يعد مستشعر الأشعة تحت الحمراء (مستشعر الأشعة تحت الحمراء) أحد أكثر أجهزة الاستشعار استخدامًا في الإلكترونيات. يساعد مستشعر الأشعة تحت الحمراء في اكتشاف الحرارة وحركة الجسم. في طيف الأشعة تحت الحمراء ، تصدر جميع الأجسام شكلاً من أشكال الإشعاع الحراري. هذه الإشعاعات غير مرئية للعين البشرية ولا يمكن استشعارها أو اكتشافها إلا بواسطة مستشعر الأشعة تحت الحمراء. يتكون مستشعر الأشعة تحت الحمراء من جهاز إرسال الأشعة تحت الحمراء والذي يستخدم في انبعاث الأشعة تحت الحمراء وجهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء (الثنائي الضوئي) الذي يستخدم للكشف عن الأشعة تحت الحمراء المنبعثة. عادة ، نطاق إشعاع الأشعة تحت الحمراء من IR LED العادي هو 2 ~ 10 سم بزاوية كشف 35 درجة.
باستخدام هذه الدائرة ، يمكننا زيادة نطاق الأشعة تحت الحمراء المنبعثة حتى 100 سم. هذا يعني أنه يمكننا زيادة مسافة إرسال الأشعة تحت الحمراء عدة مرات باستخدام دائرة إرسال الأشعة تحت الحمراء طويلة المدى. هنا استخدمنا العديد من مصابيح LED للأشعة تحت الحمراء لزيادة المسافة. تعرف أيضًا هنا على كيفية عمل مستشعر الأشعة تحت الحمراء.
المواد المطلوبة
- CD4047 إيك
- المصابيح IR - 3
- الترانزستور - BC547 و BC557
- موسفيت - BS170
- مقياس الجهد (10 كيلو)
- مكثف (100 فائق التوهج -1 ، 470 ف ف -1)
- المقاوم (10 كيلو -2 ، 2 كيلو -1 ، 22 أوم -1)
- مجلس الخبز
- 9v مدخلات العرض
- توصيل الأسلاك
مخطط الرسم البياني
تكوين دبوس IC 4047
رقم الدبوس |
اسم الدبوس |
وصف |
1 |
ج |
تستخدم لتوصيل مكثف خارجي |
2 |
ر |
تستخدم لتوصيل المقاوم الخارجي |
3 |
RCC |
دبوس مشترك لتوصيل المقاوم والمكثف به |
4 |
AST ' (شريط ثابت) |
منخفض عند استخدامه في الوضع المستقر |
5 |
أست |
مرتفع عند استخدامه في الوضع المستقر |
6 |
-اثار |
عند استخدامه في وضع Monostable ، فإننا نعطي الانتقال من High إلى Low لهذا الدبوس |
7 |
Vss |
دبوس الأرض من IC |
8 |
+ مشغل |
عند استخدامه في الوضع الأحادي ، فإننا نعطي الانتقال من منخفض إلى مرتفع لهذا الدبوس |
9 |
إعادة تعيين خارجي |
إنه دبوس إعادة تعيين خارجي. من خلال إعطاء نبضة عالية لهذا الدبوس ، فإنه يعيد ضبط الإخراج Q إلى منخفض و Q 'إلى مرتفع |
10 |
س |
إعطاء ناتج مرتفع طبيعي |
11 |
س ' |
الناتج العكسي للدبوس 10 ، يعني أنه يعطي مخرجات منخفضة |
12 |
Retrigger |
يستخدم في الوضع الأحادي لإعادة الزناد + الزناد ودبوس الزناد في نفس الوقت |
13 |
OSC Out |
يعطي خرج متذبذب |
14 |
Vdd |
دبوس الإدخال الإيجابي IC |
موسفيت BS170
تم تصميم هذه المكونات لتقليل مقاومة الحالة من أجل توفير أداء تحويل سريع وموثوق. يمكن استخدام BS170 في العديد من التطبيقات التي تتطلب تيارًا مستمرًا يصل إلى 500 مللي أمبير. الأنسب للتطبيقات ذات الجهد المنخفض والتيار المنخفض مثل التحكم في محرك سيرفو صغير ، وبرامج تشغيل بوابة MOSFET للطاقة ولتطبيقات التحويل الأخرى. جهد مصدر الصرف والبوابة في BS170 هو 60 فولت كحد أقصى. تتراوح درجة حرارة مفرق التشغيل والتخزين من -55 إلى +150 درجة مئوية.
مخطط دبوس
تكوين دبوس
رقم الدبوس |
اسم الدبوس |
وصف |
1 |
د |
محطة الصرف من BS170 |
2 |
جي |
محطة البوابة ، تستخدم للدوران على BS170 |
3 |
س |
محطة مصدر BS170 |
العمل من بعيد المدى IR الارسال
تساعدنا الدائرة على زيادة نطاق إرسال الأشعة تحت الحمراء. لقد استخدمنا ثلاثة IR LEDs في سلسلة لزيادة الطاقة المشعة.
يتم توصيل المقاوم والمكثف خارجيًا بـ PIN 2 و PIN1 على التوالي ، باختصار مع PIN 3 من 4047 IC. يولد الجمع بين المقاوم والمكثف (RC) خرجًا بتردد تذبذب معين. ثم يتم تغذية هذا الإخراج إلى قاعدة كل من الترانزستور Q1 و Q2.
IC4047 يولد تردد 38 كيلو هرتز ، وهو قريب من تردد التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء والترددات اللاسلكية. ثم تعديل الإشارة أو البيانات الواردة باستخدام موجة التردد هذه كموجة حاملة. لذلك ، نحصل على نطاق عالي من المخرجات عند هذا التردد. أيضًا ، يتم استخدام IC4047 لتوليد موجة متذبذبة للترانزستور و MOSFET.
A MOSFET BS170 يستخدم لزيادة كفاءة الدائرة. يعمل MOSFET كمفتاح ويقلل من فقد الطاقة. يعتبر فقدان طاقة الترانزستور مرتفعًا مقارنةً بـ MOSFET ، لذلك استخدمنا MOSFET بدلاً من الترانزستور. يستخدم مكثف 100 فائق التوهج لتجنب أي تراجع أثناء التشغيل / إيقاف التشغيل. يوفر رسومًا إضافية أثناء تشغيل التشغيل.
أيضًا ، تم صنع زوج دارلينجتون باستخدام ترانزستور NPN (BC547) و PNP (BC557) لتجنب تشويه مدخل محرك البوابة. نظرًا لأن MOSFET يعرض سعة كبيرة عبر محطات مصدر البوابة.
ترتبط مصابيح LED الثلاثة IR بمصفاة MOSFET. نظرًا لأن محطة بوابة MOSFET تحصل على إشارة ، فإنها تسمح لـ MOSFET بإجراء التيار من خلال الصرف إلى المصدر وتبدأ مصابيح LED في إصدار الأشعة تحت الحمراء في نطاق أعلى ثم IR LED العادي. ومن ثم ، نحصل على الأشعة تحت الحمراء بعيدة المدى والتي يتم استشعارها بواسطة مستقبل الأشعة تحت الحمراء ، كما هو موضح في الفيديو أدناه.