Ako vytvoriť snímač vzdialenosti: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Tutoriál o tom, ako vytvoriť obvod snímača priblíženia Infračervený (IR) spolu s podrobným vysvetlením, ako obvod funguje. Citlivosť alebo rozsah detekcie je možné ovládať aj nastavením potenciometra.

Krok 1: Videonávod

Krok 2: Potrebné súčasti

1. LM 358 IC2.1 pár infračervených diód LED PhotoDiode 3. Rezistory: 470, 270R, 10K4. Potenciometer: 10K5.pcb alebo breadboard 6.9v batéria a klip7.led8.buzzer9.ic základňa

Krok 3: Vysvetlenie fungovania obvodu:

Snímacím prvkom v tomto obvode je IR foto-dióda. Čím viac infračerveného svetla dopadá na infračervenú fotodiódu, tým viac ním prúdi prúd. (Energia z infračervených vĺn je absorbovaná elektrónmi na križovatke p-n infračervenej fotodiódy, ktorá spôsobuje tok prúdu) Tento prúd, keď preteká odporom 10k, spôsobuje rozvoj potenciálneho rozdielu (napätia). Veľkosť tohto napätia je daná Ohmovým zákonom, V = IR. Pretože hodnota odporu je konštantná, napätie na rezistore je priamo úmerné veľkosti pretekajúceho prúdu, čo je zase priamo úmerné množstvu infračervených vĺn dopadajúcich na infračervenú fotodiódu. Keď je teda privedený akýkoľvek predmet bližšie k IR LED, páru Photo-Diode, sa zvyšuje množstvo IR lúčov z IR LED, ktoré odrážajú a dopadajú na IR fotodiódu, a preto sa napätie na rezistore zvyšuje (z odpočtu v predchádzajúcom odseku). Porovnávame túto zmenu napätia (bližšie k objektu, viac je napätie na 10K rezistore / IR fotodióde) s pevným referenčným napätím (vytvorené pomocou potenciometra). Tu sa na porovnanie senzora a referenčného napätia používa LM358 IC (komparátor / OpAmp). Kladný pól fotodiódy (Toto je bod, v ktorom sa napätie mení v pomere k vzdialenosti objektu) je pripojený k neinvertujúcemu vstupu OpAmp a referenčné napätie je pripojené k invertujúcemu vstupu OpAmp. OpAmp funguje tak, že kedykoľvek napätie na neinvertujúcom vstupe je viac ako napätie na invertujúcom vstupe, výstup sa zapne. Keď sa v blízkosti snímača priblíženia IR nenachádza žiadny predmet, potrebujeme vypnúť LED. Upravíme potenciometer tak, aby napätie na invertujúcom vstupe bolo viac ako neinvertujúce. Keď sa nejaký predmet priblíži k infračervenému senzoru priblíženia, napätie na fotodiode sa zvýši a v určitom bode sa napätie na neinvertujúcom vstupe stane viac ako invertujúcim vstupom., čo spôsobí, že OpAmp zapne LED. Rovnakým spôsobom, keď sa predmet pohybuje ďalej od infračerveného senzora priblíženia, napätie na neinvertujúcom vstupe sa zníži a v určitom bode sa zníži ako invertujúci vstup, čo spôsobí, že sa OpAmp vypne. LED dióda.

Krok 4: Schéma zapojenia

Krok 5: Sprievodca riešením problémov

1. Dvakrát skontrolujte všetky pripojenia podľa schémy zapojenia. 2. Skontrolujte, či LED diódy fungujú správne. (Digitálne fotoaparáty môžu detekovať infračervené svetlo, takže pomocou akéhokoľvek digitálneho fotoaparátu môžete skontrolovať, či infračervená dióda LED funguje.) IR infračervená dióda použitá v tomto videu je biela a infračervená dióda je čierna. Ale vo vašom prípade to môže byť aj inak. Môžete určiť, ktorá z nich je LED/fotodióda, pripojením obidvoch diód, dvojice foto-diód oddelene k napájaciemu zdroju (cez odpor 220) a pomocou digitálneho fotoaparátu zistíte, ktorá z nich svieti. 4. V jednej extrémnej polohe gombík potenciometra, LED dióda by mala byť vypnutá a v druhej krajnej polohe by mala LED svietiť. Teraz môžete začať otáčať gombíkom potenciometra z krajnej polohy, kde svieti dióda LED, kým sa dióda LED jednoducho nevypne. Teraz by mal IR senzor priblíženia fungovať správne.