Hướng dẫnTự làm xây đắp chế tạo cảm biến hồng ngoại
Cảm vươn lên là hồng ngoại là gì? |
| Mạch cảm biến hồng ngoại |
Bạn đang xem: Sơ đồ mạch cảm biến hồng ngoại
Một cảm biến hồng ngoại về cơ phiên bản là một thiết bị gồm một cặp của một LED hồng ngoại và một photodiode được gọi phổ biến một ảnh ghép hoặc một quang coupler.IR LED phạt ra bức xạ hồng ngoại, chào đón và / hoặc cường độ của vấn đề nhận mà lại theo photodiode sẽ áp cổng output của cảm biến.Bây giờ, tất cả rất nhiều cách thức mà những bức xạ hoàn toàn có thể có hoặc không có khả năng để đã có được photodiode.Hãy bàn luận về một vài.
Tỷ lệ trực tiếp
Chúng tôi hoàn toàn có thể giữ IR LED trực tiếp sống phía trước của photodiode, vì vậy mà đa số tất cả những bức xạ phát ra, đạt cho photodiode.Điều này tạo nên một nhãi ranh giới vô hình dung của phản xạ hồng ngoại giữa IR LED cùng photodiode.Bây giờ, nếu như một đồ không nhìn trong suốt được được rải cản trở chiếc này, các bức xạ sẽ không đạt được photodiode cùng sẽ dấn được một trong những hai sự phản xạ hoặc hấp thụ do các đối tượng người dùng Cản trở.Cơ chế này được sử dụng trong quầy đối tượng người tiêu dùng và báo động chống trộm.Tỷ lệ con gián tiếp
vật lý ngôi trường trung học tập dạy họ rằng màu đen hấp thụ tất cả các bức xạ, và màu trắng phản ánh tất cả các bức xạ.Chúng tôi sử dụng kiến thức này rất để xây dừng bộ cảm biến hồng ngoại của chúng tôi.Nếu bọn họ đặt những đèn LED mặt trời và những bên photodiode nhau, gần nhau, sự phản xạ từ IR LED sẽ được phát ra thẳng hướng nhưng mà IR LED đang chỉ tay về phía, và như vậy là photodiode, và do đó sẽ không có tỷ lệ của bức xạ trên photodiode.Vui lòng tham khảo phần hông phải của hình minh họa sau đây để nắm rõ hơn.Nhưng, nếu chúng ta đặt một thứ không vào suốt nghỉ ngơi phía trước nhì người, nhì trường đúng theo xảy ra:Bề phương diện phản quang
Nếu đối tượng người sử dụng là làm phản xạ, (trắng hoặc một số màu sắc ánh sáng sủa khác), sau đó số đông các bức xạ sẽ nhận thấy phản ánh của nó, và sẽ cảm nhận sự cầm trên photodiode.Để hiểu rõ thêm, xin vui mắt tham khảo các phần hông trái của hình minh họa bên dưới.Bề mặt không phản xạ
Nếu đối tượng là không phản chiếu, (đen hoặc một vài màu tối khác), sau đó phần lớn các bức xạ sẽ được hấp thụ vì chưng nó, và sẽ không trở thành sự cố trên photodiode.Nó tương tự như như việc không có mặt (đối tượng) sống tất cả, đến cảm biến, như trong cả nhị trường hợp, nó không nhận được ngẫu nhiên bức xạ. |
| Cách thao tác làm việc của mạch cảm ứng hồng ngoại |
Nơi nào chúng ta sử dụng chúng?
