تعتبر مستشعرات الأشعة تحت الحمراء شائعة جدًا في حياتنا الإلكترونية. يتم استخدامها في العديد من التطبيقات في الوقت الفعلي مثل فتح وإغلاق البوابات في محطة المترو. حتى يتم استخدامها في هاتفنا المحمول لإطفاء ضوء الشاشة أثناء المكالمة.
مستشعر الأشعة تحت الحمراء هو مستشعر شائع جدًا ، والذي يستخدم بشكل متكرر في العديد من التطبيقات في مجال الإلكترونيات ، مثل استخدامه في نظام التحكم عن بعد ، وكاشف الحركة ، وعداد المنتجات ، وروبوتات أتباع الخط ، والإنذارات وما إلى ذلك. هذه المقالة : دائرة وحدة استشعار الأشعة تحت الحمراء. يتكون مستشعر الأشعة تحت الحمراء بشكل أساسي من IR LED و Photodiode.
في هذه الدائرة ، سوف نعرض تطبيقًا متعلقًا بأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء وهو اكتشاف الأشعة تحت الحمراء باستخدام 555 Timer IC. هنا استخدمنا IR LED أو جهاز التحكم عن بعد في التلفزيون / DVD كجهاز إرسال IR و Photo Diode كمستقبل IR للكشف عن إشارة IR. سيؤدي اكتشاف إشارة الأشعة تحت الحمراء إلى تشغيل مؤقت 555 وسيبدأ الجرس في إصدار صفير. تمت تغطية نفس المفهوم تقريبًا في دائرتنا السابقة: إنذار الأمان المستند إلى الأشعة تحت الحمراء ، حيث استخدمنا مقارن الجهد IC LM358 ، في مكانه مع الترانزستور ، لتشغيل 555 IC.
المكونات المطلوبة:
- 555 المؤقت IC
- الترانزستور BC547
- الترانزستور BC557
- IR LED أو جهاز التحكم عن بعد في التلفزيون / DVD
- مستقبل الأشعة تحت الحمراء أو الصمام الثنائي للصور
- 10 كيلو المقاوم
- 1 كيلو المقاوم
- 22 كيلو المقاوم
- صفارة
- يؤدى
- مزود الطاقة 5 فولت
- 10 فائق التوهج مكثف
- 220 أوم المقاوم
- لوح الخبز
شرح الدائرة والعمل:
قبل الخوض في الشرح ، يجب أن نلاحظ أن الترانزستور Q1 BC547 هو ترانزستور NPN ، والذي يتم توصيله أو تشغيله ، عند تطبيق جهد موجب صغير على قاعدته. والترانزستور BC557 هو PNP الترانزستور الذي يجري أو تدور حول، عندما يتم تطبيق الجهد السالب (أو الأرض) الى قاعدتها. دائرة كاشف الأشعة تحت الحمراء مذكورة أدناه:
عندما تكون دائرة مستشعر الأشعة تحت الحمراء في وضع التشغيل ، يبدأ IR LED في إصدار الأشعة تحت الحمراء ، والتي تقع على الصمام الثنائي الضوئي ويتم إنشاء فرق محتمل عبر الصمام الثنائي PHOTO الذي يقوم بتشغيل الترانزستور BC547 ، والذي يقوم بدوره بتشغيل الترانزستور BC557 عن طريق سحب قاعدته أرض. الآن يبدأ Transistor BC557 بالتوصيل ويتم تطبيق مصدر الطاقة على 555 Timer IC (عند PIN 8) ، والذي يقوم بتشغيل 555 IC. تم تكوين 555 Timer IC في وضع Astable ، لذلك يبدأ مؤشر LED والجرس ، المتصلين بإخراجها (PIN 3) ، في الوميض والصفير ، بتردد معين. يمكن تحديد تردد وميض LED من خلال الصيغ المحددة لـ Astable Multvibrator:
F = 1.44 / (R1 + 2 * R2) * C1
حيث يمثل R1 المقاوم بين Pin 7 و Pin 8 و R2 يمثل المقاوم بين Pin 6 و Pin 7. C1 هو مكثف بين Pin 6 و Ground من 555 Timer IC. R (المقاومة) بالأوم و C (السعة) بالفاراد.
يمكننا أيضًا استخدام جهاز التحكم عن بعد للتلفزيون / DVD للإشعاع بالأشعة تحت الحمراء (استبدال IR LED) ، حيث يمكنك التحقق من الفيديو في النهاية.
555 المؤقت IC هنا يولد بعض الترددات المتغيرة. 555 Timer IC هو IC للأغراض العامة والذي يمكن تهيئته في بعض الأوضاع المختلفة مثل A-Stable ، Mono-Stable ، Bi-stabil ، وله تطبيقات مختلفة لكل وضع. هنا في هذا المشروع ، قمنا بتكوين 555 Timer على أنه هزاز متعدد مستقر A حيث تكون كل من مرحلة الإشارة غير مستقرة. يسمى الوضع المستقر أيضًا مولد التردد.
لاكتشاف أو قراءة ضوء الأشعة تحت الحمراء ، يمكننا أيضًا استخدام TSOP1738 كجهاز استقبال للأشعة تحت الحمراء ، ومخرجاته منخفضة ، مما يعني أن الناتج يظل مرتفعًا عند عدم وجود الأشعة تحت الحمراء ، ويصبح منخفضًا عندما يكتشف الأشعة تحت الحمراء ، ويمكنك التحقق من جهاز إرسال واستقبال الأشعة تحت الحمراء باستخدام TSOP.