Infrarood naderingssensor met behulp van LM358 - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Dit is een instructie over het maken van een IR Proximity-sensor

Stap 1: Bekijk de video

Voordat we verder gaan, raad ik je aan eerst de volledige video te bekijken. Daar vindt u het volledige proces over het maken van dit eenvoudige circuit op een breadboard. Bezoek mijn kanaal 'ElectroMaker' Voor meer details.

Stap 2: Bekijk het schema

Stap 3: Bestel de benodigde onderdelen

IC1- Elke OP-Amp IC zal werken zoals LM324, LM358, CA3130 enz. (We gebruiken het als een comparator)

R1-100K‎Ω Potentiometer/variabele weerstand

R2- 100‎Ω - 1K‎Ω

R3- 10K‎Ω

L1- Infrarode LED (IR LED) (IR-zender)

L2- Infraroodontvanger (IR-fotodiode) (IR-sensor)

L3- Normale LED (elke kleur, kleur maakt niet echt uit)

B1- 6 tot 12 volt gelijkstroom

Koop elektronische componenten met een lagere prijs en gratis verzending: utsource.com

Stap 4: Hoe werkt dit circuit?

Welnu, ons doel in dit circuit is om een LED of zoemer op te lichten wanneer er een obstakel in de buurt van de sensor komt, dus eerst hebben we een infrarood fotodiode waarvan de negatieve pool is verbonden met de positieve rail en de positieve terminal met de negatieve rail Via een weerstand van 10K‎Ω. Telkens wanneer infrarood licht op de fotodiode valt, wordt een kleine hoeveelheid stroom geproduceerd die ergens in het micro-ampère-bereik zeer gering is. Dan hebben we wat infrarood licht nodig, toch? Dus gebruikten we een infrarood met een stroombeperkende weerstand om ons wat infrarood licht te geven, dus wat er gebeurt is wanneer een obstakel of een object in de buurt van het infraroodlicht komt, het infraroodlicht raakt het object of obstakel dat zich voor de infrarood-LED bevindt en reflecteert terug naar de infrarode fotodiode die deze vervolgens omzet in een bepaalde hoeveelheid stroom (in het bereik van micro-ampères) en aangezien we een weerstand van 10K‎Ω hebben van de positieve pool van de fotodiode naar GND, wordt de kleine stroom omgezet in spanning en die is berekend door de wet van ohm (V= IR) waarbij R constant 10K‎Ω is en I welke stroom verandert met de hoeveelheid infraroodlicht die erop valt. Laten we zeggen dat wanneer de afstand z/w IR LED en het obstakel 2 cm is, de stroom geproduceerd door de fotodiode 200 micro-ampère is (niet de exacte waarde, het kan anders zijn), dus de spanning zal 0,0002 Amp zijn (200 micro-ampère) * 10000Ω (10KΩ) = 2 Volt. Hoe meer infrarood licht, hoe hoger de stroom die door de fotodiode wordt geproduceerd en dat betekent hoe hoger de spanning op de positieve pool van de fotodiode en vice versa. Dan hebben we een Potentiometer/Variabele weerstand die als spanningsdeler fungeert. De formule om Vout= (Rbottom/Rbottom + Rtop * Vin) te berekenen, dus als de potentiometer meer naar de GND (negatieve rail) is gericht, wat ook betekent dat de weerstand naar Vcc (positieve rail) meer is dan die van naar GND, dan is de spanning op de middelste pin van de potentiometer (Vout) zal hoog zijn en vice versa. Dat betekent dat we onze uitgangsspanning kunnen variëren van 0 tot 9 Volt (het maximum is onze ingangsspanning zelf). Nu hebben we twee spanningen, een van de fotodiode en een andere van een variabele weerstand (potentiometer), dus hoe kunnen we deze twee spanningen gebruiken om een LED te activeren? De beste manier is om die twee verschillende spanningen te vergelijken. En we zullen het doen door een component genaamd 'Comparator' te gebruiken die slechts een op-amp is zonder enige feedback, bevestigd aan de output en niet-inverterende input (een gemarkeerd met + teken), het werkt als een comparator. In eenvoudige bewoordingen: als de spanning op de niet-inverterende ingang (een gemarkeerd met de +) hoger is dan de spanning op de inverterende ingang (een gemarkeerd met -), zal de uitgang hoog worden (positieve uitgangsspanning) en vice versa.. Dus we verbinden de middelste pin van de potentiometer (instelbare uitgangsspanning) inverterende ingang (Pin 2 van de LM358 die we gebruiken) en de positieve pool van de fotodiode (spanning is afhankelijk van infrarood licht) met niet-inverterende ingang (Pin 3) Dus wanneer de spanning op pin 3 hoger wordt dan op pin 2, wordt pin 1 (uitgang van de comparator) hoog (de uitgangsspanning is je ingangsspanning zelf + weinig spanningsverlies dat klein en nauwelijks merkbaar is, en wanneer pin 2 is hoger dan Pin3, de uitgang wordt laag (0V) Nu weet je waarom we die potentiometer een gevoeligheidsregeling noemen. Als je ergens over twijfelt, vraag het ons dan gerust in het commentaargedeelte van onze video's.

Stap 5: Gids voor probleemoplossing

Als uw circuit niet werkt, volgt u de onderstaande stappen. Als het niet helpt, vraag het ons dan gerust in het commentaargedeelte van onze video's.

1. Controleer de IC (OP-AMP) (VERGELIJKER)

2. Zorg ervoor dat u de pinnen van de comparator op de juiste manier hebt aangesloten

3. Zorg ervoor dat andere verbindingen in orde zijn

4. Zorg ervoor dat uw fotodiode in orde is, probeer een andere te gebruiken

5. Zorg ervoor dat uw IR-LED in orde is door hem op een batterij aan te sluiten, samen met een weerstand uit de 1K OHM-serie en deze door een digitale camera te bekijken (deze ziet er roze van kleur en is niet zichtbaar met het blote oog)

6. Zorg ervoor dat uw potentiometer op de juiste manier is aangesloten

7. Als uw LED OF ZOEMER Knippert of continu klinkt, draai dan uw potentiometer meer naar Positieve voeding

8. Zorg ervoor dat uw voeding op de juiste manier is aangesloten. Uw circuit kan worden beschadigd door het bloot te stellen aan hoge spanningen of omgekeerde polariteiten.