Tiệm cận Cảm biến
Chúng tôi sử dụngtỷ lệ loại gián tiếp bội nghịch xạđể làm cảm biến khoảng cách.Các sự phản xạ phát ra bởi những IR LED được làm phản xạ trở lại trên photodiode vày một đối tượng.Closer đối tượng, cao hơn sẽ được cường độ của bức xạ tới trên photodiode.Cường độ này được tiến hành tương từ bỏ như một năng lượng điện áp bởi một mạch, sau đó được sử dụng để xác minh khoảng cách.Cảm biến hóa tiệm cận áp dụng trong các điện thoại cảm ứng thông minh màn hình cảm ứng, ngoài từ rất nhiều thiết bị khác.Trong một màn hình điện thoại thông minh cảm ứng, màn hình cảm ứng cần phải vô hiệu hóa hóa lúc nó được tổ chức gần lỗ tai, trong khi sử dụng, vày đó, ngay cả khi má tiếp xúc với screen khó khăn, không có hiệu lực.Dòng Follower Robot
Cảm đổi thay hồng nước ngoài là những nguyên chính của tổng thể dòng sau cơ chế hành vi robot.Cảm thay đổi hồng ngoại là những người mà dìm ra màu sắc của mặt phẳng bên dưới nó cùng gửi một biểu đạt đến những vi điều khiển hoặc các mạch bao gồm mà kế tiếp sẽ đưa ra ra quyết định theo thuật toán được thiết lập bởi những tác giả của những bot.Các cảm ứng được sử dụng trong số đó là dựa trêntỷ lệ con gián tiếp sự phản xạ / không phản chiếu.IR LED phạt ra phản xạ hồng ngoại, nhưng mà trong trạng thái thông thường bị bội nghịch xạ quay trở lại với mô-đun từ bề mặt màu white xung quanh các dòng màu sắc đen, mà được sự cầm trên photodiode.Nhưng, ngay sau khoản thời gian các phản xạ hồng nước ngoài rơi vào dòng xoáy màu đen, các bức xạ hồng ngoại bị hấp thụ hoàn toàn bởi những màu đen, và vị đó không có sự phản bội ánh của các bức xạ mặt trời đi lại cho các mô-đun cảm biến.Mục Counter
Điều này được dựa trêntỷ lệ trực tiếpcủa bức xạ trên photodiode.Bất cứ khi nào một mục ngăn trở dòng vô hình của bức xạ hồng ngoại, cửa hàng chúng tôi làm một tăng trong quý hiếm của một đổi thay được lưu trữ trong một máy tính / vi điều khiển có thể được chỉ định bởi những đèn LED Bảy Hiển thị Segment, màn hình LCD, vvCác cỗ đếm thường được sử dụng trong những hệ thống đo lường và thống kê của những nhà sản phẩm lớn, khu vực các sản phẩm trên băng chuyền, được download / cởi được tính.Báo động kháng trộm
Điều này cũng khá được dựa trêntỷ lệ trực tiếpcủa sự phản xạ trên photodiode.Ở đây, IR LED được trang bị ở 1 bên của khung cửa, và photodiode khía cạnh khác, như vậy mà trong điều kiện bình thường, các bức xạ hồng ngoại phát ra từ bỏ IR LED rơi vào cảnh photodiode trực tiếp.Ngay sau khoản thời gian một tín đồ cản trở tuyến phố hồng ngoại, thông báo đi tắt.Báo động này rất có thể được gửi vào ban đêm, với tắt vào ngày, trong khi sử dụng thông thường của cánh cửa.Cơ chế này được sử dụng rộng thoải mái trong những hệ thống an toàn và được nhân rộng lớn trên một quy mô bé dại hơn cho những đối tượng nhỏ tuổi hơn, ví dụ như triển lãm trong một cuộc triển lãm, vvAnalog vs cảm ứng kỹ thuật sốBây giờ bạn biết tất cả về cảm biến hồng ngoại, cơ chế thao tác làm việc của họ và các ứng dụng, đó là một thời điểm xuất sắc để nói về cảm biến kỹ thuật số cùng tương tự.Nhưng trước hết hãy nói về những gì tương tự và nghệ thuật số.
Dữ liệu tương tự
