შესავალი IR სქემებში: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

IR არის ტექნოლოგიის რთული ნაჭერი, მაგრამ მასთან მუშაობა ძალიან მარტივია. LED- ებისა და ლაზერებისაგან განსხვავებით, ინფრაწითელი არ ჩანს ადამიანის თვალით. ამ ინსტრუქციებში მე ვაჩვენებ ინფრაწითელი სისტემის გამოყენებას 3 სხვადასხვა სქემის საშუალებით.

სქემები არ გამოიყენებენ IR მიმღებებს ან მიკროკონტროლებს, სამაგიეროდ, ისინი გამოიყენებენ ფოტოდიოდს IR სიგნალის გამოსავლენად, რადგან ის უფრო მარტივია.

ნაბიჯი 1: IR LED და ფოტოდიოდის საფუძვლები

სამი პროექტი დამოკიდებულია IR LED და ფოტოდიოდზე. IR LED გამოსცემს ინფრაწითელ გამოსხივებას ყველა მიმართულებით, ფოტოდიოდი მოთავსებულია მის გვერდით, ასე რომ, თუკი ობიექტი ძალიან მიუახლოვდება მას, ის ასახავს ინფრაწითელ გამოსხივებას ფოტოდიოდში, ფოტოდიოდი იქცევა ინფრაწითელ შთანთქმულ სიგნალად, სიგნალად შემდეგ შეუძლია სხვა საგნების გააქტიურება. გაითვალისწინეთ, რომ დიაგრამაზე არის შავი IR LED და გამჭვირვალე ფოტოდიოდი, ეს არ არის ძალიან გავრცელებული, როგორც წესი, პირიქით, მაგრამ შემდეგ 3 პროექტში გამოიყენება ნორმალური ტიპის IR წყვილები (IR LED: გამჭვირვალე, ფოტოდიოდი: შავი/მუქი მეწამული). დიოდების ფერს არ აქვს მნიშვნელობა, მაგრამ დარწმუნდით, რომ გახსოვთ რომელი რომელია.

მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ (გთხოვთ წაიკითხოთ შემდეგი):

IR LED: ინფრაწითელი LED გამოსცემს IR გამოსხივებას, ჩვენ ვერ ვხედავთ რადიაციას, რადგან ის შეიცავს უფრო დაბალ სიხშირეს, ვიდრე ხილული შუქი, ადამიანებს შეუძლიათ მხოლოდ ინფრაწითელი სითბოს გამოვლენა (ასე რომ IR LED შეიძლება ოდნავ გაცხელდეს, ეს ნორმალურია) და რადიაცია არის არ არის მავნე, რადგან ის მხოლოდ სითბოა.

ფოტოდიოდი: ფოტოდიოდი ჰგავს LED- ს, მაგრამ ის არ გასცემს სინათლეს, სამაგიეროდ, ეს არის სინათლის სენსორი (როგორც LDR, მაგრამ არა საკმაოდ). ფოტოდიოდი შეიძლება იყოს მრავალი ფორმით: ის ჩვეულებრივ ჰგავს შავ LED- ს, მაგრამ ის ასევე შეიძლება იყოს გამჭვირვალე (რომელშიც არ შეურიოთ სხვა LED- ები). ფოტოდიოდი განსხვავებულად არის დაკავშირებული ჩვეულებრივი LED- ებისგან, Vcc– ის ნაცვლად LED– ის ანოდთან, ეს არის Vcc ფოტოდიოდის კათოდთან (მაგალითად, როგორ აკავშირებთ ბატარეებს).

IR LED- ებისა და ფოტოდიოდების შეძენისას ეცადეთ იყიდოთ წყვილი, რადგან ხანდახან IR LED არ მუშაობს ფოტოდიოდთან.

ნაბიჯი 2: IR წრე 1

პირველი IR წრე აჩვენებს, თუ როგორ მუშაობს წყვილი (IR LED და ფოტოდიოდი). ტრანზისტორის გამოყენებით, ჩვენ შეგვიძლია გადავიყვანოთ ბინძური ანალოგი ფოტოდიოდიდან სუფთა ანალოგად, რომელიც გამომავალ LED- ს უფრო მოსწონს. წრე ძალიან მარტივია, ყველაფერი რაც მას სჭირდება არის:

რეზისტორი: 2x 220ohm (ან მსგავსი), 1x 10k

დიოდი: 1x IR LED, 1x ზოგადი LED, 1x ფოტოდიოდი

ტრანზისტორი: 1x BC547 (ან ნებისმიერი ექვივალენტი NPN ტრანზისტორი მაგ. 2n2222A)

5 ვ ენერგიის წყარო (USB კარგია), ჯუმბერის მავთულები და პურის დაფა.

ნაბიჯი 3: IR Circuit 1 ტესტი

მიკროსქემის დასრულებამდე დარწმუნდით, რომ IR LED და Photodiode ერთმანეთის გვერდითაა.

წრის დასრულების შემდეგ, შეამოწმეთ სენსორი ობიექტის ან თითით ორ დიოდზე 5 სმ სიმაღლეზე გადაადგილებით, შემდეგ კი ნელა გადაიტანეთ ობიექტი/თითი დიოდებისკენ, სანამ ორივე მათგანს არ შეეხებით. ზოგადი LED უფრო მეტად უნდა ანათებდეს რაც უფრო უახლოვდებით, ეს იმიტომ ხდება, რომ ობიექტი უფრო მეტად აისახება ინფრაწითელ ფოტოდიოდზე.

თუ ეს არ მოხდება, დარწმუნდით, რომ ფოტოდიოდი სწორად ჩაგიყენებიათ, შეამოწმეთ თქვენი მავთულის კავშირი, შეამოწმეთ კვების წყარო, თუკი ეს არ დაეხმარება, პრობლემა შეიძლება წარმოიშვას IR LED- სა და ფოტოდიოდს შორის (უნდა შეიძინოთ ახალი ან სცადეთ განსხვავებული წყვილი).

