IR хэлхээний танилцуулга: 8 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

IR бол технологийн нарийн төвөгтэй хэсэг боловч ажиллахад маш энгийн. LED эсвэл LASER -ээс ялгаатай нь хэт улаан туяаг хүний нүдээр харах боломжгүй юм. Энэхүү зааварт би 3 өөр хэлхээгээр хэт улаан туяаны хэрэглээг харуулах болно.

Хэлхээ нь IR хүлээн авагч эсвэл микроконтроллерыг ашиглахгүй, харин тэд илүү хялбар байдаг тул IR дохиог илрүүлэхийн тулд фотодиод ашиглана.

Алхам 1: IR LED ба фотодиодын үндэс

Гурван төсөл нь IR LED ба Photodiode -ээс хамаарна. IR LED нь бүх чиглэлд хэт улаан туяаны цацраг туяа цацруулдаг бөгөөд фотодиодыг дэргэд нь байрлуулдаг бөгөөд хэрэв объект хэт ойртвол хэт улаан туяаны цацрагийг фотодиод руу тусгаж, фотодиод шингэсэн хэт улаан туяагаа дохио, дохио болгон хувиргадаг. дараа нь бусад зүйлийг идэвхжүүлж болно. Дээрх диаграм нь хар IR LED болон тунгалаг фотодиодтой болохыг анхаарна уу, энэ нь ихэвчлэн эсрэгээрээ байдаг боловч тийм ч түгээмэл биш боловч дараах 3 төсөл нь ердийн төрлийн IR хосыг ашигладаг (IR LED: тунгалаг, Фотодиод: Хар/харанхуй нил ягаан). Диодын өнгө нь хамаагүй, гэхдээ аль нь болохыг санах хэрэгтэй.

Анхаарах чухал зүйлүүд (дараахь зүйлийг уншина уу).

IR LED: Хэт улаан туяаны туяа нь хэт улаан туяаны цацрагийг ялгаруулдаг, учир нь энэ нь харагдах гэрлээс бага давтамжтай байдаг тул хүмүүс цацраг туяаг харж чадахгүй, хүмүүс хэт улаан туяаг зөвхөн халуунаар нь илрүүлж чаддаг (тиймээс IR LED нь бага зэрэг халах боломжтой, энэ нь хэвийн үзэгдэл юм), цацраг туяа нь Энэ нь зүгээр л халуун учраас хортой биш юм.

Фотодиод: Фотодиод нь LED шиг боловч гэрэл өгдөггүй, харин гэрлийн мэдрэгч (LDR шиг боловч тийм ч сайн биш) юм. Фотодиод нь янз бүрийн хэлбэртэй байж болно: энэ нь ихэвчлэн хар LED шиг харагддаг боловч тунгалаг байж болно (бусад LED -тэй холилдохгүй). Фотодиод нь ердийн LED -ээс өөрөөр холбогддог, Vcc -ийн оронд LED анод, Vcc нь фотодиодын катодтой холбогддог (зайгаа хэрхэн холбох гэх мэт).

IR LED ба фотодиод худалдаж авахдаа заримдаа IR LED нь фотодиодтой ажилладаггүй тул хосоор нь худалдаж авахыг хичээ.

Алхам 2: IR хэлхээ 1

Эхний IR хэлхээ нь хос (IR LED & Photodiode) хэрхэн ажилладагийг харуулах болно. Транзисторыг ашигласнаар бид фотодиодоос бохир аналогийг гаралтын LED илүү дуртай цэвэр аналог болгон хувиргаж чадна. Хэлхээ нь маш энгийн бөгөөд танд хэрэгтэй зүйл бол:

Эсэргүүцэл: 2х 220 Ом (эсвэл үүнтэй төстэй), 1x 10k

Диод: 1x IR LED, 1x General LED, 1x Photodiode

Транзистор: 1x BC547 (эсвэл түүнтэй адилтгах NPN транзистор, жишээ нь 2n2222A)

5 вольтын тэжээлийн эх үүсвэр (USB сайн), холбогч утас, талхны самбар.

Алхам 3: IR Circuit 1 тест

Хэлхээг дуусгахаасаа өмнө IR LED ба Photodiode -ийг бие биенийхээ хажууд байрлуулсан эсэхийг шалгаарай.

Цахилгаан хэлхээг дуусгасны дараа мэдрэгчийг хоёр диодоос дээш 5 см орчим зайтай объект эсвэл хуруугаараа гүйлгэн шалгаад дараа нь объект/хуруугаа диод руу аажмаар шилжүүлээрэй. Ерөнхий LED нь ойртох тусам асах ёстой, учир нь объект нь хэт улаан туяаг фотодиод руу илүү тусгадаг.

Хэрэв ийм зүйл болохгүй бол фотодиодоо зөв оруулсан эсэхээ шалгаарай, утсан холболтоо шалгаарай, тэжээлийн эх үүсвэрээ шалгаарай, хэрэв энэ нь тус болохгүй бол IR LED ба фотодиодын хооронд асуудал үүсч магадгүй юм (та шинээр худалдаж авах эсвэл өөр хос туршиж үзээрэй).

