Infrapiirien esittely: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

IR on monimutkainen tekniikka, mutta erittäin helppokäyttöinen. Toisin kuin LEDit tai LASERit, infrapuna ei näy ihmissilmällä. Tässä ohjeessa esittelen infrapunan käytön kolmen eri piirin kautta.

Piirit eivät käytä IR -vastaanottimia tai mikro -ohjaimia, vaan ne käyttävät fotodiodia IR -signaalin havaitsemiseen, koska se on yksinkertaisempaa.

Vaihe 1: IR -LED ja fotodiodin perusteet

Kaikki kolme projektia riippuvat IR -LEDistä ja fotodiodista. IR -LED lähettää infrapunasäteilyä kaikkiin suuntiin, fotodiodi asetetaan sen viereen, joten jos jokin esine tulee liian lähelle sitä, se heijastaa infrapunasäteilyä fotodiodiin, fotodiodi muuttaa sen absorboiman infrapuna -signaalin signaaliksi. sitten voi aktivoida muita asioita. Huomaa, että yllä olevassa kaaviossa on musta IR -LED ja läpinäkyvä fotodiodi, tämä ei ole kovin yleistä, koska se on yleensä päinvastoin, mutta seuraavat 3 projektia käyttävät normaalityyppisiä IR -pareja (IR -LED: läpinäkyvä, valodiodi: musta/tumma) violetti). Diodien väreillä ei ole väliä, mutta muista vain muistaa, mikä on mikä.

Tärkeitä huomioitavia asioita (lue seuraava):

IR -LED: Infrapuna -LED lähettää infrapunasäteilyä, emme voi nähdä säteilyä, koska se sisältää matalampaa taajuutta kuin näkyvää valoa. ei ole haitallista, koska se on vain lämpöä.

Valodiodi: Valodiodi on kuin LED, mutta se ei anna valoa, vaan se on valosensori (kuten LDR, mutta ei aivan). Valodiodi voi olla monessa muodossa: se näyttää yleensä mustalta LED -valolta, mutta se voi olla myös läpinäkyvä (jolloin sitä ei saa sekoittaa muiden LED -valojen kanssa). Valodiodi on kytketty eri tavalla kuin normaalit LEDit, Vcc: n sijasta LEDin anodiin, se on Vcc fotodiodin katodiin (kuten paristojen liittäminen).

Kun ostat IR -LED -valoja ja -valodiodeja, yritä ostaa ne pareittain, koska joskus IR -LED ei toimi fotodiodin kanssa.

Vaihe 2: IR -piiri 1

Ensimmäinen IR -piiri näyttää vain, kuinka pari (IR -LED ja fotodiodi) toimivat. Käyttämällä transistoria voimme muuttaa likaisen analogin fotodiodista puhtaana analogina, josta lähtö -LED pitää paremmin. Piiri on hyvin yksinkertainen, kaikki mitä tarvitset on:

Vastus: 2x 220ohm (tai vastaava), 1x 10k

Diodi: 1x IR -LED, 1x yleinen LED, 1x valodiodi

Transistori: 1x BC547 (tai mikä tahansa vastaava NPN -transistori, esim. 2n2222A)

5 voltin virtalähde (USB on hyvä), hyppyjohdot ja leipälauta.

Vaihe 3: IR -piirin 1 testi

Ennen kuin lopetat piirin, varmista, että IR -LED ja fotodiodi ovat vierekkäin.

Kun piiri on valmis, testaa anturia viemällä esine tai sormesi noin 5 cm kahden diodin yläpuolelle ja liikuta sitten objektia/sormea hitaasti kohti diodeja, kunnes kosketat niitä molempia. Yleisen LED -valon pitäisi syttyä enemmän sitä lähemmäksi, koska objekti heijastaa enemmän infrapunaa fotodiodiin.

Jos näin ei tapahdu, tarkista, että olet asettanut fotodiodin oikein, tarkista johdot ja liitännät, jos mikään näistä ei auta, ongelma saattaa olla ilmennyt IR -LEDin ja fotodiodin välillä (sinun pitäisi ostaa uusia tai kokeile toista paria).