დარწმუნდით, რომ თქვენ არ აწარმოებთ მიკროსქემს მზის ქვეშ ან ძალიან ნათელ შუქზე, რადგან ეს დააბნევს ფოტოდიოდს.

ნაბიჯი 4: IR წრე 2

ახლა თქვენ გესმით, თუ როგორ მუშაობს IR LED და Photodiode ერთად როგორც სენსორი, ჩვენ ვაპირებთ გადავიყვანოთ წინა წრე განგაშის წრედ. ეს წრე გამოიყენებს OP გამაძლიერებელს, რათა გააძლიეროს ფოტოდიოდების სიგნალი, ზარი უკავშირდება OP Amp– ის გამოსვლას, მაგრამ ის შეიძლება შეიცვალოს და შეიცვალოს სხვა კომპონენტით/წრით.

ამ წრეს დასჭირდება:

რეზისტორი: 1x 220 (ან მსგავსი), 1x 10k

პოტენომეტრი: 1x 10k

დიოდი: 1x IR LED, 1x ფოტოდიოდი

IC ჩიპი: 1x LM358

სხვა: 1x ბუზერი ან შეცვალეთ იგი საკუთარი წრედით.

5 ვ ელექტროენერგიის მიწოდება (USB კარგად არის), პურის დაფა, ჯუმბერის მავთულები.

ნაბიჯი 5: IR წრე 2 ტესტი

გახსოვდეთ, რომ ორი დიოდი უნდა იყოს ერთმანეთის გვერდით, როგორც ბოლო წრე. მიკროსქემის შესამოწმებლად გადაადგილეთ ობიექტი ან ხელი ორ დიოდზე მაღლა, ამან უნდა გამოიწვიოს სიგნალიზაცია. თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაარეგულიროთ ფოტოდიოდის მგრძნობელობა პოტენომეტრის გადატრიალებით, იქნება მომენტი, როდესაც განგაში ყოველთვის იქნება ჩართული, ეს იმიტომ ხდება, რომ ფოტოდიოდი იმდენად მგრძნობიარეა IR- ს მიმართ, რომ იგი ამოიცნობს მას ატმოსფეროდან მის გარშემო. მე არ შემიძლია აჩვენო სქემა, რომელიც მუშაობს ზემოთ სურათზე, მაგრამ წარმოიდგინე, რომ გესმის ზუზუნის ხმა.

არ იმუშაოთ წრეზე მზის ან ძალიან ნათელი შუქის ქვეშ, რადგან ამან შეიძლება დაარღვიოს ფოტოდიოდი.

პრობლემის მოსაგვარებლად, გაიმეორეთ ნაბიჯი 3.

ნაბიჯი 6: IR წრე 3

ამ წრეში ჩვენ გავააქტიურებთ LED- ს (ან ნებისმიერ გამომავალს) ღილაკის დაჭერის გარეშე. ამჯერად გამოყენებული იქნება ორი წყვილი IR LED და ფოტოდიოდები. იმის ნაცვლად, რომ გამოიყენოთ OP გამაძლიერებელი, ჩვენ გამოვიყენებთ 555 ტაიმერს სიმარტივისთვის. ჩვენ ასევე დავაბრუნებთ ტრანზისტორებს ანალოგური სიგნალის გასათანაბრებლად.

ამ წრეს დასჭირდება:

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

კონდენსატორი: 1x10nf

დიოდი: 2x IR LED, 2x Photodiode, 1x generic LED

ტრანზისტორი: BC547 (ან ექვივალენტი)

IC ჩიპი: 1x 555 ქრონომეტრი

5 ვ ელექტროენერგიის მიწოდება (USB კარგად არის), პურის დაფა, ჯუმბერის მავთულები

დარწმუნდით, რომ დიოდის ორ წყვილს შორის მანძილია ისე, რომ არ ჩაერიონ ერთმანეთში. ასევე, დარწმუნდით, რომ დააწყვილეთ სწორი დიოდები.

ნაბიჯი 7: IR წრე 3 ტესტი

წრე შედგება ორი წყვილი დიოდისაგან, ერთი ჩართავს გამომავალს, მეორე გამორთავს მას. თქვენ ჯერ უნდა გაარკვიოთ რომელი წყვილი დიოდები აკონტროლებს რას. ამის გაკეთების შემდეგ, თქვენ შეგიძლიათ ჩართოთ გამომავალი ობიექტის ერთი წყვილი დიოდების გადაადგილებით. გამომავალი დარჩება მაშინაც კი, როდესაც თქვენ ამოიღებთ თქვენს ობიექტს სენსორიდან, გამომავალი დაიხურება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ თქვენ გადააადგილებთ ობიექტს სხვა სენსორზე, შემდეგ ის დარჩება გამორთული, სანამ არ გაიმეორებთ ამ პროცესს.

კიდევ ერთხელ, არ იმოქმედოთ მზის შუქზე.

ნაბიჯი 8: მეტი IR მასალა

IR სქემებზე გაცილებით დიდი სამყაროა, ის არ არის ძალიან რთული, მაგრამ საკმაოდ მომხიბლავი. IR LED- ებისა და ფოტოდიოდების ნაცვლად, უკეთესი სქემები შედგებოდა IR დისტანციური მართვისა და IR მიმღებებისგან, ამ მოწყობილობებს შეუძლიათ გაცილებით მეტი დიაპაზონის დაფარვა და ასევე მეტი ინფორმაციის გადაცემა.

თუ რაიმე შეკითხვა იქნება, გთხოვთ მოგერიდოთ.