Infračervené snímače sú v našom elektronickom živote veľmi bežné. Používajú sa v mnohých aplikáciách v reálnom čase, napríklad na otváranie a zatváranie brán na stanici metra. Aj tie sa v našom mobilnom telefóne používajú na vypnutie osvetlenia displeja počas hovoru.
IR senzor je veľmi populárny senzor, ktorý sa často používa v mnohých aplikáciách v elektronike, ako je napríklad systém diaľkového ovládania, detektor pohybu, počítadlo produktov, roboty sledovača liniek, alarmy atď. Kompletné fungovanie infračerveného senzora sme už pokryli tu tento článok : Obvod modulu IR senzora. IR senzor v zásade pozostáva z IR LED a fotodiódy.
V tomto obvode si ukážeme aplikáciu spojenú s IR senzormi, ktorou je IR Detection using 555 Timer IC. Tu sme použili IR LED alebo TV / DVD diaľkové ovládanie ako IR vysielač a Photo Diode ako IR prijímač na detekciu IR signálu. Detekcia infračerveného signálu aktivuje časovač 555 a bzučiak začne pípať. Takmer rovnaký koncept už bol pokrytý v našom predchádzajúcom okruhu: IR Based Security Alarm, kde sme na spustenie 555 IC použili komparátor napätia IC LM358, miesto tranzistora.
Požadované komponenty:
- 555 Časovač IC
- Tranzistor BC547
- Tranzistor BC557
- IR LED alebo diaľkové ovládanie TV / DVD
- IR prijímač alebo fotodióda
- 10K rezistor
- 1K rezistor
- 22K rezistor
- Bzučiak
- LED
- Napájanie 5 Volt
- 10 uF kondenzátor
- Rezistor 220 Ohm
- Chlebová doska
Vysvetlenie obvodu a práce:
Predtým, ako sa pustíme do vysvetlenia, mali by sme si uvedomiť, že tranzistor Q1 BC547 je tranzistor NPN, ktorý vedie alebo sa zapína, keď je na jeho základňu privedené malé kladné napätie. A tranzistor BC557 je tranzistor PNP, ktorý vedie alebo sa zapína, keď je na jeho základňu privedené záporné napätie (alebo zem). Obvod tohto IR detektora je uvedený nižšie:
Keď je obvod IR snímača zapnutý, IR LED začne vysielať infračervené svetlo, ktoré dopadá na fotodiódu a cez diódu PHOTO sa generuje potenciálny rozdiel, ktorý zapne tranzistor BC547, ktorý ďalej zapne tranzistor BC557 potiahnutím jeho základne dole Uzemnenie. Teraz začne tranzistor BC557 dirigovať a napájanie sa aplikuje na časovač IC 555 (na PIN 8), ktorý zapne 555 IC. 555 Timer IC je nakonfigurovaný v Astable Mode, takže LED a bzučiak, ktoré sú pripojené k jeho výstupu (PIN 3), začnú blikať a pípať s určitou frekvenciou. Túto frekvenciu blikania LED možno určiť podľa daných vzorcov Astable Multvibrator:
F = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
Kde R1 predstavuje odpor medzi pinmi 7 a 8 a R2 predstavuje odpor medzi pinmi 6 a Pin 7. C1 je kondenzátor medzi pinom 6 a zemou 555 časovača IC. R (odpor) je v ohmoch a C (kapacita) je vo faradoch.
Na IR žiarenie (nahradenie IR LED) môžeme tiež použiť diaľkový ovládač TV / DVD, ako to môžete skontrolovať vo videu na konci.
555 Časovač IC tu generuje určitú premennú frekvenciu. 555 Timer IC je univerzálny integrovaný obvod, ktorý je možné nakonfigurovať v niektorých rôznych režimoch, ako je A-stabilný, Mono-stabilný, Bi-stabilný, s rôznymi aplikáciami pre každý režim. Tu v tomto projekte sme nakonfigurovali časovač 555 ako stabilný multi-vibrátor A, v ktorom sú obidve fázy signálu nestabilné. Astabilný režim sa tiež nazýva frekvenčný generátor.
Na detekciu alebo čítanie IR svetla môžeme použiť aj TSOP1738 ako IR prijímač, jeho výstup je aktívny nízky, čo znamená, že výstup zostáva vysoký, keď nie je IR, a klesá, keď zistí IR, môžete skontrolovať IR vysielač a prijímač pomocou TSOP.