Нарны гэрлийн дор эсвэл маш хурц гэрлээр гүйхгүй байгаа эсэхийг шалгаарай, учир нь энэ нь фотодиодод төөрөгдөл учруулах болно.

Алхам 4: IR хэлхээ 2

IR LED ба Photodiode нь мэдрэгч болж хэрхэн ажилладагийг та одоо ойлгож байна, бид өмнөх хэлхээг дохиоллын хэлхээ болгон өөрчлөх гэж байна. Энэ хэлхээ нь фотодиодын дохиог нэмэгдүүлэхийн тулд OP Amp -ийг ашиглах болно, дуугаруулагч нь OP Amp -ийн гаралттай холбогдсон боловч үүнийг өөр бүрэлдэхүүн хэсэг/хэлхээгээр сольж болно.

Энэ хэлхээнд дараахь зүйлс хэрэгтэй болно.

Эсэргүүцэл: 1x 220 (эсвэл үүнтэй төстэй), 1x 10k

Потенциометр: 1х10к

Диод: 1x IR LED, 1x Photodiode

IC чип: 1x LM358

Бусад: 1x Buzzer эсвэл үүнийг өөрийн хэлхээгээр солино уу.

5в тэжээлийн хангамж (USB сайн), талхны самбар, холбогч утас.

Алхам 5: IR Circuit 2 тест

Сүүлчийн хэлхээ болоход хоёр диод бие биенийхээ хажууд байх ёстой гэдгийг санаарай. Хэлхээг шалгахын тулд объект эсвэл гараа хоёр диодоос дээш хөдөлгөхийн тулд дохиоллыг асаах ёстой. Та мөн потенциометрийг асаах замаар фотодиодын мэдрэмтгий байдлыг тохируулж болно, дохиолол үргэлж асах цэг байх болно, учир нь фотодиод нь хэт улаан туяанд маш мэдрэмтгий тул эргэн тойрныхоо агаар мандлаас түүнийг илрүүлдэг. Дээрх зураг дээрх хэлхээний ажиллагааг харуулах нь надад боломжгүй, гэхдээ та дуугарах дууг сонсож байна гэж төсөөлөөд үз дээ.

Нарны гэрэл эсвэл маш хурц гэрлийн доор хэлхээг бүү ажиллуулаарай, учир нь энэ нь фотодиодийг төөрөгдүүлж болзошгүй юм.

Алдааг олж засварлахын тулд 3 -р алхамыг давтана уу.

Алхам 6: IR хэлхээ 3

Энэ хэлхээнд бид товчлуур даралгүйгээр LED (эсвэл ямар ч гаралт) идэвхжүүлэх болно. Энэ удаад хоёр хос IR LED ба Photodiodes ашиглах болно. OP өсгөгч ашиглахын оронд бид энгийн болгохын тулд 555 таймер ашиглах болно. Аналог дохиог зөөлрүүлэхийн тулд бид транзисторыг буцааж авчрах болно.

Энэ хэлхээнд дараахь зүйлс хэрэгтэй болно.

Эсэргүүцэл: 3х 220 Ом, 2х 10к, 2х 1М, 2х 3М

Конденсатор: 1x 10nf

Диод: 2x IR LED, 2x Photodiode, 1x ерөнхий LED

Транзистор: BC547 (эсвэл түүнтэй адилтгах)

IC чип: 1x 555 таймер

5в тэжээлийн хангамж (USB сайн), талхны самбар, холбогч утас

Хоёр хос диодын хоорондох зай байгаа эсэхийг шалгаарай, ингэснээр тэд бие биедээ саад болохгүй. Түүнчлэн, та зөв диодыг хослуулсан эсэхээ шалгаарай.

Алхам 7: IR хэлхээний 3 тест

Энэ хэлхээ нь хоёр хос диодоос бүрдэх бөгөөд нэг нь гаралтыг асааж, нөгөө нь унтраадаг. Та эхлээд аль хос диод юуг хянадаг болохыг олж мэдэх хэрэгтэй. Үүнийг хийсний дараа объектыг нэг хос диод дээр байрлуулснаар гаралтыг асааж болно. Таны объектыг мэдрэгчээс холдуулсны дараа гаралт хэвээр байх болно, хэрэв та объектыг нөгөө мэдрэгч дээр байрлуулбал гаралт унтрах бөгөөд энэ үйлдлийг давтах хүртэл унтрах болно.

Дахин хэлэхэд нарны гэрлийн дор ажиллуулж болохгүй.

Алхам 8: Илүү IR материал

IR хэлхээний хувьд илүү том ертөнц байдаг, энэ нь тийм ч төвөгтэй биш боловч маш сонирхолтой юм. IR LED ба Photodiodes -ийн оронд илүү сайн хэлхээ нь IR алсын удирдлага, IR хүлээн авагчаас бүрдэх бөгөөд эдгээр төхөөрөмжүүд илүү өргөн хүрээг хамрах бөгөөд илүү их мэдээлэл дамжуулах боломжтой болно.

Асуух зүйл байвал асуугаарай.