Introducere în circuitele IR: 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

IR este o tehnologie complexă, dar foarte ușor de utilizat. Spre deosebire de LED-uri sau LASER-uri, infrarosu nu poate fi văzut cu ochiul uman. În acest instructabil, voi demonstra utilizarea infrarosu prin 3 circuite diferite.

Circuitele nu vor folosi receptoare IR sau microcontrolere, ci vor folosi o fotodiodă pentru a detecta semnalul IR, deoarece este mai simplu.

Pasul 1: LED-uri IR și elemente de bază ale fotodiodelor

Cele trei proiecte depind de LED-ul IR și de fotodiodă. LED-ul IR emite radiații infraroșii în toate direcțiile, fotodioda este plasată lângă el, astfel încât dacă un obiect se apropie prea mult de acesta, va reflecta radiația infraroșie în fotodiodă, fotodioda transformă infraroșul absorbit într-un semnal, semnalul apoi poate activa alte lucruri. Rețineți că diagrama de mai sus are un LED IR negru și o fotodiodă transparentă, acest lucru nu este foarte obișnuit, deoarece este de obicei invers, dar următoarele 3 proiecte utilizează tipul normal de perechi IR (LED IR: transparent, Fotodiodă: Negru / întunecat) Violet). Culorile diodelor nu contează, ci doar asigurați-vă că vă amintiți care dintre ele este care.

Lucruri importante de reținut (citiți următoarele):

LED IR: LED-ul cu infraroșu emite radiații IR, nu putem vedea radiația deoarece conține o frecvență mai mică decât lumina vizibilă, oamenii pot detecta infraroșii doar ca căldură (deci LED-ul IR se poate încălzi puțin, este normal), iar radiația este nu dăunător pentru că este doar căldură.

Fotodiodă: Fotodioda este ca un LED, dar nu dă lumină, în schimb, este un senzor de lumină (ca un LDR, dar nu chiar). Fotodioda poate veni în multe forme: de obicei arată ca un LED negru, dar poate fi, de asemenea, transparentă (în care nu-l amestecați cu alte LED-uri). Fotodioda este conectată diferit de LED-urile normale, în loc de Vcc la anodul LED-ului, este Vcc la catodul fotodiodei (cum ar fi modul în care conectați bateriile).

Când achiziționați LED-uri și fotodioduri IR, încercați să le cumpărați în perechi, deoarece uneori LED-ul IR nu funcționează cu fotodioda.

Pasul 2: Circuitul IR 1

Primul circuit IR va arăta cum funcționează perechea (LED LED și fotodiodă). Folosind un tranzistor, putem transforma analogul murdar din fotodiodă în analog curat, care îi place mai mult LED-ului de ieșire. Circuitul este foarte simplu, tot ce are nevoie este:

Rezistor: 2x 220ohm (sau similar), 1x 10k

Diodă: 1x LED IR, 1x LED generic, 1x fotodiodă

Tranzistor: 1x BC547 (sau orice tranzistor NPN echivalent, de ex. 2n2222A)

O sursă de alimentare de 5v (USB-ul este în regulă), fire jumper și o placă de măsurare.

Pasul 3: Testul circuitului 1 IR

Înainte de a termina circuitul, asigurați-vă că LED-ul IR și fotodioda sunt așezate una lângă cealaltă.

Odată ce circuitul este complet, testați senzorul plasând un obiect sau degetul la aproximativ 5 cm deasupra celor două diode, apoi mutați încet obiectul / degetul spre diode până când le atingeți pe amândouă. LED-ul generic ar trebui să se aprindă mai mult cu cât vă apropiați, acest lucru se datorează faptului că obiectul reflectă mai mult infraroșu în fotodiodă.

Dacă acest lucru nu se întâmplă, verificați dacă ați introdus corect fotodioda, verificați conexiunile prin cablu, verificați sursa de alimentare, dacă niciunul din acest ajutor, problema s-ar fi putut produce între LED-ul IR și fotodiodă (ar trebui să cumpărați altele noi sau încercați o pereche diferită).

