Infrardeči senzor bližine z uporabo LM358: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

To je navodilo za izdelavo senzorja bližine IR

Korak: Oglejte si video

Preden nadaljujemo, vam priporočam, da si najprej ogledate celoten video. Tam boste našli celoten postopek izdelave tega preprostega vezja na plošči. Za več podrobnosti obiščite moj kanal 'ElectroMaker'.

2. korak: Oglejte si shemo

3. korak: Naročite potrebne dele

IC1- Vsak IC z ojačevalnikom OP bo deloval kot LM324, LM358, CA3130 itd. (Uporabljamo ga kot primerjalnik)

R1- 100K Ω potenciometer/ spremenljiv upor

R2- 100 Ω - 1K Ω

R3-10K Ω

L1- infrardeča LED (IR LED) (IR oddajnik)

L2-infrardeči sprejemnik (IR foto dioda) (IR senzor)

L3- normalna LED (katera koli barva, barva ni pomembna)

B1- 6 do 12 voltov DC

Kupite elektronske komponente po ugodnejši ceni in brezplačno pošiljanje: utsource.com

4. korak: Kako deluje to vezje?

No, naš cilj v tem vezju je prižgati LED ali zvočni signal, kadar koli pride do ovire blizu senzorja, zato imamo najprej infrardečo fotodiodo, katere negativni priključek je priključen na pozitivno vodilo, njegov pozitivni priključek pa na negativno tirnico. Preko upora 10K Ω. Kadar infrardeča svetloba pade na fotodiodo, nastane majhna količina toka, ki je zelo majhna nekje v območju mikro-amperov. Potem potrebujemo malo infrardeče svetlobe, kajne? Zato smo uporabili infrardečo vtičnico z uporom, ki omejuje tok, da bi nam zagotovili nekaj infrardeče svetlobe, zato se zgodi, ko se katera koli ovira ali kateri koli predmet približa infrardeči svetlobi, infrardeča svetloba udari v predmet ali oviro, ki je pred infrardečo LED in se odbija nazaj na infrardečo fotodiodo, ki jo nato pretvori v določeno količino toka (v območju mikro-amperov), in ker imamo 10K Ω upor od pozitivnega priključka fotodiode do GND, se majhen tok pretvori v napetost in izračunano po ohmskem zakonu (V = IR), kjer je R konstantnih 10K Ω in I, ki se spreminja s količino svetlobe, ki pade nanjo. Recimo, če je razdalja b/w IR LED in ovira 2 cm, je tok, ki ga proizvede fotodioda, 200 mikro-amperov (ni natančna vrednost, morda je drugačna), zato bo napetost 0,0002 amperov (200 mikro-amperov) * 10000Ω (10KΩ) = 2 volta. Več infrardeče svetlobe bo padlo višje kot tok, ki ga proizvaja fotodioda, kar pomeni višjo napetost na pozitivnem priključku fotodiode in obratno. Nato imamo potenciometer/ spremenljiv upor, ki deluje kot delilec napetosti. Formula za izračun Vout = (Rbottom/ Rbottom + Rtop * Vin) je torej, ko je potenciometer bolj proti GND (negativna tirnica), kar pomeni tudi, da je odpor proti Vcc (pozitivna tirnica) večji kot proti GND, potem je napetost na srednjem zatiču potenciometra (Vout) bo visoko in obratno. To pomeni, da lahko svojo izhodno napetost spreminjamo od 0 do 9 voltov (največja je vhodna napetost sama). Zdaj imamo dve napetosti, eno s fotodiode in drugo s spremenljivim uporom (potenciometer). Kako torej lahko uporabimo ti dve napetosti za sprožitev LED? Najboljši način je, da primerjate ti dve različni napetosti. To bomo storili s komponento, imenovano 'Primerjalnik', ki je samo op-amp brez povratne povezave, č/b je njen izhod in neinvertirni vhod (eden označen s znakom +), deluje kot primerjalnik. Preprosto povedano, če je napetost na neinvertirajočem vhodu (ena označena s +) višja od napetosti na invertirnem vhodu (ena označena z-), bo izhod visok (izhodna pozitivna napetost) in obratno. Tako povežemo srednji zatič potenciometra (nastavljiva izhodna napetost) Invertirni vhod (Pin 2 LM358, ki ga uporabljamo) in pozitivni priključek fotodiode (napetost je odvisna od infrardeče svetlobe) na neinvertirni vhod (Pin 3) Torej, kadar napetost na Pin 3 postane višja od Pin 2, se Pin 1 (izhod primerjalnika) poveča (Izhodna napetost bo vaša vhodna napetost + majhna izguba napetosti, ki je majhna in komaj opazna, in ko je Pin 2 je višji od Pin3, izhod je nizek (0V) Zdaj veste, zakaj ta potenciometer imenujemo nadzor občutljivosti. Če v kaj dvomite, nas vprašajte v oddelku za komentarje naših videoposnetkov.

5. korak: Priročnik za odpravljanje težav

Če vaše vezje ne deluje, sledite spodnjim korakom. Če ne pomaga, vas prosimo, da nas vprašate v komentarju naših videoposnetkov.

1. Preverite IC (OP-AMP) (KOMPARATOR)

2. Prepričajte se, da ste nožice primerjalnika pravilno povezali

3. Prepričajte se, da so druge povezave v redu

4. Poskrbite, da je vaša fotodioda v redu. Poskusite uporabiti drugo

5. Prepričajte se, da je vaša IR LED v redu, tako da jo priključite na katero koli baterijo skupaj z uporom serije 1K OHM in jo vidite skozi digitalni fotoaparat (videti je rožnate barve in ni viden s prostim očesom)

6. Prepričajte se, da je potenciometer pravilno priključen

7. Če LED ali BUZER utripa ali zvoči neprekinjeno, potem potenciometer obrnite bolj proti pozitivnemu napajanju

8. Prepričajte se, da je napajalnik pravilno priključen. Lahko pride do poškodb vezja, če ga izpostavite visokim napetostim ali obrnjeni polariteti.