Varmista, että et käytä piiriä auringon tai erittäin kirkkaan valon alla, koska se hämmentää fotodiodin.

Vaihe 4: IR -piiri 2

Nyt ymmärrät kuinka IR -LED ja fotodiodi toimivat yhdessä anturina, aiomme muuttaa edellisen piirin hälytyspiiriksi. Tämä piiri käyttää OP -vahvistinta fotodiodisignaalin vahvistamiseen, summeri on kytketty OP -vahvistimen lähtöön, mutta sitä voidaan muuttaa ja korvata toisella komponentilla/piirillä.

Tämä piiri tarvitsee:

Vastus: 1x 220 (tai vastaava), 1x 10k

Potentiometri: 1x 10k

Diodi: 1x IR -LED, 1x fotodiodi

IC -siru: 1x LM358

Muut: 1x summeri tai korvaa se omalla piirilläsi.

5 voltin virtalähde (USB on kunnossa), leipälauta, hyppyjohdot.

Vaihe 5: IR -piirin 2 testi

Muista, että kahden diodin on oltava vierekkäin viimeisenä piirinä. Testaa piiri siirtämällä esine tai käsi kahden diodin yläpuolelle. Tämän pitäisi laukaista hälytys. Voit myös säätää fotodiodin herkkyyttä kääntämällä potentiometriä, jolloin hälytys on aina päällä, koska fotodiodi on niin herkkä IR: lle, että se tunnistaa sen ympäröivästä ilmakehästä. Minun ei ole mahdollista näyttää piirin toimintaa yllä olevassa kuvassa, mutta kuvittele vain, että kuulet summerin äänen.

Älä käytä piiriä auringon tai erittäin kirkkaan valon alla, koska se voi sekoittaa fotodiodin.

Jos haluat tehdä vianmäärityksen, toista vaihe 3.

Vaihe 6: IR -piiri 3

Tässä piirissä aktivoimme LEDin (tai minkä tahansa lähdön) painamatta painiketta. Tällä kertaa käytetään kahta infrapuna -LED- ja fotodiodiparia. OP -vahvistimen sijaan käytämme yksinkertaisuuden vuoksi 555 -ajastinta. Tuomme myös takaisin transistorit analogisen signaalin tasoittamiseksi.

Tämä piiri vaatii:

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

Kondensaattori: 1x 10nf

Diodi: 2x IR -LED, 2x fotodiodi, 1x yleinen LED

Transistori: BC547 (tai vastaava)

IC -siru: 1x 555 ajastin

5 voltin virtalähde (USB on kunnossa), leipälauta, hyppyjohdot

Varmista, että kahden diodiparin välillä on etäisyys, jotta ne eivät häiritse toisiaan. Varmista myös, että liität oikeat diodit.

Vaihe 7: IR -piirin 3 testi

Piiri koostuu kahdesta diodiparista, joista toinen kytkee lähdön päälle ja toinen sammuttaa sen. Sinun on ensin selvitettävä, mikä diodipari ohjaa mitä. Kun olet tehnyt sen, voit kytkeä lähdön päälle viemällä kohteen yhden diodiparin päälle. Lähtö pysyy päällä myös sen jälkeen, kun olet ottanut objektin pois anturista. Lähtö sammuu vain, jos viet hiiren kohteen toisen anturin päälle, se pysyy pois päältä, kunnes toista tämä prosessi.

Jälleen, älä käytä auringonvalossa.

Vaihe 8: Lisää IR -tavaraa

IR -piireissä on paljon suurempi maailma, se ei ole kovin monimutkainen, mutta on varsin kiehtova. IR -LEDien ja fotodiodien sijasta paremmat piirit koostuisivat IR -kaukosäätimistä ja IR -vastaanottimista, nämä laitteet voivat kattaa paljon laajemman kantaman ja voivat myös siirtää enemmän tietoa.

Jos sinulla on kysyttävää, kysy rohkeasti.