Infračervený snímač přiblížení pomocí LM358: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Toto je návod k výrobě infračerveného senzoru

Krok 1: Podívejte se na video

Než budeme pokračovat, doporučuji vám nejprve se podívat na celé video. Najdete zde úplný postup výroby tohoto jednoduchého obvodu na prkénku. Pro více informací navštivte můj kanál 'ElectroMaker'.

Krok 2: Podívejte se na schéma

Krok 3: Objednejte si potřebné díly

IC1- Jakýkoli OP-zesilovač IC bude fungovat jako LM324, LM358, CA3130 atd. (Používáme jej jako komparátor)

Potenciometr R1/ 100K Ω/ variabilní odpor

R2- 100 Ω - 1K Ω

R3- 10K Ω

L1- Infračervená LED (IR LED) (IR vysílač)

L2-infračervený přijímač (IR fotodioda) (IR senzor)

L3- normální LED (jakákoli barva, na barvě vlastně nezáleží)

B1- 6 až 12 voltů DC

Nakupujte elektronické součástky za nižší cenu a dopravu zdarma: utsource.com

Krok 4: Jak tento obvod funguje?

Naším cílem v tomto obvodu je rozsvítit LED nebo bzučák, kdykoli se k senzoru přiblíží nějaká překážka, takže nejprve máme infračervenou fotodiodu, jejíž záporný pól je připojen k kladné kolejnici a je kladný k záporné kolejnici Přes odpor 10K Ω. Kdykoli infračervené světlo dopadne na fotodiodu, vytvoří se malé množství proudu, který je někde v rozsahu mikro zesilovačů velmi malý. Pak potřebujeme nějaké infračervené světlo, že? Použili jsme tedy infračervené světlo s odporem omezujícím proud, abychom nám poskytli nějaké infračervené světlo, takže co se stane, když se nějaká překážka nebo jakýkoli předmět přiblíží k infračervenému světlu, infračervené světlo zasáhne objekt nebo překážku, která je před infračervenou LED a odráží zpět na infračervenou fotodiodu, která ji pak převádí na určité množství proudu (v rozsahu mikro zesilovačů) a protože máme odpor 10K Ω z kladného pólu fotodiody na GND, malý proud se převede na napětí a vypočteno podle zákona ohmů (V = IR), kde R je konstantní 10K Ω a I, který proud se mění s množstvím infračerveného světla dopadajícího na něj. Řekněme, že když je vzdálenost b/w IR LED a překážky 2 cm, proud produkovaný fotodiodou je 200 mikroampérů (není to přesná hodnota, může se lišit), takže napětí bude 0,0002 ampéru (200 mikroampérů)) * 10 000 Ω (10 K Ω) = 2 volty. Čím více infračerveného světla klesne, tím vyšší bude proud vytvářený fotodiodou, a to znamená vyšší napětí na kladném pólu fotodiody a naopak. Pak máme potenciometr/ variabilní odpor, který funguje jako dělič napětí. Vzorec pro výpočet Vout = (Rbottom/ Rbottom + Rtop * Vin), takže když je potenciometr více směrem k GND (záporná kolejnice), což také znamená, že odpor vůči Vcc (kladná kolejnice) je větší než odpor vůči GND, pak napětí na středním pinu potenciometru (Vout) bude vysoký a naopak. To znamená, že můžeme měnit naše výstupní napětí od 0 do 9 voltů (maximum je naše samotné vstupní napětí). Nyní máme dvě napětí, jedno z fotodiody a druhé z proměnného odporu (potenciometr), jak tedy můžeme použít tato dvě napětí ke spuštění LED? Nejlepší způsob je porovnat tato dvě různá napětí. A uděláme to pomocí komponenty nazvané 'Comparator', což je jen operační zesilovač bez připojení zpětné vazby, čb jeho výstup a neinvertující vstup (jeden označený znaménkem +), funguje jako komparátor. Jednoduše řečeno, pokud je napětí na neinvertujícím vstupu (označeném +) vyšší než napětí na invertujícím vstupu (jedno označené-), výstup se zvýší (výstupní kladné napětí) a naopak. Připojíme tedy střední pin potenciometru (nastavitelné výstupní napětí) Invertující vstup (Pin 2 LM358, který používáme) a kladný pól fotodiody (napětí závisí na infračerveném světle) na neinvertujícím vstupu (Pin 3) Kdykoli se tedy napětí na pinu 3 zvýší než na pinu 2, pin 1 (výstup komparátoru) se zvýší (výstupní napětí bude vaše vlastní vstupní napětí + malá ztráta napětí, která je malá a sotva znatelná, a když pin 2 je vyšší než Pin3, výstup je nízký (0V). Nyní víte, proč tomu potenciometru říkáme jako ovládání citlivosti. Pokud máte v něčem pochybnosti, neváhejte se nás zeptat v sekci komentářů našich videí.

Krok 5: Průvodce řešením problémů

Pokud váš obvod nefunguje, postupujte podle níže uvedených kroků. Pokud to nepomůže, neváhejte se nás zeptat v sekci komentářů našich videí.

1. Zkontrolujte IC (OP-AMP) (POROVNÁNÍ)

2. Ujistěte se, že jste správně připojili kolíky komparátoru

3. Zkontrolujte, zda jsou ostatní připojení v pořádku

4. Zkontrolujte, zda je vaše fotodioda v pořádku, zkuste použít jinou

5. Ujistěte se, že je vaše IR LED v pořádku, připojením k jakékoli baterii spolu s odporem řady 1K OHM a viděním přes digitální fotoaparát (vypadá růžově a není viditelný pouhým okem)

6. Ujistěte se, že je váš potenciometr připojen správným způsobem

7. Pokud vaše LED NEBO BZUČÁK bliká nebo zní nepřetržitě, otočte potenciometr více směrem ke kladnému napájení

8. Ujistěte se, že je váš napájecí zdroj připojen správným způsobem. Vystavením vysokému napětí nebo přepólování může dojít k poškození vašeho obvodu.