Hvordan lage en nærhetssensor: 5 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

En opplæring om hvordan du lager en infrarød (IR) nærhetssensorkrets sammen med detaljert forklaring på hvordan kretsen fungerer. Følsomheten eller deteksjonsområdet kan også kontrolleres ved å justere potensiometeret.

Trinn 1: Videoopplæring

Trinn 2: Komponenter påkrevd

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

Trinn 3: Forklaring av kretsens arbeid:

Sensingkomponenten i denne kretsen er IR-fotodiode. Jo mer mengde infrarødt lys som faller på IR -fotodioden, mer er strømmen som strømmer gjennom den. (Energi fra IR-bølger absorberes av elektroner ved p-n-krysset mellom IR-fotodioden, som får strøm til å strømme) Denne strømmen når den strømmer gjennom 10k-motstanden, får potensialforskjell (spenning) til å utvikle seg. Størrelsen på denne spenningen er gitt av Ohms lov, V = IR. Siden verdien av motstanden er konstant, er spenningen over motstanden direkte proporsjonal med størrelsen på strømmen som strømmer, noe som igjen er direkte proporsjonalt med mengden infrarøde bølger som skjer på IR-fotodioden. Så når et objekt bringes nærmere IR-LED, fotodiodepar, øker mengden IR-stråler fra IR LED som reflekterer og faller på IR-fotodioden, og derfor øker spenningen ved motstanden (fra fradraget i forrige avsnitt). Vi sammenligner denne spenningsendringen (nærmere objektet, mer er spenningen ved 10K motstand / IR fotodiode) med en fast referansespenning (opprettet ved hjelp av et potensiometer). Her brukes LM358 IC (En komparator / OpAmp) for å sammenligne sensor og referansespenninger. Den positive terminalen til fotodioden (Dette er punktet der spenningen endres proporsjonalt med objektavstanden) er koblet til ikke-inverterende inngang til OpAmp og referansespenningen er koblet til inverterende inngang for OpAmp. OpAmp fungerer på en måte som når spenningen ved ikke-inverterende inngang er mer enn spenningen ved inverterende inngang, slås utgangen på. Når ingen gjenstander er i nærheten av IR-nærhetssensoren, må vi slå av LED-en. Så vi justerer potensiometeret slik at spenningen ved inverterende inngang blir mer enn ikke-inverterende. Når et objekt nærmer seg IR-nærhetssensoren, øker spenningen ved fotodioden og på et tidspunkt blir spenningen ved ikke-inverterende inngang mer enn inverterende inngang, som får OpAmp til å slå på LED-en. På samme måte, når objektet beveger seg lenger fra IR-nærhetssensoren, reduseres spenningen ved ikke-inverterende inngang og blir på et tidspunkt mindre enn inverterende inngang, noe som får OpAmp til å slå seg av lysdioden.

Trinn 4: Kretsdiagram

Trinn 5: Feilsøkingsguide

1. Dobbeltsjekk alle tilkoblinger ved å referere til kretsdiagrammet. Sjekk om lysdiodene fungerer som de skal. (Digitale kameraer kan oppdage infrarødt lys, så du kan sjekke om infrarøde lysdioder fungerer ved å bruke et digitalt kamera) 3. IR-fotodioden som brukes i denne videoen er hvit og IR-lysdioden er svart. Men det kan også være den andre veien i ditt tilfelle. Du kan bestemme hvilken som er LED/fotodiode ved å koble både dioden, fotodiodeparet separat til strømforsyningen (via en 220-motstand) og se hvilken som lyser ved hjelp av et digitalkamera. I en ekstrem posisjon av potensiometerets knott, bør LED -lampen være slukket, og i den andre ytterposisjonen skal LED -en være på. Nå kan du begynne å dreie potensiometerets knott fra den ekstreme posisjonen der LED -en er på, til LED -en bare slås av. Nå bør IR -nærhetssensoren fungere skikkelig.