Infrapuna-läheisyysanturi LM358: 5 askelta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Tämä on opettavainen IR -läheisyysanturin valmistuksessa

Vaihe 1: Katso video

Ennen kuin jatkamme, suosittelen, että katsot ensin koko videon. Sieltä löydät koko prosessin tämän yksinkertaisen piirin tekemisestä leipälevylle. Vieraile kanavallani 'ElectroMaker' saadaksesi lisätietoja.

Vaihe 2: Katso kaavio

Vaihe 3: Tilaa tarvittavat osat

IC1- Mikä tahansa OP-vahvistimen IC toimii kuten LM324, LM358, CA3130 jne. (Käytämme sitä vertailijana)

R1- 100K Ω Potentiometri/ muuttuva vastus

R2- 100 Ω - 1K Ω

R3-10K Ω

L1- Infrapuna-LED (IR-LED) (IR-lähetin)

L2- Infrapuna-vastaanotin (IR-fotodiodi) (IR-anturi)

L3- Normaali LED (mikä tahansa väri, värillä ei ole väliä)

B1- 6- 12 V DC

Osta elektronisia komponentteja halvemmalla hinnalla ja ilmaisella toimituksella: utsource.com

Vaihe 4: Kuinka tämä piiri toimii?

Tavoitteenamme tässä piirissä on sytyttää LED tai summeri aina, kun jokin este tulee anturin lähelle, joten ensin meillä on infrapunavalodiodi, jonka negatiivinen napa on kytketty positiiviseen kiskoon ja positiivinen napa negatiiviseen kiskoon 10K Ω vastuksen kautta. Aina kun infrapunavalo putoaa fotodiodiin, syntyy pieni määrä virtaa, joka on suuruusluokaltaan hyvin pientä jonnekin mikroampeeria. Sitten tarvitsemme infrapunavaloa, eikö? Joten käytimme infrapunaa, jossa on virranrajoitinvastus, antamaan meille infrapunavaloa, joten mitä tapahtuu, kun jokin este tai jokin esine tulee lähelle infrapunavaloa, infrapunavalo osuu kohteeseen tai esteeseen, joka on infrapunavalon edessä ja heijastuu takaisin infrapunavalodiodiin, joka sitten muuntaa sen tiettyyn määrään virtaa (mikro-ampeerialueella) ja koska meillä on 10K Ω vastus fotodiodin positiivisesta liittimestä GND: hen, pieni virta muuttuu jännitteeksi ja joka laskettu ohmislakilla (V = IR), jossa R on vakio 10K Ω ja I, joka virta muuttuu infarktivalon määrän pudotessa siihen. Oletetaan, että kun etäisyys b/w IR LED ja este on 2 cm, fotodiodin tuottama virta on 200 mikro-ampeeria (ei tarkka arvo, se voi olla erilainen), joten jännite on 0,0002 ampeeria (200 mikro-ampeeria)) * 10000Ω (10KΩ) = 2 volttia Mitä enemmän infrapunavaloa putoaa korkeammaksi fotodiodin tuottamaa virtaa, ja se tarkoittaa korkeampaa jännitettä fotodiodin positiivisessa navassa ja päinvastoin. Sitten meillä on potentiometri/ muuttuva vastus, joka toimii jännitteenjakajana. Kaava Vout = (Rbottom/ Rbottom + Rtop * Vin) laskemiseen, joten kun potentiometri on enemmän kohti GND: tä (negatiivinen kisko), mikä tarkoittaa myös vastusta kohti Vcc (positiivinen kisko) on suurempi kuin kohti GND, niin jännite potentiometrin (Vout) keskitapissa on korkea ja päinvastoin. Tämä tarkoittaa, että voimme muuttaa lähtöjännitettä 0 - 9 volttiin (maksimi on itse syöttöjännite). Nyt meillä on kaksi jännitettä, yksi fotodiodista ja toinen muuttuvasta vastuksesta (potentiometri), joten miten voimme käyttää näitä kahta jännitettä LEDin laukaisemiseen? Paras tapa on verrata näitä kahta eri jännitettä. Ja teemme sen käyttämällä komponenttia nimeltä 'Comparator', joka on vain op-vahvistin ilman palautetta liitettäessä mustavalkoisesti sen ulostuloa ja ei-invertoivaa tuloa (yksi merkitty + -merkillä), se toimii vertailijana. Yksinkertaisesti sanottuna: Jos jännite ei-invertoivassa tulossa (+merkitty +) on korkeampi kuin inverttoivan tulon jännite (yksi merkitty-), ulostulo nousee korkeaksi (positiivinen lähtöjännite) ja päinvastoin. Joten liitämme potentiometrin keskitapin (säädettävä lähtöjännite) Käänteinen tulo (käyttämämme LM358-nasta 2) ja fotodiodin positiivinen napa (jännite riippuu infrapunavalosta) ei-invertoivaan tuloon (nasta 3) Joten aina kun jännite nastassa 3 nousee enemmän kuin nasta 2, nasta 1 (vertailijan lähtö) nousee korkeaksi (lähtöjännite on itse syöttöjännite + pieni jännitehäviö, joka on pieni ja tuskin havaittavissa, ja kun nasta 2 on korkeampi kuin Pin3, lähtö laskee alhaiseksi (0V) Nyt tiedät miksi kutsumme tätä potentiometriä herkkyyssäätimeksi. Jos epäilet jotain, voit kysyä meiltä videoidemme kommenttiosassa.

Vaihe 5: Vianetsintäopas

Jos piiri ei toimi, noudata alla olevia ohjeita. Jos se ei auta, voit kysyä meiltä videoidemme kommenttiosassa.

1. Tarkista IC (OP-AMP) (VERTAILIJA)

2. Varmista, että olet liittänyt vertailijan nastat oikein

3. Varmista, että muut liitännät ovat kunnossa

4. Varmista, että fotodiodisi on kunnossa, kokeile toista

5. Varmista, että infrapunavalo on kunnossa liittämällä se mihin tahansa akkuun yhdessä 1K OHM -sarjan vastuksen kanssa ja katsomalla sitä digitaalikameran kautta (se näyttää vaaleanpunaiselta eikä näy paljaalla silmällä)

6. Varmista, että potentiometri on kytketty oikein

7. Jos LED -TAI PUSKURI vilkkuu tai kuuluu jatkuvasti, käännä potentiometriäsi enemmän kohti positiivista virtalähdettä

8. Varmista, että virtalähde on kytketty oikein. Piiri voi vahingoittua altistamalla sen korkeille jännitteille tai päinvastaisille napaisuuksille.