نحوه ایجاد سنسور مجاورت: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

آموزش نحوه ساخت مدار سنسور مجاورت مادون قرمز (IR) به همراه توضیحات مفصل در مورد نحوه عملکرد مدار. حساسیت یا محدوده تشخیص را نیز می توان با تنظیم پتانسیومتر کنترل کرد.

مرحله 1: آموزش تصویری

مرحله 2: اجزای مورد نیاز

جفت جیبی LM 358 IC2.1 LED مادون قرمز 3. مقاومت 3.7

مرحله 3: توضیح عملکرد مدار:

جزء سنجش در این مدار عکس دیود IR است. هر چه میزان نور مادون قرمز بر روی فوتودیود IR بیفتد ، جریان بیشتری در آن جریان می یابد. (انرژی امواج IR توسط الکترونها در محل اتصال p-n فوتودیود جذب می شود ، که باعث جریان می شود) این جریان هنگام عبور از مقاومت 10k ، باعث ایجاد اختلاف (ولتاژ) بالقوه می شود. مقدار این ولتاژ را قانون اهم ، V = IR نشان می دهد. از آنجا که مقدار مقاومت ثابت است ، ولتاژ در مقاومت مستقیماً با مقدار جریان جاری متناسب است ، که به نوبه خود با مقدار امواج مادون قرمز که در فوتودیود IR رخ می دهد متناسب است. بنابراین ، هنگامی که هر جسمی آورده می شود نزدیک به IR IR ، جفت Photo-Diode ، میزان اشعه های IR از LED IR که منعکس کننده و سقوط می کند روی فوتودیود IR افزایش می یابد و بنابراین ولتاژ در مقاومت افزایش می یابد (از کسر در پاراگراف قبلی). ما این تغییر ولتاژ را مقایسه می کنیم (نزدیکتر به جسم ، ولتاژ مقاومت 10K / IR photodiode) با ولتاژ مرجع ثابت (ایجاد شده با استفاده از پتانسیومتر). در اینجا ، LM358 IC (A comparator / OpAmp) برای مقایسه سنسور و ولتاژهای مرجع استفاده می شود. پایانه مثبت فوتودیود (این نقطه ای است که ولتاژ نسبت به فاصله جسم تغییر می کند) به ورودی معکوس OpAmp و ولتاژ مرجع به ورودی معکوس OpAmp متصل است. عملکرد OpAmp به گونه ای است که هر زمان که ولتاژ در ورودی غیر معکوس بیشتر از ولتاژ ورودی معکوس است ، خروجی روشن می شود. هنگامی که هیچ جسمی در نزدیکی سنسور مجاورت IR قرار ندارد ، ما باید LED را خاموش کنیم. بنابراین ما پتانسیومتر را طوری تنظیم می کنیم که ولتاژ ورودی معکوس را بیشتر از غیر معکوس کند. هنگامی که هر جسمی به سنسور مجاورت IR نزدیک می شود ، ولتاژ در فوتودیود افزایش می یابد و در برخی از مواقع ولتاژ ورودی های غیر معکوس بیشتر از ورودی معکوس می شود. ، که باعث روشن شدن LED توسط OpAmp می شود. به همین ترتیب ، هنگامی که جسم از سنسور مجاورت IR دورتر می شود ، ولتاژ ورودی غیر معکوس کاهش می یابد و در مقطعی کمتر از ورودی معکوس می شود ، که باعث می شود OpAmp خاموش شود LED

مرحله 4: نمودار مدار

مرحله 5: راهنمای عیب یابی

1. با مراجعه به نمودار مدار ، همه اتصالات را دوبار بررسی کنید. 2. بررسی کنید آیا LED ها به درستی کار می کنند یا خیر. (دوربین های دیجیتال می توانند نور مادون قرمز را تشخیص دهند ، بنابراین می توانید بررسی کنید که آیا مادون قرمز با استفاده از هر دوربین دیجیتالی کار می کند یا خیر) 3. دیود عکس IR مورد استفاده در این ویدئو سفید است و LED IR سیاه است. اما در مورد شما نیز می تواند برعکس باشد. با اتصال هر دو دیود ، جفت عکس دیود به منبع تغذیه (از طریق مقاومت 220) می توانید تعیین کنید که کدام یک LED/Photo-diode است و ببینید کدام با استفاده از دوربین دیجیتال می درخشد. 4. در یک موقعیت شدید دکمه پتانسیومتر ، LED باید خاموش باشد و در موقعیت شدید دیگر ، LED باید روشن باشد. حالا می توانید دستگیره پتانسیومتر را در موقعیت شدید جایی که LED روشن است بچرخانید ، تا زمانی که LED فقط خاموش شود. اکنون سنسور مجاورت IR باید به درستی کار کند.