Dữ liệu tương tự về cơ bạn dạng là một dòng tiếp tục của dữ liệu, không có mức độ tách rạc.Nó hoàn toàn có thể được thực hiện để thể hiện bất kể điều gì, điện áp, nhiệt độ, áp suất, vv miễn sao nó không hẳn là trong công việc của cường độ rời rạc.Những gì chúng ta nhìn thấy bao quanh chúng ta, hoặc nghe, hoặc bất kể điều nào đó là cảm nhận của những giác quan của chúng ta là một dòng liên tục của đầu vào, và cho nên vì vậy là tương tự.Ví dụ, chúng ta hãy chú ý một của một chiếc xe công sở phẩm.Chúng tôi là người lái xe, và cửa hàng chúng tôi muốn đạt được tốc độ 60 km / giờ.Rõ ràng, chúng ta không thể đạt được tốc độ này ngay lập tức, công ty chúng tôi sẽ phải dịch rời lên 0-60 Km / giờ dần dần, không tồn tại vấn đề, chúng tôi tăng tốc nhanh như thế nào.Vì vậy, tất cả các giá chỉ trị không giống nhau của vận tốc mà họ đạt được trong quy trình này là tất cả các dữ liệu giống như như họ hoàn toàn có thể là bất cứ điều gì, với không tách rạc.Âm nhạc cũng chính là tương tự, bởi vì mỗi lưu ý rằng chúng tôi nghe thấy là 1 trong sóng sin, mà lại tất cả chúng ta đều biết là liên tục.Nếu chúng ta thực hiện một bộ cảm ứng hồng ngoại tương tự, sau đó cửa hàng chúng tôi sẽ cảm nhận một sản tương tự về mặt năng lượng điện áp mà hoàn toàn có thể giữ quý hiếm từ 0 volt cùng điện áp mà công ty chúng tôi đã cung cấp như VCC.Cao hơn cường độ của bức xạ rơi vào photodiode, cao hơn nữa sẽ là điện áp đầu ra.Một trong những cảm biến là trong số những bức ảnh trên.Nó là một cảm biến tôi tìm thấy vào một Robotics Kit khôn cùng tốn kém.Nó cũng đều có một xác suất LDR (Light Dependent điện trở) trên tàu cùng với một cỗ khuếch đại transistor nhằm khuếch đại cổng đầu ra của LDR được sử dụng để phát hiện nay ánh sáng môi trường xung quanh.Chúng tôi rất có thể sử dụng bộ cảm biến tương từ bỏ để mong lượng khoảng cách của một đối tượng người tiêu dùng từ những cảm biến, địa điểm mà khoảng cách sẽ tỉ lệ thành phần nghịch với điện áp đầu ra.Chúng ta có thể làm như vậy bằng cách interfacing cảm biến của cửa hàng chúng tôi với một vi điều khiển có chức năng nhận dữ liệu giống như và lịch trình đó để giám sát và đo lường khoảng cách.cảm biến tựa như được sử dụng, và hoàn toàn có thể được sử dụng trong tương đối nhiều ứng dụng khác.Làm một bộ cảm ứng Analog IR là tương đối dễ dàng hơn so với việc một nghệ thuật số.Tất cả họ cần là một trong những đèn LED hồng ngoại cùng một photodiode, cả với năng lượng điện trở thông suốt với họ.Để đã có được nó, chỉ cần loại bỏ tất cả mọi sản phẩm công nghệ trên bên cần (bắt đầu tự IC) của sơ đồ vật mạch chuyển ra dưới đây trong phần "https://healthforinsure.com/so-do-mach-cam-bien-hong-ngoai/imager_14_5478_700.jpgLàm thế nào Nó có tác dụng việc"https://healthforinsure.com/so-do-mach-cam-bien-hong-ngoai/imager_14_5478_700.jpg.Điều đó tất cả nghĩa là bạn sẽ chỉ bắt buộc 4 thành phần, cụ thể là, 150 và 10K điện trở, cùng đèn LED mặt trời và các Photodiode.Các đầu ra output của cảm ứng này sẽ bắt buộc được mang từ những đường giao nhau của photodiode và điện trở 10K, nhưng mà trong sơ vật mạch chỉ dẫn dưới đây, được liên kết với pin 3 của IC.Xem thêm: Lịch Đá Bóng Asian Cup 2019 Của Đội Tuyển Việt Nam, Lịch Thi Đấu Vck Asian Cup 2019
 |
| Cảm thay đổi analog |
Dữ liệu kỹ thuật số
Dữ liệu hiện đại số được thể hiện bằng hai quý giá rời rạc, 0 cùng 1. Các đơn vị nhỏ tuổi nhất của dữ liệu số được gọi là một trong những "https://healthforinsure.com/so-do-mach-cam-bien-hong-ngoai/imager_14_5478_700.jpgchút"https://healthforinsure.com/so-do-mach-cam-bien-hong-ngoai/imager_14_5478_700.jpg.Một bit dữ liệu kỹ thuật số chỉ có thể là một trong hai cực hiếm 0 và 1, không y hệt như các tài liệu tương tự, địa điểm mà một đơn vị chức năng dữ liệu tương tự hoàn toàn có thể chứa bất kỳ giá trị bao gồm thể.Ví dụ, gồm một chiếc xe hơi đồ dùng chơi kiến tạo để điều khiển và tinh chỉnh từ xa chỉ có 2 nút.Cả hai bạn họ sẽ khiến cho chiếc xe di chuyển về phía trước, một với vận tốc 30 km / h cùng khác cùng với 60Km / h.Chúng tôi chú ý thấy ở đây là chúng ta không tất cả một lựa chọn để dịch chuyển xe ở bất kỳ tốc độ nào khác ngoài những quy định trên, chỉ gồm hai mức độ rời rộc của tốc độ.