Yksi elektroniikan yleisimmin käytetyistä antureista on IR-anturi (infrapunasensori). IR-anturi auttaa havaitsemaan kohteen lämmön ja liikkeen. Infrapunaspektrissä kaikki esineet lähettävät jonkinlaista lämpösäteilyä. Nämä säteilyt ovat näkymättömiä ihmissilmälle, ja ne voidaan havaita tai havaita vain IR-anturilla. IR-anturi koostuu IR-lähettimestä, jota käytetään IR-säteiden lähettämiseen, ja IR-vastaanottimesta (fotodiodista), jota käytetään lähettämien IR-säteiden havaitsemiseen. Normaalisti IR-säteilyn alue normaalista IR-LEDistä on 2 ~ 10 cm ja havaintokulma 35 °.
Käyttämällä tätä virtapiiriä voimme lisätä säteilyn säteilyä jopa 100 cm: iin. Se tarkoittaa, että voimme lisätä IR-lähetysetäisyyttä useita kertoja tällä pitkän kantaman IR-lähetinpiirillä. Tässä olemme käyttäneet useita IR-LEDejä etäisyyden lisäämiseksi. Opi myös täältä miten IR-anturi toimii.
Tarvittava materiaali
- CD4047 IC
- IR-LEDit - 3
- Transistori - BC547 ja BC557
- MOSFET - BS170
- Potentiometri (10k)
- Kondensaattori (100uF-1; 470pF-1)
- Vastus (10k-2; 2k-1; 22ohm-1)
- Leipälauta
- 9v: n syöttö
- Johtojen liittäminen
Piirikaavio
Tapin kokoonpano IC 4047
|
PIN-numero |
PIN-nimi |
Kuvaus |
|
1 |
C |
Käytetään ulkoisen kondensaattorin liittämiseen |
|
2 |
R |
Käytetään ulkoisen vastuksen liittämiseen |
|
3 |
RCC |
Yhteinen tappi vastuksen ja kondensaattorin liittämiseen siihen |
|
4 |
AST ' (vakaa tanko) |
Matala käytettäessä Astable-tilassa |
|
5 |
AST |
Korkea käytettäessä Astable-tilassa |
|
6 |
-Laukaista |
Kun sitä käytetään monostabiilissa tilassa, annamme korkeasta matalaan siirtymisen tähän tapiin |
|
7 |
Vss |
IC: n maadoitettu tappi |
|
8 |
+ Trigger |
Kun sitä käytetään monostabiilissa tilassa, siirrymme matalasta korkeaan tähän tapiin |
|
9 |
EXT RESET |
Se on ulkoinen nollausnasta. Antamalla korkean pulssin tälle nastalle, se palauttaa lähdön Q matalaksi ja Q 'korkeaksi |
|
10 |
Q |
Anna normaali korkea teho |
|
11 |
Q ' |
Tapin 10 käänteinen lähtö tarkoittaa, että se antaa matalan tehon |
|
12 |
Uudelleenkäynnistin |
Käytetään monostabiilissa tilassa samanaikaisesti uudelleenkäynnistys + liipaisin ja –liipaisutappi |
|
13 |
OSC-lähtö |
Antaa värähtelevän lähdön |
|
14 |
Vdd |
IC: n positiivinen tulotappi |
MOSFET BS170
Nämä komponentit on suunniteltu minimoimaan tilan vastus, jotta saadaan nopea ja luotettava kytkentäteho. BS170: tä voidaan käyttää erilaisissa sovelluksissa, joissa vaaditaan jopa 500 mA: n tasavirtaa. Sopii parhaiten matalajännitteisiin ja matalavirtaisiin sovelluksiin, kuten pieneen servomoottorin ohjaukseen, teho-MOSFET-porttiohjaimiin ja muihin kytkentäsovelluksiin. BS170: n tyhjennys- ja porttilähdejännite on enintään 60 V. Käyttö- ja varastointiliitännän lämpötila-alue on −55 - +150 ° C.
Pin-kaavio
Pin-määritys
|
PIN-numero |
PIN-nimi |
Kuvaus |
|
1 |
D |
BS170: n tyhjennysliitin |
|
2 |
G |
Porttiterminaali, jota käytetään BS170: n kytkemiseen päälle |
|
3 |
S |
BS170: n lähdepääte |
Pitkän kantaman IR-lähettimen toiminta
Piiri auttaa meitä kasvattamaan IR-säteiden lähetysaluetta. Olemme käyttäneet kolmea IR-LEDiä sarjaan säteilytehon lisäämiseksi.
Vastus ja kondensaattori on kytketty ulkoisesti PIN 2: een ja vastaavasti PIN1: ään, lyhyt 4047 IC: n PIN 3: n kanssa. Vastuksen ja kondensaattorin (RC) yhdistelmä tuottaa lähdön tietyllä värähtelytaajuudella. Sitten tämä lähtö syötetään sekä transistorin Q1 että Q2 kantaan.
IC4047 tuottaa 38 kHz: n taajuutta, joka on lähellä IR- ja RF-kaukosäätimen taajuutta. Sitten moduloidaan saapuva signaali tai data käyttämällä tätä taajuusaaltoa kantoaallona. Joten saamme suuren lähtöalueen tällä taajuudella. IC4047: ää käytetään myös generoimaan värähtelyaaltoa transistorille ja MOSFETille.
MOSFET BS170 käytetään lisäämään piirin tehokkuutta. MOSFET toimii kytkimenä ja vähentää tehohäviötä. Transistorin tehohäviö on suuri verrattuna MOSFETiin, joten olemme käyttäneet MOSFETiä transistorin sijaan. 100uF-kondensaattoria käytetään putoamisen välttämiseksi virran kytkemisen päälle / pois päältä. Se tuottaa lisämaksua virran kytkemisen aikana.
Myös Darlington pari on valmistettu käyttäen NPN (BC547) ja PNP (BC557) transistori vääristymisen estämiseksi portin taajuusmuuttajan tuloon. Koska MOSFETillä on suuri kapasitanssi porttilähdepäätteiden yli.
Kolme IR-LEDit on kytketty Drain on MOSFET. Kun MOSFET-portin päätelaite vastaanottaa signaalia, se antaa MOSFET-laitteen johtaa virtaa tyhjennystä lähteeseen -toiminnon kautta ja LEDit alkavat lähettää IR-säteitä korkeammalla alueella kuin normaali IR-LED. Siksi saamme pitkän kantaman infrapunasäteen, jonka infrapunavastaanotin havaitsee, kuten alla olevassa videossa näkyy.