Asigurați-vă că nu rulați circuitul sub soare sau lumină foarte puternică, deoarece acest lucru va confunda fotodioda.

Pasul 4: Circuitul IR 2

Acum înțelegeți cum funcționează LED-ul IR și fotodioda împreună ca senzor, vom transforma circuitul anterior într-un circuit de alarmă. Acest circuit va utiliza un amplificator OP pentru a amplifica semnalul fotodiodelor, un buzzer este conectat la ieșirea amplificatorului OP, dar acesta poate fi modificat și înlocuit cu o altă componentă / circuit.

Acest circuit va avea nevoie de:

Rezistor: 1x 220 (sau similar), 1x 10k

Potențiometru: 1x 10k

Diodă: 1x LED IR, 1x Fotodiodă

Cip IC: 1x LM358

Altele: 1x Buzzer sau înlocuiți-l cu propriul dvs. circuit.

Sursă de alimentare de 5V (USB-ul este în regulă), Breadboard, fire jumper.

Pasul 5: Testarea circuitului IR 2

Amintiți-vă că cele două diode trebuie să fie una lângă alta ca ultimul circuit. Pentru a testa circuitul, mutați un obiect sau mâna deasupra celor două diode, aceasta ar trebui să declanșeze alarma. De asemenea, puteți regla sensibilitatea fotodiodei prin rotirea potențiometrului, va exista un moment în care alarma va fi întotdeauna activată, deoarece fotodioda este atât de sensibilă la IR încât o detectează din atmosfera din jur. Nu îmi este posibil să arăt circuitul funcționând în imaginea de mai sus, dar imaginați-vă că puteți auzi sunetul sonorului.

Nu acționați circuitul sub soare sau lumină foarte puternică, deoarece acest lucru poate confunda fotodioda.

Pentru a depana, repetați pasul 3.

Pasul 6: Circuitul IR 3

În acest circuit, vom activa un LED (sau orice ieșire) fără a apăsa un buton. De data aceasta vor fi utilizate două perechi de LED-uri IR și fotodiode. În loc să folosim un amplificator OP, vom folosi un timer 555 pentru simplitate. De asemenea, vom aduce înapoi tranzistoarele pentru netezirea semnalului analogic.

Acest circuit va necesita:

Rezistor: 3x 220ohm, 2x 10k, 2x 1M, 2x 3M

Condensator: 1x 10nf

Diodă: 2x LED IR, 2x fotodiodă, 1x LED generic

Tranzistor: BC547 (sau echivalent)

Cip IC: 1x 555 temporizator

Sursă de alimentare de 5V (USB-ul este în regulă), Breadboard, fire jumper

Asigurați-vă că cele două perechi de diode au distanță între ele, astfel încât să nu interfereze una cu cealaltă. De asemenea, asigurați-vă că asociați diodele potrivite.

Pasul 7: Testarea circuitului IR 3

Circuitul este format din două perechi de diode, una pornește ieșirea, cealaltă o oprește. Mai întâi trebuie să vă dați seama ce pereche de diode controlează ce. După ce faceți acest lucru, puteți activa ieșirea plasând un obiect peste o pereche de diode. Ieșirea va rămâne aprinsă chiar și după ce v-ați îndepărtat obiectul de la senzor, ieșirea se va opri numai dacă plasați un obiect peste celălalt senzor, apoi va rămâne oprită până când repetați acest proces.

Din nou, nu operați sub lumina soarelui.

Pasul 8: Mai multe lucruri IR

Există o lume mult mai mare în circuitele IR, nu este foarte complicat, dar este destul de fascinant. În loc de LED-uri IR și Photodiodes, circuite mai bune ar consta din telecomenzi IR și receptoare IR, aceste dispozitive pot acoperi o gamă mult mai mare și pot transfera și mai multe informații.

În cazul în care există întrebări, vă rugăm să nu ezitați.