אחד החיישנים הנפוצים ביותר באלקטרוניקה הוא חיישן IR (חיישן אינפרא אדום). חיישן IR מסייע בזיהוי החום והתנועה של אובייקט. בספקטרום האינפרא אדום כל האובייקטים פולטים קרינה תרמית כלשהי. קרינות אלה אינן נראות לעין אנושית וניתן לחוש או לאתר אותן רק על ידי חיישן IR. חיישן IR מורכב ממשדר IR המשמש להפקת קרני IR ומקלט IR (פוטודיודה) המשמש לזיהוי קרני IR הנפלטות. בדרך כלל, טווח קרינת ה- IR מנורת LED רגילה הוא 2 ~ 10 ס"מ עם זווית זיהוי 35 °.
באמצעות מעגל זה אנו יכולים להגדיל את טווח קרינת ה- IR הנפלטת עד 100 ס"מ. זה אומר שאנחנו יכולים להגדיל את מרחק השידור IR מספר פעמים באמצעות מעגל משדר IR זה לטווח ארוך. כאן השתמשנו במספר נוריות IR כדי להגדיל את המרחק. למד גם כאן כיצד עובד חיישן IR.
חומר נדרש
- CD4047 IC
- נוריות IR - 3
- טרנזיסטור - BC547 ו- BC557
- MOSFET - BS170
- פוטנציומטר (10k)
- קבל (100uF-1; 470pF-1)
- נגד (10k-2; 2k-1; 22ohm-1)
- לוח לחם
- קלט אספקה 9v
- חוטי חיבור
תרשים מעגל
תצורת סיכה IC 4047
מספר סיכה |
שם סיכה |
תיאור |
1 |
ג |
משמש לחיבור קבלים חיצוניים |
2 |
ר |
משמש לחיבור נגד חיצוני |
3 |
RCC |
סיכה נפוצה לחיבור הנגד והקבל אליו |
4 |
AST ' (סרגל יציב) |
נמוך כאשר משתמשים במצב Astable |
5 |
AST |
גבוה בשימוש במצב Astable |
6 |
-הדק |
כאשר משתמשים במצב מונוסטבל אנו נותנים מעבר גבוה עד נמוך לסיכה זו |
7 |
Vss |
סיכה קרקעית של IC |
8 |
+ טריגר |
כאשר משתמשים במצב מונוסטבל אנו נותנים מעבר נמוך עד גבוה לסיכה זו |
9 |
איפוס נוסף |
זהו סיכת איפוס חיצונית. על ידי מתן דופק גבוה לסיכה זו, הוא מאפס את הפלט Q לנמוך ו- Q 'לגבוה |
10 |
ש |
תן תפוקה גבוהה נורמלית |
11 |
ש ' |
תפוקה הפוכה של סיכה 10, פירושה שהיא נותנת תפוקה נמוכה |
12 |
טריגר |
משמש במצב מונוסטבל להפעלה מחדש במקביל + טריגר וסיכה להדק |
13 |
OSC Out |
נותן תפוקה תנודה |
14 |
Vdd |
סיכת קלט חיובית של IC |
MOSFET BS170
רכיבים אלה נועדו למזער התנגדות במצב על מנת לספק ביצועי מיתוג מהירים ואמינים. ניתן להשתמש ב- BS170 ביישומים שונים הדורשים זרם DC עד 500mA. המתאים ביותר ליישומי מתח נמוך וזרם נמוך, כגון בקרת מנוע סרוו קטנה, נהגי שער MOSFET חשמל ויישומי מיתוג אחרים. מתח הניקוז ומקור השער של BS170 הוא מקסימום 60 וולט. טמפרטורת צומת ההפעלה והאחסון נעה בין -55 ל -150 מעלות צלזיוס.
תרשים סיכה
תצורת סיכה
מספר סיכה |
שם סיכה |
תיאור |
1 |
ד |
מסוף ניקוז של BS170 |
2 |
ז |
מסוף שער, משמש להפעלת BS170 |
3 |
ס |
מסוף המקור של BS170 |
עבודה של משדר IR לטווח ארוך
המעגל עוזר לנו להגדיל את טווח העברת קרני ה- IR. השתמשנו בשלושה נוריות אינפרא אדום בסדרות להגברת הכוח המוקרן.
נגד וקבל מחוברים חיצונית ל- PIN 2 ו- PIN1 בהתאמה, קצר עם PIN 3 של 4047 IC. השילוב של הנגד והקבל (RC) מייצר פלט בתדר נדנוד מסוים. ואז יציאה זו מוזנת לבסיס הטרנזיסטור Q1 ו- Q2.
IC4047 מייצר תדר של 38KHz, שהוא קרוב לתדר שלט רחוק IR ו- RF. לאחר מכן, מווסת את האות או הנתונים הנכנסים באמצעות גל תדרים זה כגל מוביל. לכן, אנו מקבלים טווח גבוה של תפוקה בתדר זה. כמו כן, IC4047 משמש ליצירת גל תנודתי לטרנזיסטור ו- MOSFET.
MOSFET BS170 משמש להגדלת יעילות המעגל. ה- MOSFET משמש כמתג ומפחית את אובדן החשמל. אובדן הכוח של הטרנזיסטור גבוה בהשוואה ל- MOSFET, לכן השתמשנו ב- MOSFET במקום בטרנזיסטור. נעשה שימוש בקבל של 100uF כדי למנוע טבילה במהלך הפעלה / כיבוי. זה מספק תשלום נוסף במהלך הפעלת הפעולה.
כמו כן, זוג דרלינגטון מיוצר באמצעות טרנזיסטור NPN (BC547) ו- PNP (BC557) כדי למנוע עיוותים של קלט כונן השער. כמו MOSFET מציג קיבול גדול על פני מסופי מקור שער.
שלוש נוריות IR מחוברים Drain של MOSFET. כאשר מסוף השער של MOSFET מקבל אות זה מאפשר ל- MOSFET להעביר זרם דרך ניקוז למקור ונורות LED מתחילות לפלוט קרני IR בטווח גבוה יותר ואז נורית IR רגילה. לפיכך, אנו מקבלים קרן IR לטווח ארוך אשר חשים אותה על ידי מקלט IR, כפי שמוצג בסרטון להלן.