Barriera a infrarossi
Come è noto, oltre allo spettro della luce visibile esiste anche la radiazione infrarossa, che non viene percepita dall'occhio umano. Viene spesso utilizzato nei telecomandi per trasmettere vari comandi. Un fatto interessante: per "vedere" la luce infrarossa, basta puntare l'obiettivo di una fotocamera digitale verso l'emettitore IR del telecomando e premere i tasti su di esso. Sullo schermo della fotocamera sarà visibile un punto luminoso: si tratta di infrarossi Diodo ad emissione luminosa.
I raggi IR nell'elettronica radio consentono di creare un dispositivo interessante chiamato barriera a infrarossi. È composto da due parti: un trasmettitore e un ricevitore. Il trasmettitore è un normale IRDiodo ad emissione luminosa, che riceve raffiche di impulsi. Il ricevitore cattura e rileva continuamente queste raffiche di impulsi. Quando c'è una connessione visibile libera tra il ricevitore e il trasmettitore, ad es. la luce “arriva” liberamente al ricevitore e in uscita viene impostato uno zero logico. Ma non appena appare un oggetto estraneo nell'area di copertura, la connessione viene immediatamente interrotta e il ricevitore lo segnala.Tale barriera può essere utilizzata innanzitutto negli allarmi di sicurezza, poiché la radiazione IR non può essere vista ad occhio nudo.
Il vantaggio di questo particolare schema è quello degli infrarossi Diodo ad emissione luminosa Si illumina non in modo continuo, ma pulsato. In primo luogo, ciò prolunga la vita del LED stesso e riduce il consumo di corrente e, in secondo luogo, è un buon mezzo di protezione contro i falsi allarmi, quindi il circuito può essere utilizzato in sicurezza anche all'aperto quando il ricevitore è esposto alla luce solare diretta.
Circuito trasmettitore
Il circuito del trasmettitore si basa su un doppio timer integrato NE556, che genera impulsi per l'emissione GUIDATO LED1, il resistore R2 imposta la potenza della radiazione. Tutti gli altri elementi del circuito devono rispettare rigorosamente la potenza specificata per mantenere la frequenza desiderata del generatore. D1 – qualsiasi diodo a bassa potenza, ad esempio 1N4148, 1N4007, KD521.
Circuito ricevitore
L'elemento chiave del circuito è uno speciale ricevitore di segnali IR, denominato TSOP (Temic Semiconductors Opto Electronics Photo Modules). Puoi trovarlo su qualsiasi TV dotata di telecomando. Qui è adatto qualsiasi ricevitore progettato per una frequenza di 36 kHz, ad esempio TSOP1736. Questo ricevitore controlla il gate del transistor ad effetto di campo VT1. Perché il segnale dall'uscita del ricevitore è di circa 5 volt, quindi il transistor deve essere utilizzato con controllo logico, ad esempio IRL520 o qualsiasi altro della serie IRL. Come ultima risorsa, puoi installarne uno normale da campo, ad esempio IRF540, IRF740, IRF630, ma non si aprirà completamente. Diodo ad emissione luminosa Il LED1 indica lo stato dell'uscita del circuito.Quando la connessione visibile tra il ricevitore e il trasmettitore non è interrotta, la tensione di uscita è zero, il LED1 non è acceso. Non appena un oggetto estraneo appare nell'area di copertura, il LED1 si accende e la tensione sull'uscita OUT diventa uguale alla tensione di alimentazione. D1 nello schema è un diodo zener da 5 volt, puoi utilizzare, ad esempio, 1N4733.
Puoi scaricare la scheda qui:
Montaggio barriera IR
Ogni circuito è assemblato sul proprio circuito stampato, il ricevitore TSOP e il LED IR vengono emessi su cavi. Le tavole sono realizzate utilizzando il metodo LUT, di seguito un paio di fotografie della lavorazione:
Come quando si crea qualsiasi dispositivo elettronico, le prime piccole parti vengono saldate sulla scheda: resistori, diodi. Poi i condensatori e dopo di loro tutto il resto. Si consiglia di installare il microcircuito nella presa e, per comodità, collegare i cavi di alimentazione tramite morsettiere. Dopo la saldatura, lavare via eventuali residui di flusso dalla scheda e testare le piste per eventuali cortocircuiti.
Configurazione e test
Dopo l'assemblaggio è possibile alimentare le schede. La tensione di alimentazione per entrambi i circuiti è di 9-12 volt. Dopo averlo acceso, è necessario assicurarsi che la tensione al catodo del diodo zener nel circuito del ricevitore sia di circa 5 volt. Se è superiore, è necessario verificare la funzionalità del diodo zener e del resistore R2, altrimenti il ricevitore TSOP potrebbe bruciarsi. Dopo aver avviato il trasmettitore, puoi guardare il LED attraverso l'obiettivo della fotocamera; dovrebbe illuminarsi leggermente. Si consiglia di posizionare il LED in un tubo lungo 3-4 centimetri in modo che la luce non si diffonda ai lati, ma sia diretta rigorosamente in una direzione.
Ora puoi puntare il tubo con il LED verso il ricevitore e vedere cosa succede.Quando c'è una connessione visibile tra loro, il LED blu è spento, come si può vedere nella foto.
Ora posizioniamo un pezzo di compensato nel percorso del flusso di radiazioni IR, la connessione tra ricevitore e trasmettitore verrà persa e il LED blu si accenderà immediatamente.
Puoi sperimentare materiali diversi. La carta e la plastica trasparente trasmettono le radiazioni infrarosse, quindi la barriera IR non reagisce ad esse. Ma il metallo, il legno, la mano umana o altri materiali densi ostacolano i raggi, come si può vedere nel video.
