dióda: 1x IR LED, 1x általános LED, 1x fotodióda

Tranzisztor: 1x BC547 (vagy bármilyen ezzel egyenértékű NPN tranzisztor, pl. 2n2222A)

5 V -os áramforrás (USB rendben van), áthidaló vezetékek és kenyérpirító.

3. lépés: 1. IR áramkör teszt

Mielőtt befejezné az áramkört, győződjön meg arról, hogy az IR LED és a fotodióda egymás mellett vannak.

Ha az áramkör befejeződött, tesztelje az érzékelőt úgy, hogy egy tárgyat vagy ujját körülbelül 5 cm -rel a két dióda fölé helyezi, majd lassan mozgassa a tárgyat/ujját a diódák felé, amíg meg nem érinti őket. Az általános LED -nek minél közelebb kell világítania, mert az objektum több infravörös fényt tükröz a fotodiódába.

Ha ez nem történik meg, ellenőrizze, hogy helyesen helyezte -e be a fotodiódát, ellenőrizze a vezetékek csatlakozásait, ellenőrizze az áramforrást, ha ezek közül egyik sem segít, akkor a probléma az infravörös LED és a fotodióda között fordulhat elő (újakat kell vásárolni, vagy próbáljon ki egy másik párt).

Ügyeljen arra, hogy ne futtassa az áramkört a nap vagy nagyon erős fény alatt, mert ez megzavarja a fotodiódát.

4. lépés: IR áramkör 2

Most már érti, hogyan működik együtt az IR LED és a fotodióda, mint érzékelő, az előző áramkört riasztóáramkörré alakítjuk. Ez az áramkör egy OP erősítőt használ a fotodióda jelek erősítésére, egy hangjelző van csatlakoztatva az OP erősítő kimenetéhez, de ez módosítható és helyettesíthető egy másik komponenssel/áramkörrel.

Ennek az áramkörnek szüksége lesz:

Ellenállás: 1x 220 (vagy hasonló), 1x 10k

Potenciométer: 1x 10k

Dióda: 1x IR LED, 1x fotodióda

IC chip: 1x LM358

Egyéb: 1x zümmögő vagy cserélje ki saját áramkörére.

5V -os tápegység (USB rendben van), kenyérlap, jumper vezetékek.

5. lépés: 2. IR áramkör teszt

Ne feledje, hogy a két diódának egymás mellett kell lenniük, mint az utolsó áramkört. Az áramkör teszteléséhez vigyen egy tárgyat vagy kezét a két dióda fölé, ez riasztást vált ki. A fotodióda érzékenységét a potenciométer elforgatásával is beállíthatja, lesz olyan pont, amikor a riasztás mindig bekapcsol, ez azért van, mert a fotodióda annyira érzékeny az IR -ra, hogy érzékeli a környezetéből. Nem tudom megmutatni az áramkör működését a fenti képen, de képzeld el, hogy hallod a zümmögő hangját.

Ne működtesse az áramkört nap vagy nagyon erős fény alatt, mert ez megzavarhatja a fotodiódát.

A hibaelhárításhoz ismételje meg a 3. lépést.

6. lépés: IR áramkör 3

Ebben az áramkörben aktiválunk egy LED -et (vagy bármely kimenetet) gomb megnyomása nélkül. Ezúttal két pár infravörös LED és fotodióda kerül felhasználásra. Az OP erősítő használata helyett az egyszerűség kedvéért 555 -ös időzítőt használunk. Az analóg jel simítására a tranzisztorokat is visszahozzuk.

Ennek az áramkörnek szüksége lesz:

Ellenállás: 3x 220ohm, 2x 10k, 2x 1M, 2x 3M

Kondenzátor: 1x 10nf

Dióda: 2x IR LED, 2x fotodióda, 1x általános LED

Tranzisztor: BC547 (vagy azzal egyenértékű)

IC chip: 1x 555 időzítő

5V -os tápegység (USB rendben van), kenyérlap, jumper vezetékek

Ügyeljen arra, hogy a két pár dióda között legyen távolság, hogy ne zavarják egymást. Ezenkívül ügyeljen arra, hogy a megfelelő diódákat párosítsa.

7. lépés: 3. IR áramkör teszt

Az áramkör két pár diódából áll, az egyik be-, a másik kikapcsolja a kimenetet. Először ki kell derítenie, hogy melyik diódapár mit szabályoz. Ha ezt megtette, bekapcsolhatja a kimenetet, ha egy objektumot egy diódapár fölé visz. A kimenet akkor is bekapcsol, ha elvette az objektumot az érzékelőtől, a kimenet csak akkor kapcsol ki, ha egy tárgyat a másik érzékelő fölé húz, ezután kikapcsolva marad, amíg meg nem ismételjük ezt a folyamatot.

Ismételten, ne működtesse napfényben.

8. lépés: További IR -dolgok

Az IR áramkörök sokkal nagyobb világot képviselnek, nem túl bonyolultak, de lenyűgözőek. Az infravörös LED -ek és fotodiodák helyett a jobb áramkörök infravörös távirányítókból és infravörös vevőkészülékekből állnának, ezek az eszközök sokkal nagyobb hatótávolságot fedhetnek le, és több információt is továbbíthatnak.

Ha bármi kérdése van, kérdezzen bátran.