Ένας από τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενους αισθητήρες στην Ηλεκτρονική είναι ο αισθητήρας υπερύθρων (υπέρυθρος αισθητήρας). Ο αισθητήρας υπερύθρων βοηθά στην ανίχνευση της θερμότητας και της κίνησης ενός αντικειμένου. Στο υπέρυθρο φάσμα, όλα τα αντικείμενα εκπέμπουν κάποια μορφή θερμικής ακτινοβολίας. Αυτές οι ακτινοβολίες είναι αόρατες σε ανθρώπινο μάτι και μπορούν να ανιχνευθούν ή να ανιχνευθούν μόνο από έναν αισθητήρα υπερύθρων. Ένας αισθητήρας υπερύθρων αποτελείται από πομπό IR που χρησιμοποιείται για την εκπομπή ακτίνων IR και δέκτη υπερύθρων (φωτοδίοδος) που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση των εκπεμπόμενων ακτίνων IR Κανονικά, το εύρος μιας ακτινοβολίας IR από ένα κανονικό LED IR είναι 2 ~ 10cm με γωνία ανίχνευσης 35 °.
Χρησιμοποιώντας αυτό το κύκλωμα, μπορούμε να αυξήσουμε το εύρος της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας υπερύθρων έως και 100 εκατοστά. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να αυξήσουμε την απόσταση εκπομπής υπερύθρων πολλές φορές χρησιμοποιώντας αυτό το κύκλωμα πομπού υπερύθρων υπερύθρων. Εδώ έχουμε χρησιμοποιήσει πολλά IR LED για να αυξήσουμε την απόσταση. Μάθετε επίσης εδώ πώς λειτουργεί ο αισθητήρας υπερύθρων.
Απαιτούμενο υλικό
- CD4047 IC
- LED LED - 3
- Τρανζίστορ - BC547 και BC557
- MOSFET - BS170
- Ποτενσιόμετρο (10k)
- Πυκνωτής (100uF-1; 470pF-1)
- Αντίσταση (10k-2; 2k-1; 22ohm-1)
- Πίνακας ψωμιού
- Είσοδος τροφοδοσίας 9v
- Σύνδεση καλωδίων
Διάγραμμα κυκλώματος
Διαμόρφωση ακίδων IC 4047
|
Pin No. |
Όνομα καρφιτσώματος |
Περιγραφή |
|
1 |
ντο |
Χρησιμοποιείται για τη σύνδεση εξωτερικού πυκνωτή |
|
2 |
Ρ |
Χρησιμοποιείται για τη σύνδεση εξωτερικής αντίστασης |
|
3 |
RCC |
Κοινή καρφίτσα για σύνδεση αντίστασης και πυκνωτή σε αυτήν |
|
4 |
AST ' (Astable bar) |
Χαμηλή όταν χρησιμοποιείται σε λειτουργία Astable |
|
5 |
AST |
Υψηλή όταν χρησιμοποιείται σε λειτουργία Astable |
|
6 |
-Δώσει το έναυσμα για |
Όταν χρησιμοποιείται σε λειτουργία Monostable, δίνουμε μετάβαση από υψηλή σε χαμηλή σε αυτήν την καρφίτσα |
|
7 |
Vss |
Καρφίτσα γείωσης IC |
|
8 |
+ Σκανδάλη |
Όταν χρησιμοποιείται σε λειτουργία Monostable, δίνουμε μετάβαση από χαμηλή σε υψηλή σε αυτόν τον πείρο |
|
9 |
EXT RESET |
Είναι ένας εξωτερικός πείρος επαναφοράς. Δίνοντας υψηλό παλμό σε αυτόν τον πείρο, επαναφέρει την έξοδο Q σε χαμηλή και Q 'σε υψηλή |
|
10 |
Ερ |
Δώστε κανονική υψηλή απόδοση |
|
11 |
Ε » |
Αντίστροφη έξοδος του πείρου 10, σημαίνει ότι δίνει χαμηλή απόδοση |
|
12 |
Retrigger |
Χρησιμοποιείται σε λειτουργία Monostable για ταυτόχρονη ανάκτηση + σκανδάλης και πινέλου ενεργοποίησης |
|
13 |
Έξοδος OSC |
Δίνει ταλαντωμένη έξοδο |
|
14 |
Vdd |
Θετική καρφίτσα εισόδου IC |
MOSFET BS170
Αυτά τα εξαρτήματα έχουν σχεδιαστεί για να ελαχιστοποιούν την αντίσταση κατάστασης προκειμένου να παρέχουν γρήγορη και αξιόπιστη απόδοση μεταγωγής. Το BS170 μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες εφαρμογές που απαιτούν ρεύμα DC έως 500mA. Ταιριάζει καλύτερα σε εφαρμογές χαμηλής τάσης και χαμηλού ρεύματος, όπως έλεγχος μικρού σερβοκινητήρα, προγράμματα οδήγησης πύλης ισχύος MOSFET και για άλλες εφαρμογές εναλλαγής. Η τάση αποστράγγισης-πηγής και πηγής πύλης του BS170 είναι 60V μέγιστη. Η θερμοκρασία λειτουργίας και αποθήκευσης κυμαίνεται από − 55 έως +150 ° C.
