Sådan laver du en nærhedssensor: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

En tutorial om, hvordan man laver et infrarødt (IR) nærhedssensorkredsløb sammen med detaljeret forklaring på, hvordan kredsløbet fungerer. Følsomheden eller detektionsområdet kan også kontrolleres ved at justere potentiometeret.

Trin 1: Videovejledning

Trin 2: Komponenter påkrævet

1. LM 358 IC2.1 InfraRed LED PhotoDiode pair 3. Resistors: 470, 270R, 10K4. Potentiometer: 10K5.pcb eller breadboard6.9v batteri og clip7.led8.buzzer9.ic base

Trin 3: Forklaring af kredsløbets arbejde:

Følekomponenten i dette kredsløb er IR-fotodiode. Jo større mængden af infrarødt lys der falder på IR -fotodioden, desto mere strømmer strømmen gennem den. (Energi fra IR-bølger absorberes af elektroner ved p-n-krydset mellem IR-fotodioden, hvilket får strøm til at strømme) Denne strøm, når den strømmer gennem 10k-modstanden, får potentialeforskel (spænding) til at udvikle sig. Størrelsen af denne spænding er givet ved Ohms lov, V = IR. Da værdien af modstanden er konstant, er spændingen over modstanden direkte proportional med størrelsen af den strøm, der strømmer, hvilket igen er proportional med mængden af infrarøde bølger, der hændes på IR-fotodioden. Så når et objekt bringes tættere på IR-LED, Photo-Diode-par, øges mængden af IR-stråler fra IR LED, som reflekterer og falder på IR-fotodioden, og derfor stiger spændingen ved modstanden (fra fradraget i forrige afsnit). Vi sammenligner denne spændingsændring (tættere på objektet, mere er spændingen ved 10K modstand / IR fotodiode) med en fast referencespænding (Oprettet ved hjælp af et potentiometer). Her bruges LM358 IC (En komparator / OpAmp) til sammenligning af sensor- og referencespændinger. Fotodiodens positive terminal (dette er det punkt, hvor spændingen ændres proportionalt med objektafstanden) er forbundet til ikke-inverterende indgang fra OpAmp, og referencespændingen er forbundet med inverterende indgang på OpAmp. OpAmp fungerer på en måde, der når spændingen ved ikke-inverterende indgang er mere end spændingen ved inverterende indgang, tændes udgangen. Når ingen genstande er i nærheden af IR-nærhedssensoren, skal vi slukke for LED. Så vi justerer potentiometeret for at gøre spændingen ved inverterende input mere end ikke-inverterende. Når et objekt nærmer sig IR-nærhedssensoren, øges spændingen ved fotodioden, og på et tidspunkt bliver spændingen ved ikke-inverterende input mere end inverterende input, hvilket får OpAmp til at tænde LED'en. På samme måde, når objektet bevæger sig længere fra IR-nærhedssensoren, reduceres spændingen ved ikke-inverterende input og på et tidspunkt bliver mindre end inverterende input, hvilket får OpAmp til at slukke lysdioden.

Trin 4: Kredsløbsdiagram

Trin 5: Vejledning til fejlfinding

1. Dobbelttjek alle tilslutninger ved at henvise til kredsløbsdiagrammet. 2. Kontroller, om lysdioderne fungerer korrekt. (Digitale kameraer kan registrere InfraRed-lys, så du kan kontrollere, om InfraRed-LED'en fungerer ved hjælp af et digitalt kamera) 3. IR-fotodioden, der bruges i denne video, er hvid, og IR-LED'en er sort. Men det kan også være den anden vej i dit tilfælde. Du kan bestemme hvilken LED/fotodiode der er ved at tilslutte både dioden, fotodioden separat til strømforsyningen (via en 220 modstand) og se hvilken der lyser ved hjælp af et digitalkamera. potentiometerets knap, skal LED'en være slukket, og i den anden yderposition skal LED'en være tændt. Nu kan du begynde at dreje på potentiometerets knap fra den ekstreme position, hvor LED'en er tændt, indtil LED'en lige slukker. Nu skulle IR -nærhedssensoren fungere korrekt.