Простые устройства
Просто об устройствах

Активный оптический инфракрасный датчик

ГлазкиУстройство по своей функции представляет из себя инфракрасный локатор.

Излучаемые им пачки импульсов с частотой около 38 кГц отражаются от поверхности приближающегося объекта и принимаются его же фотоприёмником.

Устройство помехоустойчиво к посторонним излучениям и распознаёт селективно только собственные излучаемые импульсы, в результате чего на выходе устройства появляется или логический «ноль», или логическая «единица».

Устройство может работать в режиме «фотобарьера», т.е. на принципе пересечение луча между фотоприёмником и излучателем, если расположить их вдоль одной оси напротив друг друга.

Схема
В режиме локатора устройство можно применить, например, в качестве датчика «электрического полотенца», т.е. для включения фена при приближении рук в зону, куда направлен будет тёплый поток воздуха. Можно использовать как бесконтактный дистанционный датчик верхнего уровня в наполняемой ёмкости, причем как для сыпучих материалов, так и различных жидкостей. Если использовать датчик в качестве «фотобарьера» (на срабатывание от пересечение луча) то релейный выход  OUT_1  будет инверсным: когда луч не пересечён - на выходе будет логическая «единица», если пересечён - логический «ноль».

Основу прибора составляет 8-ми разрядный микроконтроллер семейства AVR фирмы ATMEL ATtiny13 с выбранной тактовой частотой внутреннего RC генератора 4,8 мГц (как выставить фьюзы при программировании через программатор PonyProg, показано на картинке).

Фьюзы
ДатчикТак же понадобится IR-фотоприёмник в интегральном исполнении типа TSOP1738 с наибольшей чувствительностью в районе 38 кГц, или фотоприёмники других производителей, но так же с максимальным усилением в полосе частот 38 кГц. Я пробовал применять фотоприёмники разных типов с разных плат телевизоров, все они работали в этой схеме удовлетворительно. Светодиод HL1 - любой инфракрасного спектра излучения (такие применяются в пультах ДУ). При желании можно сделать регулятор расстояния до объекта, добавив переменный резистор порядка 1 ком последовательно с резистором R5, им можно будет добиваться уменьшения зоны чувствительности прибора. Реле Rel_1 - любое на 12 вольт с током включения 15 ма и с контактами, рассчитанными на ток предполагаемой нагрузки. Если релейный выход не нужен, то элементы Т2, Rel_1, R6 и VD2 из схемы можно исключить, а о срабатывании устройства судить по состоянию светодиода индикатора HL2.

{ads1}

В качестве выходного транзистора инфракрасного излучателя VT1 применён полевой N-канальный транзистор, причем желательно с такими характеристиками, чтобы он открывался полностью от TTL-уровня, который мы получаем на выходе микроконтроллера (такие транзисторы можно найти на неисправных материнских платах). Я применил IRFR024N. Вместо полевого транзистора можно применить и биполярный транзистор NPN-структуры средней мощности, например, зарубежный 2SC1213 или отечественный КТ503, подав на его базу сигнал с 5-й ножки микроконтроллера через резистор 1 ком. Микросхема стабилизатора напряжения - 78L05, можно применить 7805 или отечественную КР142ЕH5 с напряжением стабилизации 5 вольт. Питается устройство от +12 вольт и потребляет ток приблизительно 60 ма (с разными элементами схемы ток потребления разный).

Оптика
Чем мощнее сигнал излучателя, тем дальше схема будет распознавать объект. Правильная работа схемы во многом зависит от оптического оформления конструкции излучателя и расположения фотоприёмника: надо принять меры для хорошего экранирования фотоприёмника от засветки непосредственно излучателем. Я применял трубку из алюминиевой фольги диаметром 6 мм и длиной 5 см, изолировав внутреннюю поверхность, чтобы избежать случайного замыкания выводов светодиода. Внутрь этой трубки поместил инфракрасный светодиод.

К проекту прилагаются три варианта прошивок для срабатывания датчика с разного расстояния (с номером 3 самая «дальнобойная»).

{plusone}

Владимир Науменко,
г. Калининград.

Вложения:
ФайлОписаниеРазмер файла:
Скачать этот файл (hex.zip)hex.zipАрхив с тремя вариантами прошивок разной дальнобойности1 Кб
Скачать этот файл (pictures.zip)pictures.zipАрхив со схемой в формате Splan 7 и дополнительными рисунками6 Кб

Комментарии   

#1 mag58 12.11.2013 20:54
Автолюбители могут попробовать эту штуку,в качестве "парктроника", правда излучатель и приёмник вероятно надо будет располагать под углом вниз,чтобы внутрь поверхностей трубок излучателя и приёмника грязь не попадала...а так..применений масса..))
от включения света,до (к входной двери подошёл-свет включился ,зашёл в дом,-выключился )) до автоматического "смыва" в туалете,чтобы руками ничего не касаться...
#2 ARV 12.11.2013 21:06
на счет смыва в унитазе - это круто :-) но придется очень точно выставлять порог срабатывания, а то ведь гарантированноо бнаруживаемую кучу не всякий сумеет навалить :lol:
#3 mag58 12.11.2013 21:11
ARVСмысл автоматики не в этом,
сел человек на унитаз ничего не происходит,
встал вышел в бачке за леску электромотор подтянул вверх поплавок,
произошёл смыв,
или от поднесённой руки к датчику,и электроклапан включил смыв(ну это в общественном туалете более целессообразно)
а так,следующей конструкцией,ко торую я опубликую здесь,
будет такой же датчик,но распознающий направление.сле ва или справа человек подошёл,и в зависимости от этого,пришёл он или уходит,поведёт себя автоматика на срабатывание чего либо...
#4 mag58 12.11.2013 21:50
Кстати,Вы натолкнули меня на мысль,
выход "OUT_1" моностабильный,
а одна ножка микроконтроллер а у меня свободная.могу сделать эту ножку как "OUT_2" с БИ-Стабильным выходом,
один раз махнул рукой,свет включился,
ещё раз махнул-выключил ся,схема останется той же,
только прошивку надо новую сделать,
ну,если у кого возникнет интерес к конструкции такой,то сделаю, да и на форуме можно пообсуждать будет,
кста.., а на форуме я смогу новые прошивки выкладывать?(ес ть такая возможность у форумчан?)
#5 ARV 12.11.2013 23:04
Цитирую mag58:
на форуме я смогу новые прошивки выкладывать?(есть такая возможность у форумчан?)

разумеется есть! архивы в ZIP-формате можно выкладывать без проблем!
#6 SAMEGO 07.12.2013 18:09
Отличное устройство.
Такой вопрос возник. Возможно ли на этой схеме "построить" измеритель скорости?
Например, установив устройство на детский автомобиль, измеряем длительности отражённых сигналов (две в секунду) и просчитываем скорость.
#7 Филипп 25.01.2014 18:40
Подскажите пожалуйста точное название микросхемы, и остальных элементов)
+1 #8 druidcat 12.07.2014 05:59
Вот еще подобный датчик. http://robozone.su/mrc28/19-modul-ik-datchika-na-osnove-tsop2136.html
#9 Serg001 06.07.2016 17:46
Возможна ли работа двух таких близко расположенных, "смотрящих" в одну сторону, устройств. Не будут ли они друг-другу мешать?

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Обсудить эту статью на форуме (2 ответов).

Copyright 2019 © simple-devices.ru.
При использовании материалов ссылка на simple-devices.ru обязательна.