Czujniki podczerwieni są bardzo powszechne w naszym życiu elektronicznym. Są używane w wielu aplikacjach czasu rzeczywistego, takich jak otwieranie i zamykanie bram na stacji metra. Nawet one są używane w naszym telefonie komórkowym do wyłączania podświetlenia wyświetlacza podczas rozmowy.
Czujnik podczerwieni jest bardzo popularnym czujnikiem, który jest często używany w wielu zastosowaniach w elektronice, np. W systemach zdalnego sterowania, czujniku ruchu, liczniku produktów, robotach śledzących linię, alarmach itp. Omówiliśmy już pełną pracę czujnika podczerwieni tutaj w ten artykuł : Obwód modułu czujnika podczerwieni. Czujnik podczerwieni składa się zasadniczo z diody LED podczerwieni i fotodiody.
W tym obwodzie zamierzamy zademonstrować aplikację związaną z czujnikami podczerwieni, którą jest wykrywanie IR przy użyciu układu scalonego 555 Timer. Tutaj użyliśmy IR LED lub pilota TV / DVD jako nadajnika podczerwieni i fotodiody jako odbiornika podczerwieni do wykrywania sygnału IR. Wykrycie sygnału podczerwieni wyzwoli timer 555 i brzęczyk zacznie wydawać sygnał dźwiękowy. Prawie ta sama koncepcja została już omówiona w naszym poprzednim obwodzie: Alarm bezpieczeństwa oparty na podczerwieni, w którym użyliśmy komparatora napięcia LM358 zamiast tranzystora, aby wyzwolić układ 555.
Wymagane komponenty:
- 555 Timer IC
- Tranzystor BC547
- Tranzystor BC557
- IR LED lub pilot do telewizora / DVD
- Odbiornik podczerwieni lub fotodioda
- Rezystor 10K
- Rezystor 1K
- Rezystor 22K
- Brzęczyk
- DOPROWADZIŁO
- Zasilanie 5 woltów
- Kondensator 10 μF
- Rezystor 220 Ohm
- Deska do chleba
Objaśnienie obwodu i pracy:
Zanim przejdziemy do wyjaśnienia, powinniśmy zauważyć, że tranzystor Q1 BC547 jest tranzystorem NPN, który przewodzi lub włącza się, gdy do jego podstawy zostanie przyłożone niewielkie dodatnie napięcie. Tranzystor BC557 to tranzystor PNP, który przewodzi lub włącza się, gdy do jego podstawy przyłożone jest napięcie ujemne (lub masa). Obwód tego detektora podczerwieni przedstawiono poniżej:
Po włączeniu obwodu czujnika podczerwieni dioda podczerwieni zaczyna emitować podczerwień, która pada na fotodiodę, a różnica potencjałów jest generowana na diodzie FOTO, która włącza tranzystor BC547, który dodatkowo włącza tranzystor BC557, pociągając jego podstawę do Ziemia. Teraz tranzystor BC557 zaczyna przewodzić, a zasilanie jest doprowadzane do układu scalonego timera 555 (na PIN 8), który włącza układ scalony 555. Układ scalony timera 555 jest skonfigurowany w trybie Astable, więc dioda LED i brzęczyk, które są podłączone do jej wyjścia (PIN 3), zaczynają migać i emitować sygnał dźwiękowy z określoną częstotliwością. Częstotliwość migania diody LED można określić za pomocą poniższych wzorów Astable Multvibrator:
F = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1
Gdzie R1 oznacza rezystor między pinem 7 i pinem 8, a R2 reprezentuje rezystor między pinem 6 i pinem 7. C1 to kondensator między pinem 6 a masą układu scalonego 555 timera. R (rezystancja) jest w omach, a C (pojemność) w faradach.
Możemy również użyć pilota TV / DVD do promieniowania podczerwonego (wymiana diody IR), co można sprawdzić w Video na końcu.
555 Timer IC generuje tutaj pewną zmienną częstotliwość. 555 Timer IC to układ scalony ogólnego przeznaczenia, który można skonfigurować w różnych trybach, takich jak A-stabilny, Mono-stabilny, Bi-stabilny, mający różne zastosowania dla każdego trybu. Tutaj w tym projekcie skonfigurowaliśmy Timer 555 jako A-stabilny multi-wibrator, w którym oba stopnie sygnału są niestabilne. Tryb Astable jest również nazywany generatorem częstotliwości.
Aby wykryć lub odczytać światło podczerwone, możemy również użyć TSOP1738 jako odbiornika podczerwieni, jego wyjście jest aktywne na niskim poziomie, co oznacza, że wyjście pozostaje wysokie, gdy nie ma IR, i staje się niskie, gdy wykryje IR, możesz sprawdzić nadajnik i odbiornik podczerwieni za pomocą TSOP.