Ինֆրակարմիր հարևանության տվիչ ՝ օգտագործելով LM358: 5 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Սա ուսանելի է IR Proximity սենսորի պատրաստման վերաբերյալ

Քայլ 1: Դիտեք տեսանյութը

Նախքան շարունակելը, խորհուրդ եմ տալիս նախ դիտել ամբողջական տեսանյութը: Այնտեղ դուք կգտնեք այս պարզ սխեմայի պատրաստման գործընթացը հացահատիկի վրա: Այցելեք իմ ալիքը 'ElectroMaker' Լրացուցիչ մանրամասների համար:

Քայլ 2: Նայեք սխեմատիկային

Քայլ 3. Պատվիրեք անհրաժեշտ մասերը

IC1- OPանկացած OP-Amp IC կաշխատի LM324, LM358, CA3130 և այլն (մենք այն օգտագործում ենք որպես համեմատիչ)

R1- 100K Ω պոտենցիոմետր/ փոփոխական դիմադրություն

R2- 100 Ω - 1K Ω

R3- 10K Ω

L1- Ինֆրակարմիր LED (IR LED) (IR հաղորդիչ)

L2- Ինֆրակարմիր ընդունիչ (IR ֆոտոդիա) (IR սենսոր)

L3- Սովորական LED (ցանկացած գույն, գույնը իրականում նշանակություն չունի)

B1- 6-ից 12 վոլտ DC

Գնեք էլեկտրոնային բաղադրիչներ ավելի էժան գնով և անվճար առաքմամբ ՝ utsource.com

Քայլ 4: Ինչպե՞ս է աշխատում այս սխեման:

