Infrarood barrière

Zoals u weet, is er naast het zichtbare lichtspectrum ook infraroodstraling die niet door het menselijk oog wordt waargenomen. Het wordt vaak gebruikt in afstandsbedieningen om verschillende commando's te verzenden. Een interessant feit is dat om infraroodlicht te "zien", het voldoende is om de lens van de digitale camera op de IR-zender van de afstandsbediening te richten en op de toetsen te drukken. Tegelijkertijd is een lichtpunt zichtbaar op het camerascherm - dit werkt als een infrarood-LED.
IR-stralen in de elektronica maken het mogelijk om zo'n interessant apparaat te creëren dat de infraroodbarrière wordt genoemd. Het bestaat uit twee delen - een zender en een ontvanger. De zender is een normale IR-led, die een pakket pulsen ontvangt. De ontvanger vangt en detecteert continu deze pulspakketten. Wanneer er een vrije zichtbare verbinding is tussen de ontvanger en de zender, d.w.z. het licht "bereikt" vrij de ontvanger, een logische nul wordt aan de uitgang ingesteld. Maar zodra een vreemd voorwerp in het dekkingsgebied verschijnt, wordt de verbinding onmiddellijk verbroken en meldt de ontvanger dit. Het is mogelijk om een ​​dergelijke barrière in de eerste plaats te gebruiken bij beveiligingsalarmen, omdat IR-straling niet met het blote oog kan worden gezien.
Het voordeel van dit specifieke circuit is dat de infrarood-LED daarin niet continu gloeit, maar pulseert. Ten eerste verlengt het de levensduur van de LED zelf en vermindert het stroomverbruik, en ten tweede is het een goed middel tegen valse alarmen, zodat het circuit veilig kan worden gebruikt, zelfs op straat, wanneer direct zonlicht de ontvanger binnenkomt.

Zender circuit

Het zendercircuit is gebaseerd op de NE556 dubbele geïntegreerde timer, die pulsen genereert voor de emitterende LED1, terwijl de weerstand R2 het stralingsvermogen instelt. Alle andere elementen van het circuit moeten strikt voldoen aan de opgegeven classificatie om te voldoen aan de gewenste frequentie van de generator. D1 - elke low-power diode, bijvoorbeeld 1N4148, 1N4007, KD521.

Ontvanger circuit

De belangrijkste schakel in het circuit is een speciale IR-signaalontvanger, aangeduid als TSOP (Temic Semiconductors Opto Electronics Photo Modules). Je kunt het vinden op elke tv met afstandsbediening. Elke ontvanger die is ontworpen voor een frequentie van 36 kHz, bijvoorbeeld TSOP1736, is hier geschikt. Deze ontvanger bestuurt de gate van de VT1 veldeffecttransistor. omdat het uitgangssignaal van de ontvanger is ongeveer 5 volt, dan moet de transistor worden gebruikt met logische besturing, bijvoorbeeld IRL520 of een andere uit de IRL-serie. In extreme gevallen kunt u het gebruikelijke veld plaatsen, bijvoorbeeld IRF540, IRF740, IRF630, maar het wordt niet volledig geopend. LED1 geeft de uitgangsstatus van het circuit aan. Wanneer de zichtbare verbinding tussen de ontvanger en de zender niet wordt verbroken, is de uitgangsspanning nul, LED1 is uit. Zodra een vreemd voorwerp in het dekkingsgebied verschijnt, licht LED1 op en wordt de spanning op de OUT-uitgang gelijk aan de voedingsspanning. D1 in het diagram is een 5 volt zenerdiode, bijvoorbeeld 1N4733 kan worden gebruikt.

IR-barrièremontage

Elk circuit wordt geassembleerd op zijn eigen printplaat, de TSOP-ontvanger en IR-LED worden uitgevoerd op de bedrading. De boards zijn gemaakt met de LUT-methode, een paar foto's van het proces worden hieronder gepresenteerd:
Zoals bij elk elektronisch apparaat, worden eerst kleine onderdelen op het bord gesoldeerd - weerstanden, diodes. Dan condensatoren, en daarna al het andere. Het is raadzaam om de microschakeling in de aansluiting te installeren en voor het gemak de stroomdraden door de klemmenblokken aan te sluiten. Was na het solderen de fluxresten van het bord af en laat de sporen kortsluiten.

Instellen en testen

Na montage kunt u de planken van stroom voorzien. De voedingsspanning van beide circuits is 9-12 volt. Controleer na het inschakelen of de spanning op de kathode van de zenerdiode in het ontvangercircuit ongeveer 5 volt is. Als deze hoger is, moet u de efficiëntie van de zenerdiode en weerstand R2 controleren, anders kan de TSOP-ontvanger doorbranden. Nadat u de zender hebt gelanceerd, kunt u door de cameralens naar de LED kijken, deze zou licht moeten oplichten. Het is raadzaam om de LED in een buis van 3-4 cm lang te plaatsen, zodat het licht niet aan de zijkanten verspreidt, maar strikt in één richting wordt gericht.
Nu kunt u de ontvanger met de LED naar de ontvanger richten en zien wat er gebeurt. Wanneer er een zichtbare verbinding tussen hen is, is de blauwe LED uit, dit is te zien op de foto.
Leg nu een stuk triplex op het pad van de infraroodstraling, de verbinding tussen de ontvanger en de zender zal verloren gaan en de blauwe LED zal onmiddellijk oplichten.
Je kunt experimenteren met verschillende materialen. Papier en transparant plastic laten infraroodstraling door, zodat de IR-barrière niet op hen reageert. Maar metaal, hout, iemands hand of andere dichte materialen vormen een obstakel voor de stralen, zoals te zien in de video.