Kaip pasidaryti artumo jutiklį: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Pamoka apie tai, kaip sukurti infraraudonųjų spindulių (IR) artumo jutiklio grandinę, kartu su išsamiu paaiškinimu, kaip grandinė veikia. Jautrumą arba aptikimo diapazoną taip pat galima valdyti reguliuojant potenciometrą.

1 žingsnis: vaizdo įrašo pamoka

2 žingsnis: reikalingi komponentai

1. LM 358 IC2.1 Infraraudonųjų spindulių LED fotodiodų pora 3. Rezistoriai: 470, 270R, 10K4. Potenciometras: 10K5.pcb arba breadboard 6.9v baterija ir spaustukas 7.led8.buzzer9.ic bazė

3 žingsnis: grandinės veikimo paaiškinimas:

Jutimo komponentas šioje grandinėje yra IR fotodiodas. Kuo daugiau infraraudonųjų spindulių patenka į IR fotodiodą, tuo daugiau srovės teka per jį. (IR bangų energiją sugeria elektronai IR fotodiodo p-n sankryžoje, dėl ko teka srovė) Ši srovė, tekanti per 10 k rezistorių, sukelia potencialo skirtumo (įtampos) vystymąsi. Šios įtampos dydį nustato Ohmo dėsnis, V = IR. Kadangi rezistoriaus vertė yra pastovi, įtampa per rezistorių yra tiesiogiai proporcinga tekančios srovės dydžiui, o tai savo ruožtu yra tiesiogiai proporcinga infraraudonųjų spindulių bangų kiekiui, patenkančiam į IR fotodiodą. Taigi, kai atnešamas bet koks objektas arčiau IR šviesos diodų, fotodiodų poros, padidėja IR šviesos diodų spindulių, atspindinčių ir nukritusių ant IR fotodiodo, kiekis, todėl padidėja įtampa rezistoriuje (iš ankstesnio punkto atskaitymo). Palyginame šį įtampos pokytį (arčiau objekto, tuo didesnė įtampa esant 10K rezistoriui / IR fotodiodui) su fiksuota atskaitos įtampa (sukurta naudojant potenciometrą). Čia LM358 IC (A komparatorius / OpAmp) naudojamas jutiklio ir etaloninei įtampai lyginti. Teigiamas fotodiodo gnybtas (tai yra taškas, kuriame įtampa keičiasi proporcingai objekto atstumui) yra prijungtas prie neinvertuojančio „OpAmp“įėjimo, o atskaitos įtampa prijungta prie „OpAmp“apverstos įvesties. „OpAmp“veikia taip, kad kai įtampa esant neinvertiniam įėjimui, yra daugiau nei įtampa apverčiant įvestį, išėjimas įsijungia. Kai šalia IR artumo jutiklio nėra jokio objekto, mums reikia išjungti šviesos diodą. Taigi mes sureguliuojame potenciometrą taip, kad įtampa apverstame įėjime būtų didesnė nei neinvertuojanti. Kai bet kuris objektas priartėja prie IR artumo jutiklio, fotodiodo įtampa padidėja, o tam tikru momentu neinvertuojančio įėjimo įtampa tampa daugiau nei apversta įvestis, dėl ko „OpAmp“įjungia šviesos diodą. Tuo pačiu būdu, kai objektas juda toliau nuo IR artumo jutiklio, įtampa neinvertuojančiame įėjime sumažėja ir tam tikru momentu tampa mažesnė už apverstą įvestį, todėl „OpAmp“išsijungia šviesos diodas.

4 žingsnis: grandinės schema

5 veiksmas: trikčių šalinimo vadovas

1. Dukart patikrinkite visas jungtis, remdamiesi grandinės schema. 2. Patikrinkite, ar šviesos diodai veikia tinkamai. (Skaitmeniniai fotoaparatai gali aptikti infraraudonųjų spindulių šviesą, todėl galite patikrinti, ar veikia infraraudonųjų spindulių šviesos diodas, naudodami bet kurį skaitmeninį fotoaparatą.) 3. Šiame vaizdo įraše naudojamas IR fotodiodas yra baltas, o IR-juodas. Bet jūsų atveju gali būti ir kitaip. Galite nustatyti, kuris iš jų yra LED/fotodiodas, atskirai prijungdami diodą ir fotodiodų porą prie maitinimo šaltinio (per 220 rezistorių) ir pažiūrėkite, kuris iš jų šviečia naudojant skaitmeninį fotoaparatą. potenciometro rankenėlę, šviesos diodas turi būti išjungtas, o kitoje kraštutinėje padėtyje - šviesos diodas. Dabar galite pradėti sukti potenciometro rankenėlę iš kraštutinės padėties, kurioje šviečia šviesos diodas, kol šviesos diodas tiesiog išsijungs. Dabar IR artumo jutiklis turėtų tinkamai veikti.