Senzor de proximitate infraroșu folosind LM358: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Acesta este un instructiv despre realizarea unui senzor de proximitate IR

Pasul 1: vizionați videoclipul

Înainte de a continua, vă recomand să vizionați mai întâi videoclipul complet. Acolo veți găsi procesul complet despre realizarea acestui circuit simplu pe o placă de calcul. Vizitați canalul meu „ElectroMaker” Pentru mai multe detalii.

Pasul 2: Uitați-vă la schemă

Pasul 3: Comandați piesele necesare

IC1- Orice OP-Amp IC va funcționa ca LM324, LM358, CA3130 etc. (îl folosim ca comparator)

R1- 100K Ω Potențiometru / rezistor variabil

R2- 100 Ω - 1K Ω

R3- 10K Ω

L1- LED infraroșu (LED IR) (emițător IR)

L2- Receptor infraroșu (foto-diodă IR) (senzor IR)

L3- LED normal (Orice culoare, Culoarea nu contează cu adevărat)

B1- 6 până la 12 volți DC

Cumpărați componente electronice cu preț mai ieftin și transport gratuit: utsource.com

Pasul 4: Cum funcționează acest circuit?

Ei bine, Scopul nostru în acest circuit este să aprindem un LED sau un buzzer ori de câte ori se apropie un obstacol de senzor, așa că mai întâi avem o fotodiodă infraroșie al cărei terminal negativ este conectat la șina pozitivă și este pozitiv la șina negativă Prin intermediul unui rezistor de 10K Ω. Ori de câte ori lumina în infraroșu cade pe fotodiodă, se produce o cantitate mică de curent, care are o magnitudine foarte mică undeva în gama de microamperi. Atunci avem nevoie de lumină în infraroșu, nu? Așa că am folosit un infraroșu cu un rezistor de limitare a curentului pentru a ne oferi niște lumină infraroșie, așa că ceea ce se întâmplă este atunci când orice obstacol sau orice obiect se apropie de lumina infraroșie, lumina infraroșie lovește obiectul sau obstacolul aflat în fața LED-ului infraroșu. și se reflectă înapoi în fotodiodă cu infraroșu, care apoi o transformă într-o anumită cantitate de curent (în gama de microamperi) și, deoarece avem un rezistor de 10K Ω de la terminalul pozitiv al fotodiodei la GND, curentul mic se transformă în tensiune și care este calculat de legea ohmilor (V = IR) unde R este constant 10K Ω și I care curentul se schimbă cu cantitatea de lumină infared căzută pe el. Să spunem că atunci când distanța b / w LED IR și obstacolul este de 2 cm, curentul produs de fotodiodă este de 200 microamperi (nu valoarea exactă, poate diferită), deci tensiunea va fi de 0,0002 Amperi (200 microamperi)) * 10000Ω (10KΩ) = 2 volți. Lumina cu mai mult infraroșu va cădea mai mare curentul produs de fotodiodă și asta înseamnă tensiune mai mare la terminalul pozitiv al fotodiodei și viceversa. Apoi avem un rezistor variabil care poate acționa ca un divizor de tensiune. Formula pentru a calcula Vout = (Rbottom / Rbottom + Rtop * Vin) deci atunci când potențiometrul este mai mult spre GND (șina negativă) ceea ce înseamnă, de asemenea, că rezistența la Vcc (șina pozitivă) este mai mare decât cea față de GND, atunci tensiunea la pinul mijlociu al potențiometrului (Vout) va fi ridicat și invers. Asta înseamnă că ne putem varia tensiunea de ieșire de la 0 la 9 volți (maximul este tensiunea de intrare în sine). Acum avem două tensiuni, una de la fotodiodă și alta de la rezistor variabil (potențiometru), deci cum putem folosi aceste două tensiuni pentru a declanșa un LED? Cel mai bun mod este de a compara acele două tensiuni diferite. Și o vom face folosind o componentă numită „Comparator”, care este doar un amplificator op, fără niciun feedback atașat b / n, ieșire și intrare fără inversare (una marcată cu semnul +), funcționează ca un comparator. În termeni simpli, dacă tensiunea la intrarea fără inversare (una marcată cu +) este mai mare decât tensiunea la intrarea inversantă (una marcată cu -), ieșirea va crește (tensiunea pozitivă de ieșire) și viceversa. Deci conectăm pinul mijlociu al potențiometrului (tensiune de ieșire reglabilă) Intrare inversă (Pinul 2 al LM358 pe care îl folosim) și borna pozitivă a fotodiodei (tensiunea depinde de lumina infraroșie) la intrarea care nu inversează (Pin 3) Deci, ori de câte ori tensiunea la pinul 3 devine mai mare decât pinul 2, pinul 1 (ieșirea comparatorului) crește (tensiunea de ieșire va fi însăși tensiunea de intrare + mică pierdere de tensiune, care este mică și abia vizibilă, și când pinul 2 este mai mare decât Pin3, ieșirea scade (0V) Acum știți de ce numim acel potențiometru ca control al sensibilității. Dacă aveți dubii în ceva, nu ezitați să ne întrebați în secțiunea de comentarii a videoclipurilor noastre.

Pasul 5: Ghid de depanare

Dacă circuitul dvs. nu funcționează, urmați pașii de mai jos. Dacă nu vă ajută, nu ezitați să ne întrebați în secțiunea de comentarii a videoclipurilor noastre.

1. Verificați IC (OP-AMP) (COMPARATOR)

2. Asigurați-vă că ați conectat pinii comparatorului în modul corect

3. Asigurați-vă că alte conexiuni sunt în regulă

4. Asigurați-vă că fotodioda este în regulă, încercați să utilizați alta

5. Asigurați-vă că LED-ul IR este în regulă, conectându-l la orice baterie împreună cu un rezistor din seria OHM 1K și văzându-l printr-o cameră digitală (Are o culoare roz și nu este vizibil cu ochiul liber)

6. Asigurați-vă că potențiometrul este conectat corect

7. Dacă LED-ul SAU BUZZER-ul dvs. Clipește sau sună continuu, întoarceți potențiometrul mai mult spre sursa de alimentare pozitivă

8. Asigurați-vă că sursa de alimentare este conectată corect, circuitul dvs. poate fi deteriorat prin expunerea la tensiuni ridicate sau polarități inverse.