สิ่งกีดขวางอินฟราเรด

ดังที่ทราบกันดีว่านอกเหนือจากสเปกตรัมแสงที่มองเห็นแล้วยังมีรังสีอินฟราเรดซึ่งสายตามนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้ มักใช้ในรีโมทคอนโทรลเพื่อส่งคำสั่งต่างๆ ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ - หากต้องการ "ดู" แสงอินฟราเรด เพียงเล็งเลนส์ของกล้องดิจิตอลไปที่ตัวส่งสัญญาณ IR ของรีโมทคอนโทรลแล้วกดปุ่มบนมัน จุดส่องสว่างจะปรากฏบนหน้าจอกล้อง - นี่คืออินฟราเรด ไดโอดเปล่งแสง.

รังสีอินฟราเรดในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุทำให้สามารถสร้างอุปกรณ์ที่น่าสนใจที่เรียกว่าแผงกั้นอินฟราเรดได้ ประกอบด้วยสองส่วน - ตัวส่งและตัวรับ ตัวส่งสัญญาณจะเป็น IR ปกติไดโอดเปล่งแสงซึ่งได้รับพัลส์ระเบิด เครื่องรับจะจับและตรวจจับการระเบิดของพัลส์เหล่านี้อย่างต่อเนื่อง เมื่อมีการเชื่อมต่อที่มองเห็นได้ฟรีระหว่างเครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณเช่น แสง "เข้าถึง" อย่างอิสระไปยังเครื่องรับและตั้งค่าศูนย์ลอจิคัลที่เอาต์พุต แต่ทันทีที่มีสิ่งแปลกปลอมปรากฏขึ้นในพื้นที่ครอบคลุม การเชื่อมต่อจะหยุดชะงักทันที และเครื่องรับจะส่งสัญญาณสิ่งนี้สิ่งกีดขวางดังกล่าวสามารถนำมาใช้ในสัญญาณเตือนความปลอดภัยได้ เนื่องจากไม่สามารถมองเห็นรังสีอินฟราเรดได้ด้วยตาเปล่า

ข้อดีของโครงการนี้โดยเฉพาะก็คืออินฟราเรด ไดโอดเปล่งแสง มันไม่ได้เรืองแสงอย่างต่อเนื่อง แต่เป็นจังหวะ ประการแรก สิ่งนี้จะช่วยยืดอายุของ LED และลดการใช้กระแสไฟ และประการที่สอง เป็นวิธีที่ดีในการป้องกันสัญญาณเตือนที่ผิดพลาด ดังนั้นวงจรจึงสามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยแม้กลางแจ้งเมื่อเครื่องรับสัมผัสกับแสงแดดโดยตรง

วงจรส่งสัญญาณ

วงจรเครื่องส่งสัญญาณจะขึ้นอยู่กับตัวจับเวลาแบบรวมคู่ NE556 ซึ่งสร้างพัลส์สำหรับการเปล่งแสง นำ LED1, ตัวต้านทาน R2 ตั้งค่ากำลังการแผ่รังสี องค์ประกอบอื่นๆ ทั้งหมดของวงจรต้องปฏิบัติตามพิกัดที่ระบุอย่างเคร่งครัด เพื่อรักษาความถี่ที่ต้องการของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า D1 - ไดโอดพลังงานต่ำใด ๆ เช่น 1N4148, 1N4007, KD521

