Jak zrobić czujnik zbliżeniowy: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Samouczek dotyczący tworzenia obwodu czujnika zbliżeniowego na podczerwień (IR) wraz ze szczegółowym wyjaśnieniem działania obwodu. Czułość lub zakres wykrywania można również kontrolować za pomocą potencjometru.

Krok 1: Samouczek wideo

Krok 2: Wymagane komponenty

1. LM 358 IC2.1 Para fotodiod LED na podczerwień 3. Rezystory: 470, 270R, 10K4. Potencjometr: bateria 10K5.pcb lub płytka stykowa 6.9v i zacisk 7.led8.buzzer9.ic podstawa

Krok 3: Wyjaśnienie działania obwodu:

Elementem wykrywającym w tym obwodzie jest fotodioda IR. Im więcej światła podczerwonego pada na fotodiodę IR, tym więcej przepływa przez nią prąd. (Energia z fal IR jest pochłaniana przez elektrony na złączu p-n fotodiody IR, co powoduje przepływ prądu). Ten prąd przepływający przez rezystor 10k powoduje powstanie różnicy potencjałów (napięcia). Wielkość tego napięcia określa prawo Ohma, V=IR. Ponieważ wartość rezystora jest stała, napięcie na rezystorze jest wprost proporcjonalne do wielkości przepływającego prądu, co z kolei jest wprost proporcjonalne do ilości fal podczerwonych padających na fotodiodę IR. bliżej diody IR, pary fotodiody, ilość promieni podczerwonych z diody IR, która odbija i pada na fotodiodę IR, wzrasta, a zatem wzrasta napięcie na rezystorze (z odliczenia w poprzednim punkcie). Porównujemy tę zmianę napięcia (bliżej obiektu, tym większe jest napięcie na rezystorze 10K / fotodiodzie IR) ze stałym napięciem odniesienia (utworzonym za pomocą potencjometru). Tutaj do porównania napięć czujnika i odniesienia używany jest układ LM358 IC (komparator/OpAmp). Dodatni zacisk fotodiody (jest to punkt, w którym napięcie zmienia się proporcjonalnie do odległości obiektu) jest podłączony do nieodwracającego wejścia OpAmp, a napięcie odniesienia jest podłączone do odwracającego wejścia OpAmp. na wejściu nieodwracającym jest większe niż napięcie na wejściu odwracającym, wyjście włącza się. Gdy żaden obiekt nie znajduje się w pobliżu czujnika zbliżeniowego IR, musimy wyłączyć diodę LED. Tak więc dostosowujemy potencjometr tak, aby napięcie na wejściu odwracającym było większe niż nieodwracające. Kiedy jakikolwiek obiekt zbliża się do czujnika zbliżeniowego IR, napięcie na fotodiodzie wzrasta i w pewnym momencie napięcie na wejściu nieodwracającym staje się większe niż na wejściu odwracającym, co powoduje, że OpAmp włącza diodę LED. W ten sam sposób, gdy obiekt oddala się od czujnika zbliżeniowego IR, napięcie na wejściu nieodwracającym spada i w pewnym momencie staje się mniejsze niż wejście odwracające, co powoduje wyłączenie OpAmp dioda LED.

Krok 4: Schemat obwodu

Krok 5: Przewodnik rozwiązywania problemów

1. Sprawdź wszystkie połączenia, odnosząc się do schematu obwodu. 2. Sprawdź, czy diody LED działają prawidłowo. (Cyfrowe kamery mogą wykrywać światło podczerwone, więc możesz sprawdzić, czy dioda podczerwieni działa za pomocą dowolnego aparatu cyfrowego) 3. Fotodioda IR użyta w tym filmie jest biała, a dioda IR jest czarna. Ale w twoim przypadku może być też odwrotnie. Możesz określić, która z nich jest diodą LED/fotodiodą, podłączając osobno obie diody, parę fotodiod do zasilania (poprzez rezystor 220) i zobaczyć, która z nich świeci za pomocą aparatu cyfrowego. potencjometru, dioda powinna być zgaszona, aw drugim skrajnym położeniu dioda powinna się świecić. Teraz możesz zacząć kręcić pokrętłem potencjometru od skrajnego położenia, w którym dioda jest włączona, aż dioda po prostu zgaśnie. Teraz czujnik zbliżeniowy IR powinien działać poprawnie.