Въведение в IR схемите: 8 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:49

IR е сложна технология, но много лесна за работа. За разлика от светодиодите или лазерите, инфрачервеният лъч не може да се види с човешкото око. В тази инструкция ще демонстрирам използването на инфрачервена връзка чрез 3 различни схеми.

Веригите няма да използват IR приемници или микроконтролери, вместо това те ще използват фотодиод за откриване на IR сигнала, защото е по -прост.

Стъпка 1: Основи на IR LED и фотодиодите

И трите проекта зависят от инфрачервения светодиод и фотодиода. Инфрачервеният светодиод излъчва инфрачервено лъчение във всички посоки, фотодиодът е поставен до него, така че ако обект се доближи твърде близо до него, той ще отрази инфрачервеното лъчение във фотодиода, фотодиодът превръща погълнатата от него инфрачервена светлина в сигнал, сигналът след това може да активира други неща. Обърнете внимание, че горната диаграма има черен IR светодиод и прозрачен фотодиод, това не е много често, тъй като обикновено е обратното, но следните 3 проекта използват нормален тип инфрачервени двойки (IR LED: прозрачен, фотодиод: черен/тъмен лилаво). Цветовете на диодите нямат значение, но просто не забравяйте да запомните кой е кой.

Важни неща, които трябва да се отбележат (Моля, прочетете следното):

ИК светодиод: Инфрачервеният светодиод излъчва инфрачервено лъчение, ние не можем да видим излъчването, тъй като съдържа по -ниска честота от видимата светлина, хората могат да открият само инфрачервената светлина като топлина (така че инфрачервеният светодиод може да се нагрее малко, това е нормално), а радиацията е не е вредно, защото е само топлина.

Фотодиод: Фотодиодът е като светодиод, но не излъчва светлина, вместо това е светлинен сензор (като LDR, но не съвсем). Фотодиодът може да бъде в много форми: обикновено изглежда като черен светодиод, но може да бъде и прозрачен (в който не го смесвайте с други светодиоди). Фотодиодът е свързан по различен начин от нормалните светодиоди, вместо Vcc към анода на светодиода, той е Vcc към катода на фотодиода (например как свързвате батериите).

Когато купувате IR светодиоди и фотодиоди, опитайте се да ги купите по двойки, защото понякога инфрачервеният светодиод не работи с фотодиода.

Стъпка 2: IR верига 1

Първата IR верига просто ще покаже как работи двойката (IR LED & Photodiode). Използвайки транзистор, можем да превърнем мръсния аналог от фотодиода в чист аналог, който изходният светодиод харесва повече. Схемата е много проста, всичко, от което се нуждае, е:

Резистор: 2x 220ohm (или подобен), 1x 10k

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

Транзистор: 1x BC547 (или друг еквивалентен NPN транзистор, например 2n2222A)

5v източник на захранване (USB е добре), джъмперни проводници и макет.

Стъпка 3: Тест на IR верига 1

Преди да завършите веригата, уверете се, че IR LED и фотодиодът са разположени един до друг.

След като веригата приключи, тествайте сензора, като задържите обект или пръст на около 5 см над двата диода, след което бавно преместете обекта/пръста към диодите, докато не ги докоснете и двата. Общият светодиод трябва да свети повече, колкото повече се приближавате, това е така, защото обектът отразява по -инфрачервено във фотодиода.

Ако това не се случи, проверете дали сте поставили фотодиода правилно, проверете кабелните си връзки, проверете източника на захранване, ако нищо от това не помогне, проблемът може да е възникнал между IR LED и фотодиода (трябва да закупите нови или опитайте друга двойка).

Уверете се, че не пускате веригата под слънцето или много ярка светлина, защото това ще обърка фотодиода.

Стъпка 4: IR верига 2

Сега разбирате как IR LED и фотодиодът работят заедно като сензор, ще преобразуваме предишната верига в алармена верига. Тази схема ще използва OP усилвател за усилване на фотодиодния сигнал, зумер е свързан към изхода на OP усилвателя, но той може да бъде променен и заменен с друг компонент/верига.

Тази верига ще се нуждае от:

Резистор: 1x 220 (или подобен), 1x 10k

Потенциометър: 1x 10k

Диод: 1x IR LED, 1x Фотодиод

IC чип: 1x LM358

Други: 1x зумер или го заменете със собствена верига.

5v захранване (USB е наред), дъска, джъмперни проводници.

Стъпка 5: Тест на IR верига 2

Не забравяйте, че двата диода трябва да са един до друг като последната верига. За да тествате веригата, преместете обект или ръка над двата диода, това трябва да задейства алармата. Можете също така да регулирате чувствителността на фотодиода, като завъртите потенциометъра, ще има момент, когато алармата винаги ще бъде включена, това е така, защото фотодиодът е толкова чувствителен към IR, че го открива от атмосферата около него. Не е възможно да покажа функционирането на веригата на горната снимка, но просто си представете, че можете да чуете звука на зумера.

Не използвайте веригата под слънце или много ярка светлина, защото това може да обърка фотодиода.

За отстраняване на неизправности повторете стъпка 3.

Стъпка 6: IR верига 3

В тази схема ще активираме светодиод (или всеки изход), без да натискаме бутон. Този път ще се използват две двойки IR светодиоди и фотодиоди. Вместо да използваме OP усилвател, за простота ще използваме таймер 555. Ще върнем и транзисторите за изглаждане на аналоговия сигнал.

Тази схема ще изисква:

Резистор: 3x 220ohm, 2x 10k, 2x 1M, 2x 3M

Кондензатор: 1x 10nf

Диод: 2x IR LED, 2x Фотодиод, 1x общ LED

Транзистор: BC547 (или еквивалентен)

IC чип: 1x 555 таймер

5v захранване (USB е наред), дъска, джъмперни проводници

Уверете се, че двата чифта диоди имат разстояние помежду си, така че да не си пречат. Също така се уверете, че сдвоявате правилните диоди.

Стъпка 7: Тест на IR верига 3

Веригата се състои от две двойки диоди, единият включва изхода, другият го изключва. Първо трябва да разберете кой чип диоди контролира какво. След като го направите, можете да включите изхода, като задържите обект върху една двойка диоди. Изходът ще остане включен дори след като сте извадили обекта си от сензора, изходът ще се изключи само ако задържите обект върху другия сензор, той ще остане изключен, докато не повторите този процес.

Отново не работете на слънчева светлина.

Стъпка 8: Още IR неща

Има много по -голям свят за IR схемите, не е много сложен, но е доста очарователен. Вместо IR светодиоди и фотодиоди, по -добрите схеми ще се състоят от IR дистанционни управления и IR приемници, тези устройства могат да обхващат много по -голям обхват и да прехвърлят повече информация.

Ако има въпроси, не се колебайте да попитате.