วงจรรับสัญญาณ

องค์ประกอบสำคัญของวงจรคือตัวรับสัญญาณ IR พิเศษที่กำหนด TSOP (Temic Semiconductors Opto Electronics Photo Modules) คุณสามารถค้นหาได้บนทีวีทุกเครื่องที่มีรีโมทคอนโทรล เครื่องรับใด ๆ ที่ออกแบบมาสำหรับความถี่ 36 kHz เช่น TSOP1736 ก็เหมาะสมที่นี่ เครื่องรับนี้ควบคุมเกตของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม VT1 เพราะ สัญญาณจากเอาต์พุตตัวรับจะอยู่ที่ประมาณ 5 โวลต์ ดังนั้นต้องใช้ทรานซิสเตอร์กับการควบคุมแบบลอจิคัล เช่น IRL520 หรืออื่นๆ จากซีรีย์ IRL ทางเลือกสุดท้าย คุณสามารถติดตั้งฟิลด์ปกติได้ เช่น IRF540, IRF740, IRF630 แต่จะไม่เปิดอย่างสมบูรณ์ ไดโอดเปล่งแสง LED1 แสดงสถานะเอาท์พุตของวงจรเมื่อการเชื่อมต่อที่มองเห็นได้ระหว่างเครื่องรับและตัวส่งสัญญาณไม่ขาดหาย แรงดันเอาต์พุตจะเป็นศูนย์ LED1 จะไม่สว่าง ทันทีที่มีวัตถุแปลกปลอมปรากฏขึ้นในพื้นที่ครอบคลุม LED1 จะสว่างขึ้น และแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุต OUT จะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ D1 ในแผนภาพคือซีเนอร์ไดโอด 5 โวลต์ คุณสามารถใช้เช่น 1N4733

คุณสามารถดาวน์โหลดบอร์ดได้ที่นี่:

การประกอบสิ่งกีดขวาง IR

แต่ละวงจรประกอบบนแผงวงจรพิมพ์ของตัวเอง ตัวรับสัญญาณ TSOP และ IR LED จะเอาต์พุตบนสายไฟ บอร์ดถูกสร้างขึ้นโดยใช้วิธี LUT ด้านล่างนี้เป็นรูปถ่ายของกระบวนการ:

เช่นเดียวกับการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ชิ้นส่วนเล็กๆ ชิ้นแรก เช่น ตัวต้านทาน ไดโอด จะถูกบัดกรีบนบอร์ด จากนั้นตัวเก็บประจุและทุกอย่างหลังจากนั้น ขอแนะนำให้ติดตั้งไมโครวงจรในซ็อกเก็ตและเชื่อมต่อสายไฟผ่านแผงขั้วต่อเพื่อความสะดวก หลังจากการบัดกรี ให้ล้างฟลักซ์ที่เหลืออยู่ออกจากบอร์ด และทดสอบรางว่ามีการลัดวงจรหรือไม่

การตั้งค่าและการทดสอบ

หลังจากประกอบแล้วคุณสามารถจ่ายไฟให้กับบอร์ดได้ แรงดันไฟฟ้าของทั้งสองวงจรคือ 9-12 โวลต์ หลังจากเปิดเครื่องแล้วคุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าที่แคโทดของซีเนอร์ไดโอดในวงจรตัวรับอยู่ที่ประมาณ 5 โวลต์ หากสูงกว่านี้คุณจะต้องตรวจสอบการทำงานของซีเนอร์ไดโอดและตัวต้านทาน R2 มิฉะนั้นตัวรับ TSOP อาจไหม้ได้ หลังจากสตาร์ทเครื่องส่งสัญญาณแล้วคุณสามารถดู LED ผ่านเลนส์กล้องได้ซึ่งควรจะเรืองแสงเล็กน้อย ขอแนะนำให้วาง LED ไว้ในท่อยาว 3-4 เซนติเมตรเพื่อไม่ให้แสงกระจายไปด้านข้าง แต่มุ่งไปในทิศทางเดียวอย่างเคร่งครัด

ตอนนี้คุณสามารถชี้หลอด LED ไปที่เครื่องรับแล้วดูว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อมีการเชื่อมต่อที่มองเห็นได้ระหว่างกัน ไฟ LED สีฟ้าจะดับลง ซึ่งสามารถมองเห็นได้ในภาพถ่าย

ตอนนี้เราวางแผ่นไม้อัดในเส้นทางการไหลของรังสี IR การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณจะหายไปและไฟ LED สีน้ำเงินจะสว่างขึ้นทันที

คุณสามารถทดลองกับวัสดุที่แตกต่างกันได้ กระดาษและพลาสติกใสส่งผ่านรังสีอินฟราเรด ดังนั้นแผงกั้นอินฟราเรดจึงไม่ทำปฏิกิริยากับสิ่งเหล่านั้น แต่โลหะ ไม้ มือมนุษย์ หรือวัสดุที่มีความหนาแน่นอื่นๆ ล้วนเป็นอุปสรรคต่อรังสี ดังที่เห็นได้ในวิดีโอ

ดูวิดีโอ