Uvod u IC sklopove: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:31

IR je složen dio tehnologije, ali s njim je vrlo jednostavno raditi. Za razliku od LED ili LASER -ova, infracrveno se ne može vidjeti ljudskim okom. U ovom Instructableu pokazat ću uporabu infracrvenog signala kroz 3 različita kruga.

Krugovi neće koristiti IC prijemnike ili mikrokontrolere, već će koristiti fotodiodu za otkrivanje IC signala jer je to jednostavnije.

Korak 1: Osnove IC LED dioda i fotodioda

Sva tri projekta ovise o IR LED i fotodiodi. IR LED emitira infracrveno zračenje u svim smjerovima, fotodioda je postavljena pokraj nje pa ako joj se objekt previše približi, odbiće infracrveno zračenje u fotodiodu, fotodioda pretvara infracrveno zračenje koje apsorbira u signal, signal tada mogu aktivirati druge stvari. Imajte na umu da gornji dijagram ima crnu IR LED i prozirnu fotodiodu, to nije baš uobičajeno jer je obično obrnuto, ali sljedeća 3 projekta koriste normalnu vrstu IC parova (IR LED: prozirna, Fotodioda: crna/tamna) ljubičasta). Boje dioda nisu bitne, ali samo zapamtite koja je koja.

Važne stvari koje treba napomenuti (pročitajte sljedeće):

IR LED: Infracrvena LED emitira IC zračenje, ne možemo ga vidjeti jer sadrži nižu frekvenciju od vidljivog svjetla, ljudi mogu infracrveno zračiti samo kao toplinu (pa se IR LED može zagrijati, to je normalno), a zračenje je nije štetan jer je samo toplina.

Fotodioda: Fotodioda je poput LED -a, ali ne ispušta svjetlo, već je svjetlosni senzor (poput LDR -a, ali ne sasvim). Fotodioda može biti u mnogo oblika: obično izgleda kao crna LED, ali može biti i prozirna (u kojoj se ne miješa s drugim LED diodama). Fotodioda je spojena drugačije od normalnih LED dioda, umjesto Vcc na anodu LED, to je Vcc na katodu fotodiode (poput načina na koji spajate baterije).

Kada kupujete IR LED diode i fotodiode, pokušajte ih kupiti u paru jer ponekad IR LED ne radi s fotodiodom.

Korak 2: IC krug 1

Prvi IC krug samo će pokazati kako par (IR LED i fotodioda) radi. Koristeći tranzistor, možemo pretvoriti prljavi analogni iz fotodiode u čisti analogni koji se više sviđa izlaznoj LED. Krug je vrlo jednostavan, sve što mu treba je:

Otpornik: 2x 220ohm (ili slično), 1x 10k

Dioda: 1x IR LED, 1x Generička LED, 1x fotodioda

Tranzistor: 1x BC547 (ili bilo koji ekvivalentni NPN tranzistor, npr. 2n2222A)

Izvor napajanja od 5 V (USB je u redu), kratkospojne žice i matična ploča.

Korak 3: Ispitivanje IC kruga 1

Prije nego završite krug, provjerite jesu li IR LED i fotodioda postavljene jedna do druge.

Kad se krug dovrši, testirajte senzor tako da zadržite objekt ili prst oko 5 cm iznad dvije diode, a zatim polako pomaknite objekt/prst prema diodama dok ih ne dodirnete oboje. Generička LED dioda trebala bi svijetliti što se više približavate, to je zato što objekt reflektira više infracrvene svjetlosti u fotodiodu.

Ako se to ne dogodi, provjerite jeste li pravilno umetnuli fotodiodu, provjerite svoje žičane veze, provjerite izvor napajanja, ako ništa od ovoga ne pomaže, možda je došlo do problema između IC LED diode i fotodiode (trebali biste kupiti nove ili isprobajte drugi par).

Pazite da ne pokrenete strujni krug pod suncem ili vrlo jakim svjetlom jer će to zbuniti fotodiodu.

Korak 4: IC krug 2

Sada shvaćate kako IR LED i fotodioda rade zajedno kao senzor. Pretvorit ćemo prethodni krug u alarmni krug. Ovaj krug će koristiti OP pojačalo za pojačavanje signala fotodioda, na izlaz OP pojačala spojen je zujalica, ali to se može promijeniti i zamijeniti drugom komponentom/krugom.

Ovaj krug će trebati:

Otpornik: 1x 220 (ili slično), 1x 10k

Potenciometar: 1x 10k

Dioda: 1x IR LED, 1x Fotodioda

IC čip: 1x LM358

Ostalo: 1x zujalica ili ga zamijenite vlastitim krugom.

Napajanje 5v (USB je u redu), Breadboard, kratkospojne žice.

Korak 5: Ispitivanje IC kruga 2

Upamtite da dvije diode moraju biti jedna do druge kao posljednji krug. Za testiranje kruga pomaknite objekt ili ruku iznad dvije diode, to bi trebalo aktivirati alarm. Osjetljivost fotodiode možete podesiti i okretanjem potenciometra, bit će trenutak kada će alarm uvijek biti uključen, to je zato što je fotodioda toliko osjetljiva na IC da je detektira iz atmosfere oko nje. Nije moguće prikazati funkcioniranje kola na gornjoj slici, ali samo zamislite da možete čuti zvuk zujalice.

Nemojte koristiti krug pod suncem ili jako svjetlom jer to može zbuniti fotodiodu.

Za rješavanje problema ponovite korak 3.

Korak 6: IC krug 3

U ovom krugu aktivirat ćemo LED (ili bilo koji izlaz) bez pritiska na gumb. Ovaj put će se koristiti dva para IC LED dioda i fotodiode. Umjesto OP pojačala, radi jednostavnosti ćemo koristiti 555 mjerač vremena. Također ćemo vratiti tranzistore za izglađivanje analognog signala.

Ovaj krug će zahtijevati:

Otpornik: 3x 220ohm, 2x 10k, 2x 1M, 2x 3M

Kondenzator: 1x 10nf

Dioda: 2x IR LED, 2x Fotodioda, 1x generička LED

Tranzistor: BC547 (ili ekvivalent)

IC čip: 1x 555 mjerač vremena

5v napajanje (USB je u redu), Breadboard, kratkospojne žice

Uvjerite se da dva para dioda imaju međusobnu udaljenost kako ne bi međusobno ometali. Također, spojite prave diode.

Korak 7: Ispitivanje IC kruga 3

Krug se sastoji od dva para dioda, jedna uključuje izlaz, druga ga isključuje. Prvo morate shvatiti koji par dioda kontrolira što. Nakon što to učinite, izlaz možete uključiti tako da zadržite objekt iznad jednog para dioda. Izlaz će ostati uključen čak i nakon što odvojite objekt od senzora, izlaz će se isključiti samo ako zadržite objekt iznad drugog senzora, on će ostati isključen sve dok ne ponovite ovaj postupak.

Opet, nemojte raditi pod sunčevom svjetlošću.

Korak 8: Više IR stvari

Postoji mnogo veći svijet IC sklopova, nije jako kompliciran, ali je prilično fascinantan. Umjesto IC LED dioda i fotodioda, bolji krugovi sastojali bi se od IC daljinskih upravljača i IC prijemnika, ovi uređaji mogu pokriti mnogo veći domet, a mogu i prenijeti više informacija.

Ako imate bilo kakvih pitanja, slobodno pitajte.