Jak wiadomo, oprócz widma światła widzialnego istnieje również promieniowanie podczerwone, które nie jest postrzegane przez ludzkie oko. Jest często używany w pilotach do przesyłania różnych poleceń. Ciekawostka - aby „zobaczyć” światło podczerwone, wystarczy skierować obiektyw aparatu cyfrowego na emiter podczerwieni pilota i nacisnąć znajdujące się na nim klawisze. Na ekranie aparatu będzie widoczna świetlista kropka – jest to podczerwień Dioda LED.
Promienie podczerwone w elektronice radiowej umożliwiają stworzenie ciekawego urządzenia zwanego barierą podczerwieni. Składa się z dwóch części – nadajnika i odbiornika. Nadajnikiem jest zwykły IRDioda LED, który otrzymuje impulsy impulsów. Odbiornik w sposób ciągły wychwytuje i wykrywa te impulsy. Gdy pomiędzy odbiornikiem i nadajnikiem istnieje wolne, widoczne połączenie, tj. światło „dociera” swobodnie do odbiornika, a na wyjściu ustawiane jest zero logiczne. Jednak gdy tylko w obszarze zasięgu pojawi się obcy obiekt, połączenie zostaje natychmiast przerwane, a odbiornik sygnalizuje to.Barierę taką można zastosować przede wszystkim w alarmach bezpieczeństwa, gdyż promieniowania podczerwonego nie widać gołym okiem.
Zaletą tego konkretnego schematu jest to, że podczerwień Dioda LED Świeci nie w sposób ciągły, ale pulsacyjnie. Po pierwsze wydłuża to żywotność samej diody LED i zmniejsza pobór prądu, a po drugie stanowi dobre zabezpieczenie przed fałszywymi alarmami, dzięki czemu obwód można bezpiecznie użytkować nawet na zewnątrz, gdy odbiornik będzie wystawiony na bezpośrednie działanie promieni słonecznych.
Obwód nadajnika
Obwód nadajnika oparty jest na podwójnym zintegrowanym timerze NE556, który generuje impulsy do emisji PROWADZONY LED1, rezystor R2 ustawia moc promieniowania. Wszystkie pozostałe elementy obwodu muszą ściśle odpowiadać określonym wartościom znamionowym, aby utrzymać pożądaną częstotliwość generatora. D1 – dowolna dioda małej mocy, np. 1N4148, 1N4007, KD521.
Obwód odbiornika
Kluczowym elementem układu jest specjalny odbiornik sygnału podczerwieni, oznaczony jako TSOP (Temic Semiconductors Opto Electronics Photo Modules). Znajdziesz go na każdym telewizorze wyposażonym w pilota. Odpowiedni jest tutaj dowolny odbiornik zaprojektowany dla częstotliwości 36 kHz, na przykład TSOP1736. Odbiornik ten steruje bramką tranzystora polowego VT1. Ponieważ sygnał z wyjścia odbiornika wynosi około 5 woltów, wówczas należy zastosować tranzystor ze sterowaniem logicznym, na przykład IRL520 lub dowolny inny z serii IRL. W ostateczności możesz zainstalować zwykły terenowy, na przykład IRF540, IRF740, IRF630, ale nie otworzy się on całkowicie. Dioda LED LED1 wskazuje stan wyjścia obwodu.Gdy widoczne połączenie pomiędzy odbiornikiem a nadajnikiem nie jest przerwane, napięcie wyjściowe wynosi zero, dioda LED1 nie świeci. Gdy w zasięgu działania pojawi się obcy obiekt, dioda LED1 zapala się, a napięcie na wyjściu OUT zrównuje się z napięciem zasilania. D1 na schemacie to 5-woltowa dioda Zenera, możesz użyć na przykład 1N4733.
Płytkę możesz pobrać tutaj:
Zespół bariery IR
Każdy obwód jest zmontowany na własnej płytce drukowanej, odbiornik TSOP i dioda IR są wyprowadzane na przewodach. Płytki wykonane są metodą LUT, poniżej kilka zdjęć z procesu:
Podobnie jak przy tworzeniu każdego urządzenia elektronicznego, najpierw na płytkę wlutowuje się małe elementy - rezystory, diody. Potem kondensatory, a po nich cała reszta. Wskazane jest zainstalowanie mikroukładu w gnieździe i dla wygody podłączenie przewodów zasilających przez listwy zaciskowe. Po lutowaniu zmyj pozostały topnik z płytki i sprawdź ścieżki pod kątem zwarć.
Konfiguracja i testowanie
Po montażu można zasilić tablice. Napięcie zasilania dla obu obwodów wynosi 9-12 woltów. Po włączeniu należy upewnić się, że napięcie na katodzie diody Zenera w obwodzie odbiornika wynosi około 5 woltów. Jeśli jest wyższy, należy sprawdzić działanie diody Zenera i rezystora R2, w przeciwnym razie odbiornik TSOP może się przepalić. Po uruchomieniu nadajnika można spojrzeć na diodę LED przez obiektyw kamery, powinna ona lekko się zaświecić. Wskazane jest umieszczenie diody LED w tubie o długości 3-4 centymetrów, aby światło nie rozpraszało się na boki, ale było skierowane ściśle w jednym kierunku.
Teraz możesz skierować tubę LED na odbiornik i zobaczyć, co się stanie.Gdy pomiędzy nimi jest widoczne połączenie, niebieska dioda LED gaśnie, co widać na zdjęciu.
Teraz, gdy na drodze przepływu promieniowania IR umieścimy kawałek sklejki, połączenie pomiędzy odbiornikiem a nadajnikiem zostanie utracone i natychmiast zaświeci się niebieska dioda LED.
Możesz eksperymentować z różnymi materiałami. Papier i przezroczysty plastik przepuszczają promieniowanie podczerwone, dlatego bariera IR na nie nie reaguje. Ale metal, drewno, ludzka ręka lub inne gęste materiały stanowią przeszkodę dla promieni, jak widać na filmie.
