Hogyan készítsünk közelségérzékelőt: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Egy oktatóanyag az InfraRed (IR) közelségérzékelő áramkör létrehozásáról, valamint az áramkör működésének részletes magyarázata. Az érzékenység vagy az érzékelési tartomány a potenciométer beállításával is szabályozható.

1. lépés: Videó bemutató

2. lépés: Szükséges összetevők

1. LM 358 IC2.1 Infravörös LED PhotoDiode pár

3. lépés: Az áramkör működésének magyarázata:

Ennek az áramkörnek az érzékelő eleme az infravörös fénydióda. Minél több infravörös fény esik az infravörös fotodiódára, annál több áram folyik át rajta. (Az infravörös hullámokból származó energiát az elektronok elnyelik az IR fotodióda p-n csomópontjában, ami áramot okoz) Ez az áram, amikor áthalad a 10k ellenálláson, potenciálkülönbség (feszültség) kialakulásához vezet. Ennek a feszültségnek a nagyságát Ohm törvénye adja meg, V = IR. Mivel az ellenállás értéke állandó, az ellenálláson lévő feszültség egyenesen arányos az áramerősség nagyságával, ami viszont egyenesen arányos az infravörös hullámok mennyiségével, amelyek az IR fotodiódán esnek. Tehát, ha bármilyen tárgyat hoznak közelebb az IR LED-hez, a fotodióda párhoz, megnő az IR LED-es sugárzás mennyisége, amely visszaverődik és leesik az infravörös fotodiódán, és ezért az ellenállás feszültsége nő (az előző bekezdés levonásából). Összehasonlítjuk ezt a feszültségváltozást (közelebb az objektumhoz, annál nagyobb a feszültség a 10K ellenálláson / IR fotodiódán), rögzített referenciafeszültséggel (potenciométerrel létrehozva). Itt az LM358 IC (A összehasonlító / OpAmp) használható az érzékelő és a referenciafeszültség összehasonlítására. A fotodióda pozitív kivezetése (Ez az a pont, ahol a feszültség az objektum távolságához képest változik) az OpAmp nem invertáló bemenetéhez, a referenciafeszültség pedig az OpAmp invertáló bemenetéhez van csatlakoztatva. Az OpAmp úgy működik, hogy amikor a feszültség a nem invertáló bemenetnél több, mint az invertáló bemenet feszültsége, a kimenet bekapcsol. Ha nincs tárgy az IR közelségérzékelő közelében, akkor a LED-et ki kell kapcsolni. Tehát úgy állítjuk be a potenciométert, hogy az invertáló bemenet feszültsége nagyobb legyen, mint a nem invertáló. Amikor bármely tárgy közeledik az IR közelségérzékelőhöz, a fotodióda feszültsége nő, és egy ponton a nem invertáló bemenet feszültsége több lesz, mint az invertáló bemenet, ami miatt az OpAmp bekapcsolja a LED-et. Ugyanígy, amikor az objektum távolabb kerül az IR közelségérzékelőtől, a nem invertáló bemenet feszültsége csökken, és valamikor kisebb lesz, mint az invertáló bemenet, ami az OpAmp kikapcsolását eredményezi a LED.

4. lépés: Áramköri diagram

5. lépés: Hibaelhárítási útmutató

1. Ellenőrizze az összes csatlakozást az áramköri rajz alapján. 2. Ellenőrizze, hogy a LED-ek megfelelően működnek-e. (A digitális fényképezőgépek képesek érzékelni az infravörös fényt, így bármely digitális fényképezőgép használatával ellenőrizheti, hogy az infravörös LED működik-e.) De a te esetedben lehet másképp is. Meghatározhatja, melyik LED/fotódióda, ha mind a diódát, mind a fotódióda-párt külön csatlakoztatja a tápegységhez (220 ellenálláson keresztül), és megnézheti, melyik világít egy digitális fényképezőgép segítségével. potenciométer gombját, a LED -nek ki kell kapcsolnia, a másik szélső helyzetben pedig a LED -nek világítania kell. Most elkezdheti elforgatni a potenciométer gombját a LED szélső helyzetében, amíg a LED csak kialszik. Most az IR közelségérzékelőnek megfelelően kell működnie.