Infrasarkanā barjera
Kā zināms, bez redzamās gaismas spektra ir arī infrasarkanais starojums, ko cilvēka acs neuztver. To bieži izmanto tālvadības pultī dažādu komandu pārsūtīšanai. Interesants fakts - lai “redzētu” infrasarkano gaismu, vienkārši pavērsiet digitālās kameras objektīvu pret tālvadības pults IR izstarotāju un nospiediet uz tā esošos taustiņus. Kameras ekrānā būs redzams gaismas punkts - tas ir infrasarkanais Gaismas diode.
IR stari radioelektronikā ļauj izveidot interesantu ierīci, ko sauc par infrasarkano barjeru. Tas sastāv no divām daļām - raidītāja un uztvērēja. Raidītājs ir parasts ISGaismas diode, kas saņem impulsu uzliesmojumus. Uztvērējs nepārtraukti uztver un nosaka šos impulsu uzliesmojumus. Kad starp uztvērēju un raidītāju ir brīvs redzams savienojums, t.i. gaisma brīvi “sasniedz” uztvērēju, un izejā tiek iestatīta loģiskā nulle. Taču, tiklīdz pārklājuma zonā parādās svešķermenis, savienojums uzreiz tiek pārtraukts un uztvērējs par to signalizē.Šādu barjeru var izmantot, pirmkārt, apsardzes signalizācijā, jo IR starojums nav saskatāms ar neapbruņotu aci.
Šīs konkrētās shēmas priekšrocība ir tā, ka infrasarkanais Gaismas diode Tas spīd nevis nepārtraukti, bet pulsē. Pirmkārt, tas pagarina pašas gaismas diodes kalpošanas laiku un samazina strāvas patēriņu, otrkārt, tas ir labs aizsardzības līdzeklis pret viltus trauksmēm, tāpēc ķēdi var droši izmantot pat ārpus telpām, kad uztvērējs ir pakļauts tiešiem saules stariem.
Raidītāja ķēde
Raidītāja ķēde ir balstīta uz dubultu integrētu taimeri NE556, kas ģenerē impulsus izstarošanai. LED LED1, rezistors R2 nosaka starojuma jaudu. Visiem pārējiem ķēdes elementiem ir stingri jāatbilst norādītajam reitingam, lai saglabātu vēlamo ģeneratora frekvenci. D1 – jebkura mazjaudas diode, piemēram, 1N4148, 1N4007, KD521.
Uztvērēja ķēde
Ķēdes galvenais elements ir īpašs IR signāla uztvērējs, kas apzīmēts ar TSOP (Temic Semiconductors Opto Electronics Photo Modules). To var atrast jebkurā televizorā, kuram ir tālvadības pults. Šeit ir piemērots jebkurš uztvērējs, kas paredzēts 36 kHz frekvencei, piemēram, TSOP1736. Šis uztvērējs kontrolē lauka efekta tranzistora VT1 vārtus. Jo signāls no uztvērēja izejas ir aptuveni 5 volti, tad tranzistors jāizmanto ar loģisko vadību, piemēram, IRL520 vai jebkuru citu no IRL sērijas. Kā pēdējo līdzekli varat uzstādīt parasto lauka iekārtu, piemēram, IRF540, IRF740, IRF630, taču tas pilnībā neatvērsies. Gaismas diode LED1 norāda ķēdes izejas statusu.Kad redzamais savienojums starp uztvērēju un raidītāju nav bojāts, izejas spriegums ir nulle, LED1 nedeg. Tiklīdz pārklājuma zonā parādās svešķermenis, iedegas LED1 un spriegums OUT izejā kļūst vienāds ar barošanas spriegumu. Diagrammā D1 ir 5 voltu Zener diode, varat izmantot, piemēram, 1N4733.
Jūs varat lejupielādēt dēli šeit:
IR barjeru montāža
Katra shēma ir samontēta uz savas iespiedshēmas plates, TSOP uztvērējs un IR LED tiek izvadīti uz vadiem. Dēļi ir izgatavoti, izmantojot LUT metodi, zemāk ir pāris procesa fotogrāfijas:
Tāpat kā jebkuras elektroniskas ierīces radīšanā, vispirms uz tāfeles tiek pielodētas mazas detaļas - rezistori, diodes. Tad kondensatori un pēc tiem viss pārējais. Ieteicams mikroshēmu uzstādīt kontaktligzdā un ērtības labad savienot strāvas vadus caur spaiļu blokiem. Pēc lodēšanas nomazgājiet no plāksnes atlikušo plūsmu un pārbaudiet sliežu ceļus, vai nav īssavienojumu.
Iestatīšana un testēšana
Pēc montāžas jūs varat piegādāt barošanu dēļiem. Barošanas spriegums abām ķēdēm ir 9-12 volti. Pēc tā ieslēgšanas jums jāpārliecinās, vai uztvērēja ķēdes Zener diodes katoda spriegums ir aptuveni 5 volti. Ja tas ir lielāks, jums jāpārbauda Zener diodes un rezistora R2 funkcionalitāte, pretējā gadījumā TSOP uztvērējs var izdegt. Pēc raidītāja palaišanas varat skatīties gaismas diode caur kameras objektīvu; tai vajadzētu nedaudz spīdēt. LED vēlams ievietot 3-4 centimetrus garā mēģenē, lai gaisma neizkliedētos uz sāniem, bet būtu vērsta stingri vienā virzienā.
Tagad varat vērst LED lampu pret uztvērēju un redzēt, kas notiek.Kad starp tām ir redzams savienojums, zilā gaismas diode ir izslēgta, to var redzēt fotoattēlā.
Tagad mēs ievietojam saplākšņa gabalu IR starojuma plūsmas ceļā, savienojums starp uztvērēju un raidītāju tiks zaudēts un nekavējoties iedegsies zilā gaismas diode.
Varat eksperimentēt ar dažādiem materiāliem. Papīrs un caurspīdīga plastmasa pārraida infrasarkano starojumu, tāpēc IR barjera uz tiem nereaģē. Bet metāls, koks, cilvēka roka vai citi blīvi materiāli ir šķērslis stariem, kā redzams video.
