Inleiding tot IR -kringe: 8 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

IR is 'n komplekse stuk tegnologie, maar tog baie eenvoudig om mee te werk. Anders as LED's of LASER's, kan infrarooi nie met die menslike oog gesien word nie. In hierdie instruksies sal ek die gebruik van infrarooi deur drie verskillende stroombane demonstreer.

Die stroombane gebruik nie IR -ontvangers of mikrobeheerders nie, maar 'n fotodiode om die IR -sein op te spoor, omdat dit eenvoudiger is.

Stap 1: Basiese beginsels van IR LED en fotodiode

Die drie projekte is almal afhanklik van die IR LED en fotodiode. Die IR -LED straal infrarooi straling in alle rigtings uit; die fotodiode word langsaan geplaas, so as 'n voorwerp te naby daaraan kom, sal dit die infrarooi straling in die fotodiode weerkaats, die fotodiode verander die infrarooi wat dit geabsorbeer het in 'n sein, die sein kan dan ander dinge aktiveer. Let op dat die diagram hierbo 'n swart IR -LED en 'n deursigtige fotodiode het; dit is nie baie algemeen nie, aangesien dit gewoonlik andersom is, maar die volgende 3 projekte gebruik normale tipe IR -pare (IR LED: deursigtig, fotodiode: swart/donker pers). Die kleure van die diodes maak nie saak nie, maar onthou net watter een dit is.

Belangrike dinge om op te let (lees die volgende):

IR LED: Die infrarooi LED gee IR -straling uit, ons kan die straling nie sien nie, omdat dit laer frekwensie as sigbare lig bevat, mense kan slegs infrarooi as hitte opspoor (sodat die IR -LED 'n bietjie warm kan word, dit is normaal), en die straling is nie skadelik nie, want dit is net hitte.

Fotodiode: Die fotodiode is soos 'n LED, maar dit gee nie lig nie, dit is eerder 'n ligsensor (soos 'n LDR, maar nie heeltemal nie). Die fotodiode kan in baie vorme voorkom: dit lyk gewoonlik soos 'n swart LED, maar dit kan ook deursigtig wees (waarin dit nie met ander LED's vermeng word nie). Die fotodiode is anders gekoppel as normale LED's, in plaas van Vcc met die anode van die LED, is dit Vcc met die katode van die fotodiode (soos hoe u batterye aansluit).

As u IR -LED's en fotodiodes koop, probeer om dit in pare te koop, want soms werk die IR -LED nie met die fotodiode nie.

Stap 2: IR -kring 1

Die eerste IR -kring sal net wys hoe die paar (IR LED en fotodiode) werk. Deur 'n transistor te gebruik, kan ons vuil analoog van die fotodiode verander in 'n skoon analoog waarvan die uitvoer -LED beter hou. Die kring is baie eenvoudig, al wat dit nodig het, is:

Weerstand: 2x 220ohm (of soortgelyk), 1x 10k

Diode: 1x IR LED, 1x Generiese LED, 1x fotodiode

Transistor: 1x BC547 (of enige ekwivalente NPN -transistor, bv. 2n2222A)

'N 5V -kragbron (USB is goed), springdrade en 'n broodbord.

Stap 3: IR -kring 1 -toets

Voordat u die kring voltooi, moet u seker maak dat die IR -LED en fotodiode langs mekaar geplaas word.

Sodra die kring voltooi is, toets die sensor deur 'n voorwerp of u vinger ongeveer 5 cm bokant die twee diodes te beweeg, en beweeg die voorwerp/vinger stadig na die diodes totdat u aan albei raak. Die generiese LED behoort meer te brand namate u nader kom, dit is omdat die voorwerp meer infrarooi in die fotodiode weerkaats.

As dit nie gebeur nie, kyk of u die fotodiode korrek ingesit het, kyk na u draadverbindings, kyk na u kragbron. probeer 'n ander paar).

Maak seker dat u nie die stroombaan onder die son of baie helder lig laat loop nie, want dit sal die fotodiode verwar.

Stap 4: IR -stroombaan 2

As u nou verstaan hoe die IR -LED en fotodiode as 'n sensor saamwerk, gaan ons die vorige stroombaan omskakel in 'n alarmkring. Hierdie stroombaan sal 'n OP -versterker gebruik om die fotodiodes se sein te versterk; 'n zoemer is aan die uitset van die OP -versterker gekoppel, maar dit kan aangepas en vervang word deur 'n ander komponent/stroombaan.

Hierdie kring benodig:

Weerstand: 1x 220 (of soortgelyk), 1x 10k

Potensiometer: 1x 10k

Diode: 1x IR LED, 1x fotodiode

IC -chip: 1x LM358

Ander: 1x gonser of vervang dit deur u eie stroombaan.

5V kragtoevoer (USB is goed), broodbord, jumperdrade.

Stap 5: IR Circuit 2 -toets

Onthou dat die twee diodes langs mekaar as die laaste stroombaan moet wees. Beweeg 'n voorwerp of u hand bo die twee diodes om die stroombaan te toets; dit moet die alarm aktiveer. U kan ook die sensitiwiteit van die fotodiode aanpas deur die potensiometer te draai; daar sal 'n punt wees wanneer die alarm altyd sal wees, dit is omdat die fotodiode so sensitief is vir IR dat dit dit uit die atmosfeer rondom dit opspoor. Dit is nie vir my moontlik om die stroombaan op die foto hierbo te wys nie, maar stel my voor dat u die geluid van die gonser kan hoor.

Moenie die stroombaan onder die son of baie helder lig gebruik nie, want dit kan die fotodiode verwar.

Herhaal stap 3 om die probleem op te los.

Stap 6: IR -stroombaan 3

In hierdie kring sal ons 'n LED (of enige uitset) aktiveer sonder om op 'n knoppie te druk. Hierdie keer sal twee pare IR -LED's en fotodiodes gebruik word. In plaas daarvan om 'n OP -versterker te gebruik, gebruik ons 'n 555 -timer om dit eenvoudig te maak. Ons sal ook die transistors terugbring om die analoog sein glad te maak.

Hierdie kring benodig:

Weerstand: 3x 220ohm, 2x 10k, 2x 1M, 2x 3M

Kondensator: 1x 10nf

Diode: 2x IR LED, 2x fotodiode, 1x generiese LED

Transistor: BC547 (of ekwivalent)

IC -chip: 1x 555 timer

5V kragtoevoer (USB is goed), broodbord, jumperdrade

Maak seker dat die twee pare diodes 'n afstand tussen hulle het sodat hulle nie inmeng nie. Maak ook seker dat u die regte diodes aan mekaar koppel.

Stap 7: IR Circuit 3 -toets

Die stroombaan bestaan uit twee pare diodes; een skakel die uitset aan, die ander skakel dit uit. U moet eers uitvind watter paar diodes wat beheer. As u dit gedoen het, kan u die uitset aanskakel deur 'n voorwerp oor een paar diodes te hou. Die uitset bly aan, selfs nadat u u voorwerp van die sensor weggeneem het; die uitset word slegs afgeskakel as u 'n voorwerp oor die ander sensor hou, dit bly af totdat u hierdie proses herhaal.

Weereens, moenie onder sonlig werk nie.

Stap 8: Meer IR -dinge

Daar is 'n baie groter wêreld vir IR -kringe, dit is nie baie ingewikkeld nie, maar is nogal fassinerend. In plaas van IR -LED's en fotodiodes, sal beter stroombane bestaan uit IR -afstandsbedienings en IR -ontvangers; hierdie toestelle kan veel meer reikwydte dek en ook meer inligting oordra.

As daar enige vrae is, kan u dit gerus vra.