Այս սխեմայի մեր նպատակն է լուսավորել LED կամ ազդանշան, երբ որևէ խոչընդոտ սենսորին մոտենա, ուստի նախ ունենք ինֆրակարմիր ֆոտոդիոդ, որի բացասական տերմինալը միացված է դրական ռելսին, իսկ դրական տերմինալը `բացասական: 10K Ω դիմադրության միջոցով: Ամեն անգամ, երբ ինֆրակարմիր լույսը ընկնում է ֆոտոդիոդի վրա, արտադրվում է փոքր քանակությամբ հոսանք, որը շատ ավելի փոքր է միկրո-ամպերի տիրույթում: Հետո մեզ պետք է ինֆրակարմիր լույս, այնպես չէ՞: Այսպիսով, մենք օգտագործեցինք ինֆրակարմիր ընթացիկ սահմանափակող ռեզիստորով `մեզ որոշակի ինֆրակարմիր լույս հաղորդելու համար, այնպես որ այն, ինչ տեղի է ունենում, երբ որևէ խոչընդոտ կամ որևէ առարկա մոտենում է ինֆրակարմիր լույսին, ինֆրակարմիր լույսը հարվածում է օբյեկտին կամ խոչընդոտին, որը գտնվում է ինֆրակարմիր LED- ի դիմաց և անդրադարձնում է ինֆրակարմիր ֆոտոդիոդին, որն այն վերածում է որոշակի քանակի հոսանքի (միկրո-ամպերի տիրույթում), և քանի որ մենք ունենք 10K Ω դիմադրություն ֆոտոդիոդի դրական տերմինալից մինչև GND, փոքր հոսանքը վերածվում է լարման և որը հաշվարկվում է Օհմի օրենքով (V = IR), որտեղ R- ն հաստատուն է 10K Ω և I, որի հոսանքը փոխվում է դրա վրա ընկած ինֆարկտ լույսի քանակի հետ: Ասենք, երբ հեռավորությունը b/w IR LED և խոչընդոտը 2 սմ է, ֆոտոդիոդի արտադրած հոսանքը 200 միկրո-ամպեր է (ոչ ճշգրիտ արժեքը, գուցե այլ է), այնպես որ լարումը կլինի 0.0002 ամպեր (200 միկրո-ամպեր)) * 10000Ω (10KΩ) = 2 վոլտ: Ավելի ինֆրակարմիր լույսը կընկնի ավելի բարձր, քան արտադրվում է ֆոտոդիոդի հոսանքը, և դա նշանակում է, որ ավելի մեծ է լարումը ֆոտոդիոդի և Հակառակը `դրական տերմինալում: Այնուհետև մենք ունենք պոտենցիոմետր/ փոփոխական դիմադրություն, որը գործում է որպես լարման բաժանարար: Vout = (Rbottom/ Rbottom + Rtop * Vin) հաշվարկելու բանաձևը, երբ պոտենցիոմետրը ավելի շատ դեպի GND (բացասական երկաթուղի) է, ինչը նշանակում է նաև, որ Vcc- ի (դրական երկաթուղի) դիմադրությունը ավելի մեծ է, քան GND- ի նկատմամբ, ապա լարումը պոտենցիոմետրի (Vout) միջին քորոցում բարձր կլինի և հակառակը: Դա նշանակում է, որ մենք կարող ենք փոփոխել մեր ելքային լարումը 0 -ից մինչև 9 վոլտ (առավելագույնը ինքնին մեր մուտքային լարումն է): Այժմ մենք ունենք երկու լարում ՝ մեկը ֆոտոդիոդից, իսկ մյուսը ՝ փոփոխական դիմադրողից (պոտենցիոմետր): Լավագույն տարբերակն է համեմատել այդ երկու տարբեր լարումները: Եվ մենք դա կանենք ՝ օգտագործելով «Համեմատիչ» կոչվող բաղադրիչ, որն ընդամենը op-amp է, առանց որևէ հետադարձ կապի կցեք նրա ելքն ու չշրջվող մուտքը (մեկը, որը նշված է + նշանով), այն աշխատում է որպես համեմատիչ: Պարզ ասած, եթե ոչ շրջվող մուտքի լարումը (մեկը, որը նշված է +) ավելի բարձր է, քան շրջող մուտքի լարումը (մեկը `նշված-), ելքը կբարձրանա բարձր (ելքային դրական լարում) և հակառակը. Այսպիսով, մենք միացնում ենք պոտենցիոմետրի միջին կարգավորիչը (կարգավորելի ելքային լարումը) շրջվող մուտքը (LM358- ի 2-րդ կապը, որը մենք օգտագործում ենք) և ֆոտոդիոդի դրական տերմինալը (լարումը կախված է ինֆրակարմիր ճառագայթից) ոչ շրջվող մուտքին (Pin 3) Այսպիսով, ամեն անգամ, երբ Pin 3 -ի լարումը բարձրանում է Pin 2 -ից, Pin 1 -ը (համեմատիչի ելքը) բարձրանում է բարձրության վրա (ելքային լարումը լինելու է հենց ձեր մուտքային լարումը + փոքր լարման կորուստը, որը փոքր է և հազիվ նկատելի է, և երբ Pin 2 -ը Pin3- ից բարձր է, ելքը ցածր է (0V)

Քայլ 5: Խնդիրների վերացման ուղեցույց

Եթե ձեր սխեման չի աշխատում, հետևեք ստորև նշված քայլերին: Եթե դա չի օգնում, ազատ զգալ հարցրեք մեզ մեր տեսանյութերի մեկնաբանությունների բաժնում:

1. Ստուգեք IC (OP-AMP) (Համեմատիչ)

2. Համոզվեք, որ ճիշտ համեմատել եք համեմատիչի կապում

3. Համոզվեք, որ այլ կապեր նորմալ են

4. Համոզվեք, որ ձեր ֆոտոդիոդը կարգին է: Փորձեք օգտագործել ևս մեկը

5. Համոզվեք, որ ձեր IR LED- ը կարգին է `այն միացնելով ցանկացած մարտկոցի` 1K OHM շարքի դիմադրիչի հետ և տեսնելով այն թվային տեսախցիկի միջոցով (այն վարդագույն տեսք ունի և տեսանելի չէ անզեն աչքով)

6. Համոզվեք, որ ձեր պոտենցիոմետրը ճիշտ է միացված

7. Եթե ձեր LED ԿԱՄ ԲՅՈԵՐԸ linալում կամ անընդհատ հնչում է, քան ձեր պոտենցիոմետրը ավելի շատ դեպի դրական էներգիայի մատակարարումը

8. Համոզվեք, որ ձեր սնուցման աղբյուրը միացված է ճիշտ ճանապարհին: Ձեր շրջանը կարող է վնասվել `այն ենթարկելով բարձր լարման կամ հակառակ բևեռականությունների: