Infračervený snímač priblíženia pomocou LM358: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Toto je návod na výrobu IR bezdotykového senzora

Krok 1: Pozrite si video

Predtým, ako budeme pokračovať, vám odporúčam pozrieť si celé video. Nájdete tu úplný postup výroby tohto jednoduchého obvodu na doske. Ďalšie podrobnosti nájdete na mojom kanáli „ElectroMaker“.

Krok 2: Pozrite sa na schému

Krok 3: Objednajte si potrebné diely

IC1- Akýkoľvek OP-zosilňovač IC bude fungovať ako LM324, LM358, CA3130 atď. (Používame ho ako komparátor)

Potenciometer/ variabilný odpor R1- 100K Ω

R2 - 100 Ω - 1K Ω

R3- 10K Ω

L1- Infračervená LED (IR LED) (IR vysielač)

L2-infračervený prijímač (IR foto-dióda) (IR senzor)

L3- normálna dióda LED (na akejkoľvek farbe, na farbe nezáleží)

B1- 6 až 12 voltov DC

Nakúpte elektronické súčiastky za nižšiu cenu a dopravu zadarmo: utsource.com

Krok 4: Ako tento obvod funguje?

Našim cieľom v tomto obvode je rozsvietiť diódu LED alebo bzučiak vždy, keď sa k senzoru priblíži nejaká prekážka, takže najskôr tu máme infračervenú fotodiódu, ktorej záporný pól je spojený s kladnou lištou a jeho kladný pól so zápornou lištou Cez odpor 10K Ω. Kedykoľvek na fotodiódu dopadne infračervené svetlo, generuje sa malé množstvo prúdu, ktorý je niekde v rozsahu mikroampérov veľmi malý. Potom potrebujeme nejaké infračervené svetlo, však? Použili sme teda infračervené svetlo s odporom obmedzujúcim prúd, aby nám poskytlo nejaké infračervené svetlo, takže čo sa stane, keď sa nejaká prekážka alebo akýkoľvek predmet priblíži k infračervenému svetlu, infračervené svetlo zasiahne objekt alebo prekážku, ktoré sú pred infračervenou diódou LED a odráža sa späť na infračervenú fotodiódu, ktorá ju potom prevádza na určité množstvo prúdu (v rozsahu mikroampérov) a keďže máme odpor 10 K Ω z kladného pólu fotodiódy na GND, malý prúd sa prevedie na napätie a vypočítané podľa zákona ohmov (V = IR), kde R je konštantný 10 K Ω a I, ktorý prúd sa mení s množstvom infračerveného svetla, ktoré naň dopadá. Povedzme, že keď je vzdialenosť čiernobielej LED diódy a prekážky 2 cm, prúd produkovaný fotodiódou je 200 mikroampérov (nie je to presná hodnota, môže sa líšiť), takže napätie bude 0 0002 ampérov (200 mikroampérov)) * 10 000Ω (10KΩ) = 2 volty. Čím viac infračerveného svetla dopadne, tým vyšší bude prúd produkovaný fotodiódou, a to znamená vyššie napätie na kladnom póle fotodiódy a naopak. Potom máme potenciometer/ variabilný odpor, ktorý funguje ako delič napätia. Vzorec na výpočet Vout = (Rbottom/ Rbottom + Rtop * Vin), takže keď je potenciometer viac smerom k GND (negatívna koľajnica), čo tiež znamená, že odpor voči Vcc (pozitívna koľajnica) je väčší ako voči GND, potom napätie na strednom kolíku potenciometra (Vout) bude vysoký a naopak. To znamená, že môžeme meniť naše výstupné napätie od 0 do 9 voltov (maximum je samotné naše vstupné napätie). Teraz máme dve napätia, jedno z fotodiódy a druhé z premenlivého odporu (potenciometer), ako teda môžeme použiť tieto dve napätia na spustenie LED? Najlepším spôsobom je porovnať tieto dve rôzne napätia. A urobíme to pomocou komponentu s názvom „Komparátor“, ktorý je len operačným zosilňovačom bez akejkoľvek spätnej väzby, bez ohľadu na jeho výstup a neinvertujúci vstup (jeden je označený znamienkom +), funguje ako komparátor. Jednoducho povedané, ak je napätie na neinvertujúcom vstupe (označené +) vyššie ako napätie na invertujúcom vstupe (jedno označené-), výstup sa zvýši (kladné výstupné napätie) a naopak.. Pripojíme teda stredný pin potenciometra (nastaviteľné výstupné napätie) Invertujúci vstup (pin 2 LM358, ktorý používame) a kladný pól fotodiódy (napätie závisí od infračerveného svetla) na neinvertujúci vstup (pin 3) Kedykoľvek je napätie na pine 3 vyššie ako na pine 2, pin 1 (výstup komparátora) sa zvýši (výstupné napätie bude samotné vaše vstupné napätie + malá strata napätia, ktorá je malá a sotva viditeľná, a keď pin 2 je vyšší ako Pin3, výstup klesá (0 V) Teraz už viete, prečo to nazývame potenciometer ako ovládanie citlivosti. Ak máte v niečom pochybnosti, neváhajte sa nás opýtať v sekcii komentárov našich videí.

Krok 5: Sprievodca riešením problémov

Ak váš obvod nefunguje, postupujte podľa nižšie uvedených krokov. Ak to nepomôže, opýtajte sa nás v sekcii komentárov našich videí.

1. Skontrolujte IC (OP-AMP) (POROVNÁVAC)

2. Uistite sa, že ste kolíky komparátora zapojili správnym spôsobom

3. Uistite sa, že ostatné pripojenia sú v poriadku

4. Uistite sa, že je vaša fotodióda v poriadku, skúste použiť inú

5. Uistite sa, že je vaša IR dióda v poriadku, pripojte ju k akejkoľvek batérii spolu s odporom 1K OHM a pozrite sa na ňu pomocou digitálneho fotoaparátu (vyzerá ružovo a nie je viditeľný voľným okom)

6. Uistite sa, že je váš potenciometer zapojený správnym spôsobom

7. Ak LED dióda ALEBO BUZZER nepretržite bliká alebo znie, otočte potenciometer viac smerom k kladnému napájaniu

8. Uistite sa, že je váš napájací zdroj pripojený správnym spôsobom. Váš obvod môže byť poškodený vystavením vysokému napätiu alebo opačnej polarite.