02.04.21

[Домашняя]

Это совсем несложное устройство сигнализирует о опасном приближении чего-то, на чем закреплен сенсор датчика к какому-то препятствию. Ему можно найти много применений, например, для управления парковкой автомобиля. Сигнализация звуковая, - при приближении ближе заданного порога раздается звук высокого тона. «Глаз» датчика состоит из инфракрасного светодиода и интегрального ИК - фотоприемника. Обе эти детали широко используются в системах дистанционного управления телевизорами, и другой бытовой электронной техникой. Датчик работает на отражение ИК-луча от поверхности. Конструктивно «глаз» должен быть сделан так, чтобы ИК-свет от светодиода не попадал непосредственно на фотоприемную поверхность фотоприемника. Светодиод и фотоприемник должны быть направлены в одну сторону - на препятствие, но разделены между собой непрозрачной перегородкой. Их корпуса не должны выступать за края этой перегородки. Таким образом, фотоприемник и светодиод расположены в разных плоскостях, но направлены в одну сторону, - наружу. При этом прямой непосредственной оптической связи между ними нет, то есть, свет от ИК - светодиода не может непосредственно попадать на фотоприемник. Но отраженный свет попадать может. Этого и нужно добиваться, прорабатывая конкретную конструкцию сенсора. Дальность реакции на приближение препятствия оценивается на основе пороговой чувствительности фото приемника. Используемый здесь фотоприемник содержит внутренний компаратор - формирователь логических импульсов. Поэтому порог чувствительности у него явно выражен, хотя и может различаться у разных экземпляров даже из одной партии. Для установления дальности используется регулировка тока через ИК-светодиод, то есть, регулировка его яркости. Чем выше яркость, тем на большую удаленность препятствия схема будет реагировать. И наоборот, при меньшей яркости реакция происходит на большем приближении к препятствию. Регулировка осуществляется подстроенным резистором в процессе налаживания датчика. Индикация приближения ближе заданного порога дальности - акустическая. Принципиальная схема датчика - на рисунке в тексте.

HF1 - это фотоприемник. Инфракрасный светодиод - НИ. На микросхеме D1 выполнен генератор импульсов частоты около 36 кГц (частота задается цепью R2-C4). Элементы D1.1 и D1.2 образуют мультивибратор, а другие два элемента, включенных параллельно образуют выходной буферный каскад повышенной мощ­ности. Для управления ИК-светодиодом транзисторный ключ здесь не используются. Более того, ток через него ограничен резисторами R1 и R3. При номинальном токе через ИК- светодиод (как в типовой схеме пульта ДУ) дальность реакции на препятствие составляла бы 10 метров и даже более. Здесь же нужно менее метра. Поэтому для питания ИК-светодиода выходного тока микросхемы К561ЛН2 даже много. Пока препятствие отсутствует или находится за пределами порога дальности, свет от ИК светодиода не поступает на фотоприемник, либо его яркости слишком мало для чувствительности HF1. Поэтому на выходе HF1 единица. Транзистор VT1 открыт, диод VD1 также открыт и своим открытым переходом блокирует мультивибратор на элементах D1.5 и D1.6. Этот мультивибратор настроен на генерацию звуковых импульсов частотой около 1500 Гц, а на его выходе включен пассивный пьезоэлектрический звукоизлучатель BF1. Звука нет. По мере приближения к препятствию сила отраженного ИК-света, попадающего на фотоприемник, возрастает. И в определений момент превышает порог чувствительности фотоприемника. В этот момент логическое состояние выхода фотоприемника меняется на обратное и транзистор закрывается. Диод VD1 перестает мешать работать мультивибратору D1.5-D1.6 и импульсы звуковой частоты с его выхода поступают на BF1. Раздается звуковой сигнал. ИК-светодиод, - любой ИК-светодиод для пультов дистанционного управления. Фотоприемник типа SFH506-36 или другой аналогичный. Микросхему К561ЛН2 можно заменить аналогом другой КМОП-серии с шестью инверторами. Пьезоэлектрический звукоизлучатель - от неисправного мультиметра. Но можно использовать практически любой пьезоэлектрический (не электромагнитный) аналог без встроенного генератора.

Радиоконструктор №8 2013г стр. 40