Infraröd närhetssensor med LM358: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Detta är en instruktion om hur man gör en IR -närhetssensor

Steg 1: Titta på videon

Innan vi fortsätter rekommenderar jag dig att titta på hela videon först. Där hittar du hela processen för att göra denna enkla krets på en brödbräda. Besök min kanal 'ElectroMaker' För mer information.

Steg 2: Ta en titt på schemat

Steg 3: Beställ de nödvändiga delarna

IC1- Alla OP-Amp IC kommer att fungera som LM324, LM358, CA3130 etc. (Vi använder den som en jämförare)

R1- 100K Ω Potentiometer/ variabelt motstånd

R2- 100 Ω - 1K Ω

R3- 10K Ω

L1- Infraröd LED (IR LED) (IR-sändare)

L2- Infraröd mottagare (IR-fotodiod) (IR-sensor)

L3- Normal LED (valfri färg, färg spelar ingen roll)

B1- 6 till 12 volt likström

Köp elektroniska komponenter med billigare pris och gratis frakt: utsource.com

Steg 4: Hur fungerar denna krets?

Tja, vårt mål i denna krets är att tända en lysdiod eller summer när varje hinder kommer nära sensorn, så först har vi en infraröd fotodiod vars negativa terminal är ansluten till positiv skena och den positiva terminalen till den negativa skenan Via ett 10K Ω motstånd. Närhelst infrarött ljus faller på fotodioden, produceras en liten mängd ström som är mycket mindre i storlek någonstans i Micro-Amps-intervallet. Då behöver vi lite infrarött ljus, eller hur? Så vi använde ett infrarött med ett strömbegränsande motstånd för att ge oss lite infrarött ljus, så vad som händer är när något hinder eller något föremål kommer nära det infraröda ljuset, det infraröda ljuset träffar objektet eller hindret som ligger framför den infraröda lysdioden och reflekterar tillbaka till infraröd fotodiod som sedan omvandlar den till en viss mängd ström (i mikro-ampere område) och eftersom vi har ett 10K Ω motstånd från den positiva terminalen på fotodioden till GND, omvandlas den lilla strömmen till spänning och som är beräknad med ohmlagen (V = IR) där R är konstant 10K Ω och I vilken ström förändras med mängden infarkt ljus som faller på den. Låt oss säga att när avståndet svartvitt IR-LED och hindret är 2 cm, är strömmen som produceras av fotodioden 200 mikro-ampere (inte det exakta värdet, det kanske är annorlunda) så att spänningen blir 0,0002 ampere (200 mikro-ampere)) * 10000Ω (10KΩ) = 2 volt. Ju mer infrarött ljus kommer att falla högre strömmen som produceras av fotodioden och det betyder högre spänning vid fotodiodens positiva terminal och vice versa. Sedan har vi en potentiometer/ variabelt motstånd som fungerar som en spänningsdelare. Formeln för att beräkna Vout = (Rbottom/ Rbottom + Rtop * Vin) så när potentiometern är mer mot GND (Negativ skena) vilket också betyder att motståndet mot Vcc (Positiv skena) är mer än mot GND, då är spänningen vid mittenpinnen på potentiometern (Vout) kommer att vara hög och vice versa. Det betyder att vi kan variera vår utspänning från 0 till 9 volt (maxvärdet är själva ingångsspänningen). Nu har vi två spänningar, en från fotodiod och en annan från variabelt motstånd (potentiometer) så hur kan vi använda dessa två spänningar för att utlösa en LED? Det bästa sättet är att jämföra de två olika spänningarna. Och vi kommer att göra det genom att använda en komponent som heter 'Comparator' som bara är en op-amp utan någon feedbackfäste b/w dess utgång och icke-inverterande ingång (en markerad med + -tecken), den fungerar som en komparator. Enkelt uttryckt, om spänningen vid den icke-inverterande ingången (en som är markerad med +) är högre än spänningen vid den inverterande ingången (en markerad med-), kommer utgången att bli hög (positiv utspänning) och vice versa. Så vi ansluter potentiometerns mittstift (justerbar utspänning) Inverteringsingång (Pin 2 på LM358 som vi använder) och fotodiodens positiva terminal (spänning beror på infrarött ljus) till icke-inverterande ingång (Pin 3) Så när spänningen vid stift 3 blir högre än stift 2, blir stift 1 (komparatorns utgång) hög (utgångsspänningen är din ingångsspänning själv + liten spänningsförlust som är liten och knappt märkbar, och när stift 2 är högre än Pin3, utgången blir låg (0V) Nu vet du varför vi kallar den potentiometern som en känslighetskontroll. Om du tvivlar på något, fråga oss gärna i kommentarsfältet i våra videor.

Steg 5: Felsökningsguide

Om din krets inte fungerar följer du stegen nedan. Om det inte hjälper, fråga oss gärna i kommentarsfältet i våra videor.

1. Kontrollera IC (OP-AMP) (Jämförare)

2. Se till att du har anslutit stiften på komparatorn på rätt sätt

3. Se till att andra anslutningar är okej

4. Se till att din fotodiod är okej. Försök använda en annan

5. Se till att din IR -lampa är okej genom att ansluta den till valfritt batteri tillsammans med ett 1K OHM -seriemotstånd och se den genom en digitalkamera (den ser rosa ut i färgen och syns inte med blotta ögat)

6. Se till att din potentiometer är ansluten på rätt sätt

7. Om din LED ELLER BUZZER blinkar eller låter kontinuerligt än vrid potentiometern mer mot positiv strömförsörjning

8. Se till att strömförsörjningen är ansluten på rätt sätt. Din krets kan skadas genom att den utsätts för hög spänning eller omvänd polaritet.