Infrarød barriere
Som kjent er det i tillegg til det synlige lysspekteret også infrarød stråling, som ikke oppfattes av det menneskelige øyet. Den brukes ofte i fjernkontroller for å overføre forskjellige kommandoer. Et interessant faktum - for å "se" infrarødt lys, pek bare linsen til et digitalkamera mot IR-senderen på fjernkontrollen og trykk på tastene på den. En lysende prikk vil være synlig på kameraskjermen - dette er infrarødt Lysdiode.
IR-stråler i radioelektronikk gjør det mulig å lage en interessant enhet som kalles en infrarød barriere. Den består av to deler - en sender og en mottaker. Senderen er en vanlig IRLysdiode, som mottar utbrudd av pulser. Mottakeren fanger og oppdager kontinuerlig disse pulsene. Når det er en ledig synlig forbindelse mellom mottaker og sender, d.v.s. lyset "når" fritt til mottakeren, og en logisk null settes ved utgangen. Men så snart et fremmedlegeme dukker opp i dekningsområdet, blir forbindelsen øyeblikkelig avbrutt og mottakeren signaliserer dette.En slik barriere kan først og fremst brukes i trygghetsalarmer, fordi IR-stråling ikke kan sees med det blotte øye.
Fordelen med denne spesielle ordningen er at den infrarøde Lysdiode Den lyser ikke kontinuerlig, men pulserer. For det første forlenger dette levetiden til selve LED-en og reduserer strømforbruket, og for det andre er det et godt middel for beskyttelse mot falske alarmer, slik at kretsen trygt kan brukes også utendørs når mottakeren er utsatt for direkte sollys.
Senderkrets
Senderkretsen er basert på en dobbel integrert timer NE556, som genererer pulser for emitteringen LED LED1, motstand R2 setter strålingseffekten. Alle andre elementer i kretsen må strengt overholde den spesifiserte vurderingen for å opprettholde ønsket frekvens til generatoren. D1 - hvilken som helst laveffektdiode, for eksempel 1N4148, 1N4007, KD521.
Mottakerkrets
Nøkkelelementet i kretsen er en spesiell IR-signalmottaker, betegnet TSOP (Temic Semiconductors Opto Electronics Photo Modules). Du finner den på hvilken som helst TV som har en fjernkontroll. Enhver mottaker designet for en frekvens på 36 kHz, for eksempel TSOP1736, er egnet her. Denne mottakeren kontrollerer porten til felteffekttransistoren VT1. Fordi signalet fra mottakerutgangen er ca. 5 volt, da må transistoren brukes med logisk styring, for eksempel IRL520 eller andre fra IRL-serien. Som en siste utvei kan du installere en vanlig felt en, for eksempel IRF540, IRF740, IRF630, men den vil ikke åpne seg helt. Lysdiode LED1 indikerer utgangsstatusen til kretsen.Når den synlige forbindelsen mellom mottaker og sender ikke er brutt, er utgangsspenningen null, LED1 lyser ikke. Så snart et fremmedlegeme dukker opp i dekningsområdet, lyser LED1 og spenningen på OUT-utgangen blir lik forsyningsspenningen. D1 i diagrammet er en 5 volt zenerdiode, du kan bruke for eksempel 1N4733.
Du kan laste ned tavlen her:
IR barriere montering
Hver krets er satt sammen på sitt eget trykte kretskort, TSOP-mottakeren og IR-LED sendes ut på ledninger. Platene er laget ved hjelp av LUT-metoden, nedenfor er et par bilder av prosessen:
Som når du lager en hvilken som helst elektronisk enhet, blir de første små delene - motstander, dioder - loddet på brettet. Så kondensatorene, og etter dem alt annet. Det anbefales å installere mikrokretsen i stikkontakten, og koble strømledningene gjennom terminalblokker for enkelhets skyld. Etter lodding, vask av gjenværende flussmiddel fra brettet og test sporene for kortslutninger.
Oppsett og testing
Etter montering kan du levere strøm til brettene. Forsyningsspenningen for begge kretsene er 9-12 volt. Etter å ha slått den på, må du sørge for at spenningen ved katoden til zenerdioden i mottakerkretsen er omtrent 5 volt. Hvis den er høyere, må du sjekke funksjonaliteten til zenerdioden og motstanden R2, ellers kan TSOP-mottakeren brenne ut. Etter å ha startet senderen, kan du se på LED-en gjennom kameralinsen; den skal lyse litt. Det er lurt å plassere LED-en i et rør som er 3-4 centimeter langt, slik at lyset ikke sprer seg til sidene, men rettes strengt i én retning.
Nå kan du peke LED-røret mot mottakeren og se hva som skjer.Når det er en synlig forbindelse mellom dem, er den blå LED-en av, dette kan sees på bildet.
Nå legger vi et stykke kryssfiner i banen til IR-strålingsstrømmen, forbindelsen mellom mottakeren og senderen vil gå tapt og den blå LED-en lyser umiddelbart.
Du kan eksperimentere med forskjellige materialer. Papir og gjennomsiktig plast overfører infrarød stråling, så IR-barrieren reagerer ikke på dem. Men metall, tre, en menneskehånd eller andre tette materialer er en hindring for strålene, som man kan se i videoen.