Διάγραμμα καρφιτσών
Διαμόρφωση καρφιτσών
|
Pin No. |
Όνομα καρφιτσώματος |
Περιγραφή |
|
1 |
ρε |
Ακροδέκτης αποστράγγισης BS170 |
|
2 |
σολ |
Ακροδέκτης πύλης, που χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση του BS170 |
|
3 |
μικρό |
Τερματικό πηγής BS170 |
Εργασία πομπού υπερύθρων IR
Το κύκλωμα μας βοηθά να αυξήσουμε το εύρος των ακτίνων IR που εκπέμπουν. Έχουμε χρησιμοποιήσει τρεις σειρές LED IR για αύξηση της ακτινοβολημένης ισχύος.
Μια αντίσταση και ένας πυκνωτής συνδέονται εξωτερικά με το PIN 2 και το PIN1 αντίστοιχα, κοντό με το PIN 3 των 4047 IC. Ο συνδυασμός αντίστασης και πυκνωτή (RC) παράγει έξοδο με συγκεκριμένη συχνότητα ταλάντωσης. Στη συνέχεια, αυτή η έξοδος τροφοδοτείται στη βάση των δύο τρανζίστορ Q1 και Q2.
Το IC4047 παράγει συχνότητα 38KHz, η οποία βρίσκεται κοντά στη συχνότητα τηλεχειριστηρίου IR και RF. Στη συνέχεια, διαμόρφωση του εισερχόμενου σήματος ή δεδομένων χρησιμοποιώντας αυτό το κύμα συχνότητας ως κύμα φορέα. Λοιπόν, έχουμε υψηλό εύρος εξόδου σε αυτήν τη συχνότητα. Επίσης, το IC4047 χρησιμοποιείται για την παραγωγή ταλαντωτικών κυμάτων για τρανζίστορ και MOSFET.
Ένα MOSFET BS170 χρησιμοποιείται για την αύξηση της απόδοσης του κυκλώματος. Το MOSFET λειτουργεί ως διακόπτης και μειώνει την απώλεια ισχύος. Η απώλεια ισχύος του τρανζίστορ είναι υψηλή σε σύγκριση με το MOSFET, επομένως έχουμε χρησιμοποιήσει ένα MOSFET αντί για τρανζίστορ. Ένας πυκνωτής 100uF χρησιμοποιείται για την αποφυγή τυχόν πτώσης κατά την ενεργοποίηση / απενεργοποίηση. Παρέχει επιπλέον χρέωση κατά την ενεργοποίηση της λειτουργίας.
Επίσης, ένα ζευγάρι Darlington κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας τρανζίστορ NPN (BC547) και PNP (BC557) για την αποφυγή παραμόρφωσης της εισόδου κίνησης πύλης. Καθώς το MOSFET παρουσιάζει μεγάλη χωρητικότητα σε τερματικούς σταθμούς πύλης.
Τα τρία IR LED είναι συνδεδεμένα με την αποστράγγιση του MOSFET. Καθώς το τερματικό πύλης του MOSFET λαμβάνει σήμα επιτρέπει στο MOSFET να μεταφέρει ρεύμα μέσω Drain to Source και τα LED αρχίζουν να εκπέμπουν ακτίνες IR σε υψηλότερη εμβέλεια από ένα κανονικό IR LED. Ως εκ τούτου, λαμβάνουμε μια ακτίνα IR μεγάλης εμβέλειας που ανιχνεύεται από έναν δέκτη υπερύθρων, όπως φαίνεται στο παρακάτω βίντεο.