Jedným z najčastejšie používaných senzorov v elektronike je IR senzor (infračervený senzor). IR senzor pomáha pri detekcii tepla a pohybu objektu. V infračervenom spektre všetky objekty vyžarujú určitú formu tepelného žiarenia. Tieto žiarenia sú pre ľudské oko neviditeľné a môžu byť snímané alebo detekované iba infračerveným snímačom. IR senzor sa skladá z IR vysielača, ktorý sa používa na vysielanie infračervených lúčov, a IR prijímača (fotodióda), ktorý sa používa na detekciu emitovaných infračervených lúčov. Normálne je dosah IR žiarenia od normálnej IR LED 2 ~ 10 cm s detekčným uhlom 35 °.
Použitím tohto obvodu môžeme zvýšiť rozsah emitovaného IR žiarenia až na 100 cm. To znamená, že môžeme pomocou tohto obvodu IR vysielača s dlhým dosahom niekoľkokrát zvýšiť vzdialenosť prenosu IR. Tu sme na zväčšenie vzdialenosti použili viac IR diód. Tu sa tiež dozviete, ako funguje IR senzor.
Potrebný materiál
- CD4047 IC
- IR LED - 3
- Tranzistor - BC547 a BC557
- MOSFET - BS170
- Potenciometer (10k)
- Kondenzátor (100uF-1; 470pF-1)
- Rezistor (10k-2; 2k-1; 22ohm-1)
- Chlebová doska
- 9v napájací vstup
- Pripojovacie vodiče
Schéma zapojenia
Konfigurácia kolíka IC 4047
PIN č. |
Názov špendlíka |
Popis |
1 |
C. |
Používa sa na pripojenie externého kondenzátora |
2 |
R |
Používa sa na pripojenie externého odporu |
3 |
RCC |
Spoločný pin na pripojenie odporu a kondenzátora k nemu |
4 |
AST ' (Astable bar) |
Nízka, ak sa používa v Astabilnom režime |
5 |
AST |
Vysoká, ak sa používa v Astabilnom režime |
6 |
-Trigger |
Pri použití v monostabilnom režime dáme tomuto kolíku prechod z najvyššej na najnižšiu |
7 |
Vss |
Uzemňovací kolík IC |
8 |
+ Spúšťač |
Pri použití v monostabilnom režime poskytneme tomuto kolíku prechod od najnižšej po najvyššiu |
9 |
EXT RESET |
Je to externý resetovací kolík. Tým, že tomuto kolíku dáte vysoký impulz, resetuje výstup Q na nízky a Q 'na vysoký |
10 |
Q |
Podajte normálny vysoký výkon |
11 |
Q ' |
Inverzný výstup kolíka 10 znamená, že poskytuje nízky výkon |
12 |
Retrigger |
Používa sa v monostabilnom režime na súčasné opätovné spustenie + spúšť a –spúšťací kolík |
13 |
OSC výstup |
Poskytuje oscilovaný výstup |
14 |
Vdd |
Pozitívny vstupný kolík IC |
MOSFET BS170
Tieto komponenty sú navrhnuté tak, aby minimalizovali odpor v stave, aby poskytovali rýchly a spoľahlivý spínací výkon. BS170 je možné použiť v rôznych aplikáciách vyžadujúcich jednosmerný prúd do 500 mA. Najlepšie sa hodí pre aplikácie s nízkym napätím a nízkym prúdom, ako je riadenie malých servomotorov, výkonové budiče MOSFET brány a pre ďalšie spínacie aplikácie. Napätie odtoku a zdroja brány BS170 je maximálne 60 V. Teplota prevádzkovej a skladovacej križovatky sa pohybuje od − 55 do +150 ° C.
Schéma pripnutia
Konfigurácia špendlíka
PIN č. |
Názov špendlíka |
Popis |
1 |
D |
Odtoková koncovka BS170 |
2 |
G |
Terminál brány, ktorý sa používa na zapnutie BS170 |
3 |
S |
Zdrojový terminál BS170 |
Pracovanie IR vysielača s dlhým dosahom
Obvod nám pomáha zväčšiť rozsah prenosu infračervených lúčov. Na zvýšenie vyžarovaného výkonu sme použili tri IR LED v sérii.
Rezistor a kondenzátor sú externe pripojené k PIN 2, respektíve PIN 1, skratované s PIN 3 s hodnotou 4047 IC. Kombinácia odporu a kondenzátora (RC) generuje výstup s určitou oscilačnou frekvenciou. Potom je tento výstup privádzaný na základňu tranzistora Q1 aj Q2.
IC4047 generuje frekvenciu 38 KHz, ktorá je blízko k frekvencii IR a RF diaľkového ovládania. Potom modulácia prichádzajúceho signálu alebo dát pomocou tejto frekvenčnej vlny ako nosnej vlny. Takže pri tejto frekvencii dostaneme vysoký rozsah výstupu. IC4047 sa tiež používa na generovanie oscilačnej vlny pre tranzistor a MOSFET.
Na zvýšenie účinnosti obvodu sa používa MOSFET BS170. MOSFET funguje ako prepínač a znižuje stratu energie. Strata výkonu tranzistora je v porovnaní s MOSFETom vysoká, preto sme namiesto tranzistora použili MOSFET. Na zabránenie akémukoľvek poklesu počas zapínania a vypínania sa používa kondenzátor 100 uF. Pri zapnutí sa dodáva za príplatok.
Tiež, Darlington dvojica je vyrobená s použitím NPN (BC547) a PNP (BC557) tranzistor pre zamedzenie skreslenia vstupu pohonu brány. Pretože MOSFET vykazuje veľkú kapacitu cez zdrojové terminály brány.
Tieto tri IR LED sú pripojené k odlivu MOSFET. Ako terminál brány MOSFETu získava signál, umožňuje MOSFETu viesť prúd cez Drain to Source a LED diódy začnú emitovať IR lúče vo vyššom rozsahu ako normálna IR LED. Preto dostaneme IR lúč dlhého dosahu, ktorý je snímaný IR prijímačom, ako je znázornené na videu nižšie.