Инфрачервен сензор за близост, използващ LM358: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Това е инструкция за създаване на IR сензор за близост

Стъпка 1: Гледайте видеоклипа

Преди да продължим, препоръчвам ви първо да изгледате цялото видео. Там ще намерите пълен процес за създаване на тази проста схема на макет. Посетете канала ми „ElectroMaker“За повече подробности.

Стъпка 2: Разгледайте схемата

Стъпка 3: Поръчайте необходимите части

IC1- Всяка IC OP-усилвател ще работи като LM324, LM358, CA3130 и т.н. (Използваме я като сравнител)

R1- 100K Ω потенциометър/ променлив резистор

R2- 100 Ω - 1K Ω

R3- 10K Ω

L1- Инфрачервен светодиод (IR LED) (IR предавател)

L2-Инфрачервен приемник (IR фотодиод) (IR сензор)

L3- Нормален светодиод (всеки цвят, цветът няма значение)

B1- 6 до 12 волта DC

Купете електронни компоненти с по -ниска цена и безплатна доставка: utsource.com

Стъпка 4: Как работи тази схема?

Е, нашата цел в тази верига е да запалим светодиод или зумер всеки път, когато някое препятствие се приближи до сензора, така че първо имаме инфрачервен фотодиод, чийто отрицателен извод е свързан към положителната шина и той е положителен към отрицателната шина Чрез 10K Ω резистор. Всеки път, когато инфрачервената светлина пада върху фотодиода, се произвежда малко количество ток, който е много по-малък по величина някъде в диапазона на микроамперите. Тогава имаме нужда от инфрачервена светлина, нали? Затова използвахме инфрачервена връзка с резистор за ограничаване на тока, за да ни осигурим малко инфрачервена светлина, така че това, което се случва, е когато някое препятствие или някакъв обект се доближи до инфрачервената светлина, инфрачервената светлина удари обекта или препятствието, което е пред инфрачервения светодиод и се отразява обратно към инфрачервения фотодиод, който след това го преобразува в определено количество ток (в обхвата на микроамперите) и тъй като имаме 10K Ω резистор от положителния извод на фотодиода към GND, малкият ток се превръща в напрежение и това е изчислено по закона на ома (V = IR), където R е постоянен 10K Ω и I, който токът се променя с количеството светлина, падащо върху него. Да речем, когато разстоянието b/w IR LED и препятствието са 2 cm, токът, произведен от фотодиода, е 200 микроампера (не е точната стойност, може би е различен), така че напрежението ще бъде 0,0002 ампера (200 микроампера)) * 10000Ω (10KΩ) = 2 волта. Колкото повече инфрачервена светлина ще падне по-висок ток, произведен от фотодиода, а това означава по-високо напрежение на положителния извод на фотодиода и обратно. След това имаме потенциометър/ променлив резистор, който действа като делител на напрежение. Формулата за изчисляване на Vout = (Rbottom/ Rbottom + Rtop * Vin), така че когато потенциометърът е повече към GND (Отрицателна релса), което също означава, че съпротивлението към Vcc (Положителна релса) е повече от това към GND, тогава напрежението в средния щифт на потенциометъра (Vout) ще бъде високо и обратно. Това означава, че можем да варираме нашето изходно напрежение от 0 до 9 волта (максимумът е самото ни входно напрежение). Сега имаме две напрежения, едно от фотодиод и друго от променлив резистор (потенциометър), така че как можем да използваме тези две напрежения за задействане на светодиод? Най -добрият начин е да сравните тези две различни напрежения. И ние ще го направим, като използваме компонент, наречен "Comparator", който е просто операционен усилвател без никаква обратна връзка, прикрепен към него, изходът и неинвертиращият вход (един, маркиран със знак +), той работи като сравнител. С прости думи, ако напрежението на неинвертиращия вход (този, маркиран с +) е по-високо от напрежението на инвертиращия вход (един, маркиран с-), изходът ще се повиши (изходното положително напрежение) и обратно. Така че свързваме средния щифт на потенциометъра (регулируемо изходно напрежение) Инвертиращ вход (Pin 2 на LM358, който използваме) и положителния извод на фотодиода (напрежението зависи от инфрачервената светлина) към неинвертиращ вход (Pin 3) Така че всеки път, когато напрежението на Pin 3 стане по -високо от Pin 2, Pin 1 (изходът на компаратора) се повишава (Изходното напрежение ще бъде вашето само входно напрежение + малка загуба на напрежение, която е малка и едва забележима, и когато Pin 2 е по -високо от Pin3, изходът е нисък (0V) Сега знаете защо наричаме този потенциометър като контрол на чувствителността. Ако имате съмнения в нещо, не се колебайте да ни попитате в секцията за коментари на нашите видеоклипове.

Стъпка 5: Ръководство за отстраняване на неизправности

Ако вашата верига не работи, следвайте стъпките по -долу. Ако това не помогне, не се колебайте да ни попитате в секцията за коментари на нашите видеоклипове.

1. Проверете IC (OP-AMP) (СРАВНИТЕЛ)

2. Уверете се, че сте свързали щифтовете на компаратора по правилния начин

3. Уверете се, че другите връзки са наред

4. Уверете се, че вашият фотодиод е наред. Опитайте да използвате друг

5. Уверете се, че вашият IR LED е добре, като го свържете към всяка батерия заедно с резистор от серия 1K OHM и го видите през цифров фотоапарат (Изглежда розово на цвят и не се вижда с просто око)

6. Уверете се, че вашият потенциометър е свързан правилно

7. Ако вашият светодиод или зумер мига или звучи непрекъснато, обърнете потенциометъра си повече към положително захранване

8. Уверете се, че захранването ви е свързано по правилния начин. Веригата ви може да се повреди, ако я изложите на високо напрежение или обратна полярност.