Đây là cách kỹ thuật số tài liệu trong từ bỏ nhiên.Dữ liệu tương tự hoàn toàn có thể được đưa thành dữ liệu kỹ thuật số sử dụng tương tự như để đổi khác kỹ thuật số (ADC).máy nghe đĩa CD âm nhạc của công ty chúng tôi ở công ty là gì, dẫu vậy rất phức hợp Analog để biến đổi kỹ thuật số, kể từ khi họ đổi khác dữ liệu Analog (Music) bên trên một đĩa CD dữ liệu kỹ thuật số, cách xử lý dữ liệu, khuyếch đại nó, reconvert những dữ liệu giải pháp xử lý số liệu và cổng output analog nhạc qua diễn giả.Trong phần cứng, thông tin kỹ thuật số hoàn toàn có thể được mô tả như năng lượng điện áp, tức là 0 Volts với 5 Volts.Họ cũng được biết đến như là kỹ thuật số cao xúc tích và ngắn gọn (đại diện bởi vì "https://healthforinsure.com/so-do-mach-cam-bien-hong-ngoai/imager_14_5478_700.jpg1"https://healthforinsure.com/so-do-mach-cam-bien-hong-ngoai/imager_14_5478_700.jpg) mang lại 5 V cùng kỹ thuật số logic thấp (đại diện do "https://healthforinsure.com/so-do-mach-cam-bien-hong-ngoai/imager_14_5478_700.jpg0"https://healthforinsure.com/so-do-mach-cam-bien-hong-ngoai/imager_14_5478_700.jpg) 0 Volts.Chúng ta phải làm gì?IR LEDphotodiodeLM-358M (Op-Amp)2 x 150 Ω kháng1 x 10 kΩ kháng1 x 10 kΩ Variable Resistance (Potentiometer / Preset)5 nguồn điện VoltDây điệnChung mục tiêu PCB hoặc ban bánh mì (Ảnh bên dưới đây)
 |
| PCB |
Một số điều bạn cần biết
IR LED
 |
| Ir LED |
Một photodiode là 1 trong loại diode trong các số đó phát hiện tại ánh sáng.Chúng ta hoàn toàn có thể nghĩ về nó như bao gồm một sức đề kháng rất cao khi không tồn tại ánh sáng đang rơi vào cảnh nó.Như chúng ta tăng độ mạnh của tia nắng tới bên trên nó, mẫu điện qua nó dần dần tăng quá.Vì vậy, bằng cách tăng tia nắng sự cầm trên một photodiode, bọn chúng tôi biến đổi nó thành một điện trở có mức giá trị thấp bình thường, trong đó tiến hành hiện nay.Chúng ta nên lưu ý ở đó là một photodiode trông như nhau như một đèn LED, đôi khi, với một bộ phim greed color hoặc đen trên vỏ không tính (Xin coi hình dưới đây), nhưng shop chúng tôi sẽ áp dụng nó trong phân rất ngược, có nghĩa là đối diện trong cấu dường như trong trường hợp của một đèn LED.Bạn có thể tham khảo sơ thứ trên cho những kết nối của các photodiode, tuy vậy nhớ để liên kết nó trong phân rất ngược như thể hiện trong sơ vật mạch được giới thiệu trong "https://healthforinsure.com/so-do-mach-cam-bien-hong-ngoai/imager_14_5478_700.jpgLàm nắm nào nó hoạt động?"https://healthforinsure.com/so-do-mach-cam-bien-hong-ngoai/imager_14_5478_700.jpg bên dưới đây.
IC Op-Amp LM358M (như là 1 trong so sánh năng lượng điện áp)
LM358M là 1 mục đích tầm thường kép Amplifier chuyển động (Op-Amp).Biết cách thao tác làm việc của một Op-amp ở đó là thực sự sử dụng cấm đoán chúng tôi, vì chúng tôi không thực hiện nó như một bộ khuếch đại như vậy, bởi vậy cửa hàng chúng tôi sẽ chỉ nói đến cách cửa hàng chúng tôi sử dụng nó ở đây trong mạch cảm biến hồng ngoại, các gì nó làm cho , nhưng rất ít về nó ra sao nó.Vì vậy, về cơ bản, công ty chúng tôi sử dụng nó để so sánh hai điện áp, một là cố định và đổi khác với một số môi trường.Nếu những thông số kiểm soát điều hành điện áp cao hơn nữa điện áp nỗ lực định, tiếp đến các vi mạch nên cung cấp cho một đầu ra, cùng nếu nó là thấp rộng so với điện áp cầm định, kế tiếp nó sẽ mang lại sản lượng khác.Vì vậy, họ thấy rằng những vi mạch chất nhận được chỉ tất cả hai loại kết quả đầu ra, mà chúng tôi thiết kế là 5 Volts cùng 0 Volts.Điều này làm cho cho cảm ứng của cửa hàng chúng tôi kỹ thuật số.
