Както е известно, освен спектъра на видимата светлина има и инфрачервено лъчение, което не се възприема от човешкото око. Често се използва в дистанционните управления за предаване на различни команди. Интересен факт - за да "видите" инфрачервена светлина, просто насочете обектива на цифров фотоапарат към IR излъчвателя на дистанционното управление и натиснете клавишите върху него. На екрана на камерата ще се вижда светеща точка - това е инфрачервена връзка Светодиод.
IR лъчите в радиоелектрониката позволяват създаването на интересно устройство, наречено инфрачервена бариера. Състои се от две части - предавател и приемник. Предавателят е обикновен IRСветодиод, който получава импулси от импулси. Приемникът непрекъснато улавя и открива тези импулси от импулси. Когато има свободна видима връзка между приемника и предавателя, т.е. светлината "достига" свободно до приемника, а на изхода се задава логическа нула. Но веднага щом чужд обект се появи в зоната на покритие, връзката моментално се прекъсва и приемникът сигнализира за това.Такава бариера може да се използва преди всичко в охранителните аларми, тъй като инфрачервеното лъчение не може да се види с просто око.
Предимството на тази конкретна схема е, че инфрачервеният Светодиод Свети не непрекъснато, а импулсно. Първо, това удължава живота на самия светодиод и намалява консумацията на ток, и второ, това е добро средство за защита срещу фалшиви аларми, така че веригата може безопасно да се използва дори на открито, когато приемникът е изложен на пряка слънчева светлина.
Предавателна схема
Схемата на предавателя е базирана на двоен интегриран таймер NE556, който генерира импулси за излъчване LED LED1, резистор R2 задава мощността на излъчване. Всички останали елементи на веригата трябва стриктно да отговарят на определената номинална стойност, за да поддържат желаната честота на генератора. D1 - всеки диод с ниска мощност, например 1N4148, 1N4007, KD521.
Приемна верига
Ключовият елемент на схемата е специален приемник на инфрачервени сигнали, обозначен като TSOP (Temic Semiconductors Opto Electronics Photo Modules). Можете да го намерите на всеки телевизор, който има дистанционно управление. Всеки приемник, проектиран за честота от 36 kHz, например TSOP1736, е подходящ тук. Този приемник управлява вратата на полевия транзистор VT1. защото сигналът от изхода на приемника е около 5 волта, тогава транзисторът трябва да се използва с логическо управление, например IRL520 или други от серията IRL. В краен случай можете да инсталирате обикновен поле, например IRF540, IRF740, IRF630, но той няма да се отвори напълно. Светодиод LED1 показва състоянието на изхода на веригата.Когато видимата връзка между приемника и предавателя не е прекъсната, изходното напрежение е нула, LED1 не свети. Веднага щом в зоната на покритие се появи чужд обект, LED1 светва и напрежението на изхода OUT става равно на захранващото напрежение. D1 на диаграмата е ценеров диод от 5 волта, можете да използвате например 1N4733.
Можете да изтеглите таблото от тук:
Монтаж на IR бариера
Всяка верига е сглобена на собствена печатна платка, TSOP приемникът и IR LED се извеждат на проводници. Платките са направени по метода LUT, по-долу има няколко снимки на процеса:
Както при създаването на всяко електронно устройство, първо малки части - резистори, диоди - се запояват върху платката. След това кондензаторите и след тях всичко останало. Препоръчително е да инсталирате микросхемата в гнездото и да свържете захранващите проводници през клемни блокове за удобство. След запояване измийте останалия флюс от платката и проверете релсите за късо съединение.
Настройка и тестване
След сглобяването можете да захранвате платките. Захранващото напрежение и за двете вериги е 9-12 волта. След като го включите, трябва да се уверите, че напрежението на катода на ценеровия диод в приемната верига е приблизително 5 волта. Ако е по-високо, трябва да проверите функционалността на ценеровия диод и резистора R2, в противен случай приемникът TSOP може да изгори. След като стартирате предавателя, можете да погледнете светодиода през обектива на камерата; той трябва леко да свети. Препоръчително е да поставите светодиода в тръба с дължина 3-4 сантиметра, така че светлината да не се разпръсква отстрани, а да е насочена строго в една посока.
Сега можете да насочите LED тръбата към приемника и да видите какво ще се случи.Когато има видима връзка между тях, синият светодиод не свети, това се вижда на снимката.
Сега поставяме парче шперплат на пътя на потока от инфрачервено лъчение, връзката между приемника и предавателя ще се загуби и синият светодиод веднага ще светне.
Можете да експериментирате с различни материали. Хартията и прозрачната пластмаса пропускат инфрачервено лъчение, така че IR бариерата не реагира на тях. Но метал, дърво, човешка ръка или други плътни материали са пречка за лъчите, както се вижда от видеото.
