Infraraudonųjų spindulių barjeras
Kaip žinoma, be matomos šviesos spektro yra ir infraraudonoji spinduliuotė, kurios žmogaus akis nesuvokia. Jis dažnai naudojamas nuotolinio valdymo pultuose įvairioms komandoms perduoti. Įdomus faktas – norėdami „pamatyti“ infraraudonųjų spindulių šviesą, tiesiog nukreipkite skaitmeninio fotoaparato objektyvą į nuotolinio valdymo pulto IR spinduliuotę ir paspauskite ant jo esančius klavišus. Kameros ekrane bus matomas šviečiantis taškas – tai infraraudonieji spinduliai Šviesos diodas.
IR spinduliai radijo elektronikoje leidžia sukurti įdomų įrenginį, vadinamą infraraudonųjų spindulių barjeru. Jį sudaro dvi dalys – siųstuvas ir imtuvas. Siųstuvas yra įprastas IRŠviesos diodas, kuris gauna impulsų pliūpsnius. Imtuvas nuolat gaudo ir aptinka šiuos impulsų pliūpsnius. Kai tarp imtuvo ir siųstuvo yra laisvas matomas ryšys, t.y. šviesa laisvai „pasiekia“ imtuvą, o išėjime nustatomas loginis nulis. Tačiau kai tik aprėpties zonoje atsiranda pašalinis objektas, ryšys akimirksniu nutrūksta ir imtuvas apie tai praneša.Toks užtvaras visų pirma gali būti naudojamas apsaugos signalizacijose, nes IR spinduliuotės plika akimi nematyti.
Šios konkrečios schemos pranašumas yra tas, kad infraraudonųjų spindulių Šviesos diodas Šviečia ne nuolat, o pulsuoja. Pirma, tai prailgina paties šviesos diodo tarnavimo laiką ir sumažina srovės suvartojimą, antra, tai gera apsaugos priemonė nuo klaidingų aliarmų, todėl grandinę galima saugiai naudoti net lauke, kai imtuvą veikia tiesioginiai saulės spinduliai.
Siųstuvo grandinė
Siųstuvo grandinė yra pagrįsta dvigubu integruotu laikmačiu NE556, kuris generuoja impulsus LED LED1, rezistorius R2 nustato spinduliavimo galią. Visi kiti grandinės elementai turi griežtai atitikti nurodytą reitingą, kad būtų išlaikytas pageidaujamas generatoriaus dažnis. D1 – bet koks mažos galios diodas, pavyzdžiui, 1N4148, 1N4007, KD521.
Imtuvo grandinė
Pagrindinis grandinės elementas yra specialus IR signalo imtuvas, pažymėtas TSOP (Temic Semiconductors Opto Electronics Photo Modules). Jį galite rasti bet kuriame televizoriuje, kuriame yra nuotolinio valdymo pultas. Čia tinka bet koks imtuvas, skirtas 36 kHz dažniui, pavyzdžiui, TSOP1736. Šis imtuvas valdo lauko tranzistoriaus VT1 vartus. Nes signalas iš imtuvo išvesties yra apie 5 voltus, tada tranzistorius turi būti naudojamas su loginiu valdymu, pavyzdžiui, IRL520 ar bet kuri kita iš IRL serijos. Kraštutiniu atveju galite įdiegti įprastą lauko, pvz., IRF540, IRF740, IRF630, tačiau jis visiškai neatsidarys. Šviesos diodas LED1 rodo grandinės išėjimo būseną.Kai matomas ryšys tarp imtuvo ir siųstuvo nenutrūksta, išėjimo įtampa lygi nuliui, LED1 nedega. Kai tik aprėpties zonoje atsiranda pašalinis objektas, užsidega LED1 ir įtampa OUT išėjime tampa lygi maitinimo įtampai. Diagramoje D1 yra 5 voltų zenerio diodas, galite naudoti, pavyzdžiui, 1N4733.
Galite atsisiųsti lentą čia:
IR barjero surinkimas
Kiekviena grandinė surenkama ant savo spausdintinės plokštės, TSOP imtuvas ir IR šviesos diodas išvedami ant laidų. Plokštės pagamintos naudojant LUT metodą, žemiau yra kelios proceso nuotraukos:
Kaip ir kuriant bet kurį elektroninį įrenginį, pirmiausia ant plokštės lituojamos smulkios detalės – rezistoriai, diodai. Tada kondensatoriai, o po jų visa kita. Patartina mikroschemą montuoti į lizdą, o maitinimo laidus jungti per gnybtų blokus patogumui. Po litavimo nuplaukite nuo plokštės likusį srautą ir patikrinkite, ar vėžėse nėra trumpojo jungimo.
Sąranka ir testavimas
Po surinkimo galite tiekti maitinimą plokštėms. Abiejų grandinių maitinimo įtampa yra 9-12 voltų. Įjungę, turite įsitikinti, kad imtuvo grandinės zenerio diodo katodo įtampa yra maždaug 5 voltai. Jei jis didesnis, turite patikrinti zenerio diodo ir rezistoriaus R2 funkcionalumą, kitaip TSOP imtuvas gali perdegti. Įjungę siųstuvą, galite žiūrėti į šviesos diodą per fotoaparato objektyvą; jis turėtų šiek tiek šviesti. Šviesos diodą patartina dėti į 3-4 centimetrų ilgio vamzdelį, kad šviesa nesisklaidytų į šonus, o būtų nukreipta griežtai viena kryptimi.
Dabar galite nukreipti LED vamzdelį į imtuvą ir pamatyti, kas atsitiks.Kai tarp jų matomas ryšys, mėlynas šviesos diodas nedega, tai matyti nuotraukoje.
Dabar IR spinduliuotės srauto kelyje dedame faneros gabalėlį, imtuvo ir siųstuvo ryšys nutrūks ir iškart užsidegs mėlynas LED.
Galite eksperimentuoti su įvairiomis medžiagomis. Popierius ir skaidrus plastikas perduoda infraraudonąją spinduliuotę, todėl IR barjeras į juos nereaguoja. Tačiau metalas, medis, žmogaus ranka ar kitos tankios medžiagos yra kliūtis spinduliams, kaip matyti vaizdo įraše.