Bây giờ, bọn họ biết làm cố nào để thực hiện Op-Amp của chúng tôi, bởi vậy họ hãy nói tới làm cầm nào để kết nối các thành phần để nó.IC này là 1 8 sạc IC.Kiểm tra hình minh họa trên mang lại cách bố trí pin.Output (pin 1) là chỗ mà cửa hàng chúng tôi nhận được 5/0 Volts, Threshold (pin 2) là điện áp nạm định, đầu vào (pin 3) là khu vực mà công ty chúng tôi cung cấp điều hành và kiểm soát môi trường điện áp của chúng tôi, và pin 4 & 8 được thực hiện để tăng sức khỏe IC.Phần rất tốt về vi mạch này là nó là mộtkép Op-Amp, vì chưng vậy chúng ta có thể làm mang lại hai bộ cảm ứng hồng ngoại hoàn toàn riêng biệt bằng cách sử dụng và một vi mạch!Tất cả bạn phải làm là làm phản ánh toàn bộ các liên kết vào bố nhà ga bên dưới của nửa kia của IC (Xem sơ đồ dùng pin của IC).
Chú ý: Cách chúng ta đang áp dụng IC này tại chỗ này và các cấu hình pin tôi đã trình bày ở đây không phải là giải pháp một Op-Amp được thực hiện theo truyền thống, công ty chúng tôi đang thực sự thao tác làm việc với những vi mạch để gia công việc như một đối chiếu điện áp.Vui lòng không dùng phần đa lời giải thích ở trên như hướng dẫn của doanh nghiệp để nghiên cứu bộ khuếch đại hoạt động.
 |
| LM358M |
Biến trở
Một năng lượng điện trở biến là 1 thiết bị 3 sạc pin được thực hiện để biến đổi kháng.Trong mạch này, công ty chúng tôi sử dụng nó nhằm hiệu chỉnh các cảm ứng hồng ngoại theo môi trường.Chúng tôi hỗ trợ cho VCC với GND đến thiết bị đầu cuối mà lại được ngay gần nhau và liên kết thiết bị đầu cuối trung vai trung phong đến ngưỡng cửa của IC (Giả sử bạn đang sử dụng các hình tam giác PCB gói nhỏ dại mountable như hình dưới đây).
 |
| Biến trở |
 |
| Sơ thiết bị mạch |
 |
| Circuit Discription |
Bảng mạch điều khiển cảm biến hồng ngoại trả chỉnhBan cảm ứng mà các bạn nhìn thấy trong hình ảnh là một trong những tôi thực hiện.Nó khá nhỏ, chưa phải là bé dại như các chiếc có sẵn trong thị trường mà trước khi thực hiện trên PCBs bịa đặt, nhưng rất gần.Tôi đã kiến thiết nó theo phong cách như vậy cơ mà tôi sẽ bắt buộc phải cung ứng cho nó 5 Volts DC qua nhì chân tiêu đề nam giới ở phía dưới cùng của bảng.Các sản phẩm sẽ được đem từ pin tiêu đề nam ở phía bên nên của hội đồng quản trị và gửi đến những mạch chính sử dụng cáp kết nối.Các LED bên trên tiêu đưa ra nam này là một trong những số ấy chỉ ra một bề mặt phản chiếu sinh hoạt phía trước của bảng bằng phương pháp phát sáng, tôi đang chọn color của đèn LED để có màu đỏ.Bạn rất có thể chọn để làm cho một ban breakout (giống như tôi đang làm), mà hoàn toàn có thể được thực hiện trong bất kỳ ứng dụng cảm biến hồng ngoại, hoặc bạn có thể muốn làm một trên PCB tương tự như như mạch bao gồm của bạn.Bạn rất có thể muốn thêm nhiều cảm biến để và một bảng bằng cách chỉ bắt buộc lặp lại các mạch hơn cùng hơn nữa, như những lần như các bạn muốn.(Hãy ghi nhớ rằng, với 1 LM358M, bạn cũng có thể làm đến hai IR cảm biến độc lập).
 |
| Mạch cảm ứng hồng ngoại |
Share This:
Facebook Twitter Google+ Pinterest Linkedin
About cảm biến Hồng NgoạiSoratemplates is a blogger resources site is a provider of high quality blogger template with premium looking layout and robust design
