Un dels sensors més utilitzats a l’electrònica és el sensor d’infrarojos (IR). El sensor IR ajuda a detectar la calor i el moviment d’un objecte. A l’espectre d’infrarojos, tots els objectes emeten alguna forma de radiació tèrmica. Aquestes radiacions són invisibles per a l'ull humà i només poden ser detectades o detectades per un sensor IR. Un sensor IR consisteix en un transmissor IR que s’utilitza per emetre rajos IR i un receptor IR (fotodiode) que s’utilitza per detectar aquells rajos IR emesos. Normalment, l'abast d'una radiació IR d'un LED IR normal és de 2 ~ 10cm amb un angle de detecció de 35 °.
En utilitzar aquest circuit, podem augmentar el rang de radiació IR emesa fins a 100 cm. Vol dir que podem augmentar la distància de transmissió IR diverses vegades mitjançant aquest circuit de transmissor IR de llarg abast. Aquí hem utilitzat diversos LEDs IR per augmentar la distància. Apreneu també aquí com funciona el sensor IR.
Material requerit
- CD4047 IC
- LEDs IR: 3
- Transistor: BC547 i BC557
- MOSFET - BS170
- Potenciòmetre (10k)
- Condensador (100uF-1; 470pF-1)
- Resistència (10k-2; 2k-1; 22ohm-1)
- Taula de pa
- Entrada de subministrament de 9v
- Connexió de cables
Esquema de connexions
IC de configuració de pins 4047
|
Pin núm. |
Nom del pin |
Descripció |
|
1 |
C |
S’utilitza per connectar un condensador extern |
|
2 |
R |
S’utilitza per connectar resistència externa |
|
3 |
RCC |
Pin comú per connectar-hi la resistència i el condensador |
|
4 |
AST ' (barra estable) |
Baixa quan s’utilitza en mode Astable |
|
5 |
AST |
Alta quan s'utilitza en mode Astable |
|
6 |
-Desparador |
Quan s’utilitza en mode Monostable, donem la transició d’Alta a Baixa a aquest pin |
|
7 |
Vss |
Pin de terra de CI |
|
8 |
+ Trigger |
Quan s'utilitza en mode monoestable, donem la transició de baix a alt a aquest passador |
|
9 |
RESET EXT |
És un pin de restabliment extern. En donar un pols elevat a aquest pin, restableix la sortida Q a baixa i Q 'a alta |
|
10 |
Q |
Doneu una producció alta normal |
|
11 |
Q ' |
La sortida inversa del pin 10 significa que dóna una sortida baixa |
|
12 |
Retrigger |
S'utilitza en mode Monostable per tornar a activar + disparador i pin de disparador simultàniament |
|
13 |
OSC Out |
Ofereix una sortida oscil·lada |
|
14 |
Vdd |
Pin d'entrada positiu de l'IC |
MOSFET BS170
Aquests components estan dissenyats per minimitzar la resistència a l'estat per tal de proporcionar un rendiment de commutació ràpid i fiable. BS170 es pot utilitzar en diverses aplicacions que requereixen una corrent continu de fins a 500 mA. Molt adequat per a aplicacions de baix voltatge i baix corrent, com ara el control de servomotors petits, els controladors de porta MOSFET de potència i per a altres aplicacions de commutació. La tensió de la font de desguàs i la font de la porta de BS170 és màxima de 60 V. La temperatura de la unió de funcionament i emmagatzematge oscil·la entre -55 i +150 ° C.
Diagrama de pins
Configuració del pin
|
Pin núm. |
Nom del pin |
Descripció |
|
1 |
D |
Terminal de desguàs de BS170 |
|
2 |
G |
Terminal de porta, utilitzat per encendre el BS170 |
|
3 |
S |
Terminal font de BS170 |
Funcionament del transmissor IR de llarg abast
El circuit ens ajuda a augmentar el rang de transmissió de rajos IR. Hem utilitzat tres LEDs IR de sèrie per augmentar la potència radiada.
Una resistència i un condensador estan connectats externament al PIN 2 i PIN1 respectivament, curts amb el PIN 3 de 4047 IC. La combinació de resistència i condensador (RC) genera una sortida amb una certa freqüència oscil·lant. Llavors, aquesta sortida s'alimenta a la base del transistor Q1 i Q2.
IC4047 està generant una freqüència de 38 KHz, propera a la freqüència de control remot IR i RF. A continuació, modulant el senyal o les dades entrants mitjançant aquesta ona de freqüència com a ona portadora. Per tant, obtenim un alt rang de sortida a aquesta freqüència. A més, IC4047 s’utilitza per generar ona oscil·lant per transistor i MOSFET.
S'utilitza un MOSFET BS170 per augmentar l'eficiència del circuit. El MOSFET actua com a interruptor i redueix la pèrdua d’energia. La pèrdua de potència del transistor és elevada en comparació amb el MOSFET, per tant hem utilitzat un MOSFET en lloc del transistor. S’utilitza un condensador de 100uF per evitar cap immersió durant l’encesa / apagada. Subministra un recàrrec addicional durant l'activació de l'encesa.
A més, es fa un parell Darlington mitjançant transistors NPN (BC547) i PNP (BC557) per evitar distorsions de l'entrada de la unitat de porta. Com un MOSFET presenta una gran capacitat entre els terminals de font de porta.
Els tres LEDs IR estan connectats al drenatge del MOSFET. Com que el terminal de la porta del MOSFET rep senyal, permet que el MOSFET condueixi el corrent a través de Drain to Source i els LED comencen a emetre rajos IR en un rang superior al d'un LED IR normal. Per tant, obtenim un raig IR de llarg abast detectat per un receptor IR, tal com es mostra al vídeo següent.