03.04.21

[Домашняя]

Устройство предназначено для индикации степени приближения чего-либо к чему-либо, например, автомобиля к препятствию, В основе лежит принцип изменения уровня отраженного ИК-сигнала в зависимости от удаленности поверхности, от которой происходит отражение. Индикация степени приближения на трех светодиодах, - пока препятствие дальше порога чувствительности схемы ни один светодиод не горит, при приближении ближе порога чувствительности загорается один светодиод, при дальнейшем приближении, - второй (горят первый и второй), и при приближении на недопустимое расстояние, после которого будет соприкосновение, загорается третий светодиод, и горят уже все три светодиода. Очень удобно использовать светодиоды трех разных цветов, - зеленый, желтый и красный. Если HL4 будет зеленым, HL3 - желтым и HL2 - красным, то загорание зеленого света будет говорить о безопасном приближении к препятствию, при котором еще возможно приблизиться. Загорание желтого - предостережение о близком приближении. Загорание красного - возможно соприкосновение. Принципиальная схема показана на рисунке.

Схема состоит из генератора ИК-импульсов, приемника ИК - импульсов и индикатора уровня принятого сигнала. Генератор ИК-импульсов выполнен на интегральном таймере А1 и ИК-светодиоде HL1. Светодиод используется такой, как в пультах дистанционного управления. На микросхеме А1 выполнен генератор прямоугольных импульсов частотой около 360 Гц. Так как для данного устройства не требуется дальности, как в системе дистанционного управления, здесь ИК - светодиод подключен непосредственно к выходу интегрального таймера А1. А резистор R3 ограничивает ток через него. FD1 - фотодиод, который принимает отраженный сигнал, излученный ИК-светодиодом. Очень важно взаимное расположение HL1 и FD1, - между ними не должно быть прямой оптической связи. То есть, они должны быть оба направлены в сторону на препятствие и между ними должна быть светонепроницаемая перегородка, исключающая прямое попадание ИК-излучения от светодиода на фотодиод и общая бленда, защищающая датчик от прямого солнечного света. Фотодиод - инфракрасный, в черном корпусе типа FYL-3522, или любой другой рассчитанный на работу в ИК-диапазоне, например, КДФ111. Желательно использовать фотодиод в черном корпусе, - он менее чувствителен к видимому свету и более к инфракрасному. А фотодиод в прозрачном корпусе будет слишком чувствителен к видимому свету. Сигнал переменного напряжения с фотодиода усиливается операционным усилителем А2.1. С его выхода через разделительный конденсатор СЗ он поступает на детектор на диоде VD2. Оптимально детектор должен быть сделан на германиевых диодах, но сейчас диоды типа Д9 уже давно не выпускаются, а ГД507 или зарубежные германиевые аналоги крайне редки. Всюду кремний. Но у кремниевых диодов есть существенный минус, - слишком большое прямое напряжение, а ведь для детектирования сигнал должен быть больше его. Поэтому здесь чтобы компенсировать прямое напряжение диода VD2 используется источник постоянного напряжения на точно таком же диоде VD1. Это постоянное напряжение суммируется с переменным. В результате детектор детектирует сигналы меньше прямого напряжения диода. На конденсаторе С4 выделяется постоянное напряжение, пропорциональное уровню входного сигнала (и обратно-пропорциональное расстоянию до препятствия). Это напряжение поступает на трехпороговый компараторный измеритель с индикацией на светодиодах HL2-HL4 (любые индикаторные светодиоды, например АЛ307). Напряжение поступает на соединенные инверсные входы ОУ А2.2- А2.4, работающих как компараторы.     А на их прямые входы поступает опорное напряжение от делителя на резисторах R7-R8-R9-R10. Порог чувствительности парковщика устанавливается подбором сопротивления R3 (яркость ИК излучения).

Радиоконструктор №11 2013г стр. 26