Как сделать датчик приближения: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Учебное пособие по созданию схемы инфракрасного (ИК) датчика приближения вместе с подробным объяснением того, как эта схема работает. Чувствительность или диапазон обнаружения также можно контролировать с помощью потенциометра.

Шаг 1. Видеоурок

Шаг 2: Необходимые компоненты

1. LM 358 IC2.1 Инфракрасная светодиодная пара фотодиодов 3. Резисторы: 470, 270R, 10K4. Потенциометр: 10K5.pcb или макетная батарея 6,9 В и база clip7.led8.buzzer9.ic

Шаг 3: Объяснение работы схемы:

Чувствительным элементом в этой схеме является ИК-фотодиод. Чем больше количество инфракрасного света попадает на инфракрасный фотодиод, тем больше через него протекает ток. (Энергия ИК-волн поглощается электронами на p-n-переходе ИК-фотодиода, что вызывает протекание тока). Этот ток, когда он протекает через резистор 10 кОм, вызывает развитие разности потенциалов (напряжения). Величина этого напряжения определяется законом Ома, V = IR. Поскольку номинал резистора постоянный, напряжение на резисторе прямо пропорционально величине протекающего тока, который, в свою очередь, прямо пропорционален количеству инфракрасных волн, падающих на инфракрасный фотодиод. Ближе к паре ИК-светодиод и фотодиод, количество ИК-лучей от ИК-светодиода, которые отражаются и попадают на ИК-фотодиод, увеличивается, и, следовательно, напряжение на резисторе увеличивается (из вычета в предыдущем параграфе). Мы сравниваем это изменение напряжения (чем ближе к объекту, тем больше напряжение на резисторе 10 кОм / ИК-фотодиод) с фиксированным опорным напряжением (создается с помощью потенциометра). Здесь LM358 IC (компаратор / операционный усилитель) используется для сравнения напряжения датчика и опорного напряжения. Положительный вывод фотодиода (это точка, где напряжение изменяется пропорционально расстоянию до объекта) подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, а опорное напряжение подключено к инвертирующему входу операционного усилителя. Операционный усилитель работает таким образом, что всякий раз, когда напряжение при неинвертирующем входе больше, чем напряжение на инвертирующем входе, выход включается. Когда рядом с ИК-датчиком приближения нет объекта, нам нужно, чтобы светодиод был выключен. Поэтому мы настраиваем потенциометр так, чтобы напряжение на инвертирующем входе было больше, чем на неинвертирующем. Когда какой-либо объект приближается к ИК-датчику приближения, напряжение на фотодиоде увеличивается, и в какой-то момент напряжение на неинвертирующем входе становится больше, чем на инвертирующем входе., что заставляет операционный усилитель включать светодиод. Точно так же, когда объект перемещается дальше от ИК-датчика приближения, напряжение на неинвертирующем входе уменьшается и в какой-то момент становится меньше, чем на инвертирующем входе, что приводит к выключению операционного усилителя. светодиод.

Шаг 4: Принципиальная схема

Шаг 5. Руководство по устранению неполадок

1. дважды проверьте все соединения, обратившись к принципиальной схеме 2. проверьте, правильно ли работают светодиоды. (Цифровые камеры могут обнаруживать инфракрасный свет, поэтому вы можете проверить, работает ли инфракрасный светодиод, используя любую цифровую камеру) 3. ИК-фотодиод, используемый в этом видео, имеет белый цвет, а ИК-светодиод - черный. Но в вашем случае может быть и наоборот. Вы можете определить, какой из них является светодиодом / фотодиодом, подключив оба диода и фотодиода по отдельности к источнику питания (через резистор 220 Ом) и посмотреть, какой из них светится, с помощью цифровой камеры. ручки потенциометра светодиод должен быть выключен, а в другом крайнем положении светодиод должен гореть. Теперь вы можете начать поворачивать ручку потенциометра из крайнего положения, в котором горит светодиод, до тех пор, пока светодиод просто не погаснет. Теперь ИК-датчик приближения должен работать нормально.