Som du ved er der udover det synlige lysspektrum også infrarød stråling, der ikke opfattes af det menneskelige øje. Det bruges ofte i fjernbetjeninger til at sende forskellige kommandoer. En interessant kendsgerning er, at for at ”se” infrarødt lys er det nok at pege linsen på det digitale kamera mod IR-emitteren på fjernbetjeningen og trykke på tasterne på det. Samtidig vil en lysende prik være synlig på kameraskærmen - dette fungerer som en infrarød LED.
IR-stråler inden for elektronik gør det muligt at skabe en så interessant enhed kaldet den infrarøde barriere. Det består af to dele - en sender og en modtager. Senderen er en almindelig IR-LED, der modtager en pakke med impulser. Modtageren fanger og opdager kontinuerligt disse pakkepakker. Når der er en fri synlig forbindelse mellem modtageren og senderen, dvs. lyset “flyver” frit til modtageren, der indstilles en logisk nul ved udgangen. Men så snart et fremmed objekt vises i dækningsområdet, brydes forbindelsen øjeblikkeligt, og modtageren signaliserer dette. Det er muligt at bruge en sådan barriere, først og fremmest, i sikkerhedsalarmer, fordi IR-stråling ikke kan ses med det blotte øje.
Fordelen ved netop dette kredsløb er, at den infrarøde LED i den ikke lyser kontinuerligt, men pulseres. For det første forlænger den selve LED'ens levetid og reducerer strømforbruget, og for det andet er det et godt middel til beskyttelse mod falske alarmer, så kredsløbet kan bruges sikkert selv på gaden, når direkte sollys kommer ind i modtageren.
Senderkredsløb
Senderkredsløbet er baseret på den NE556 dobbelte integrerede timer, der genererer pulser til den udsendende LED1, mens modstanden R2 indstiller strålingseffekten. Alle andre elementer i kredsløbet skal strengt overholde den specificerede klassificering for at overholde den ønskede frekvens på generatoren. D1 - enhver laveffektdiode, for eksempel 1N4148, 1N4007, KD521.
Modtagerkredsløb
Nøglelinket i kredsløbet er en speciel IR-signalmodtager, betegnet som TSOP (Temic Semiconductors Opto Electronics Photo Modules). Du kan finde det på ethvert tv, der har en fjernbetjening. Enhver modtager designet til en frekvens på 36 kHz, f.eks. TSOP1736, er egnet her. Denne modtager styrer porten til VT1-felteffekttransistoren. fordi modtagerens udgangssignal er ca. 5 volt, så skal transistoren bruges med logisk kontrol, f.eks. IRL520 eller en hvilken som helst anden fra IRL-serien. I ekstreme tilfælde kan du placere det sædvanlige felt, f.eks. IRF540, IRF740, IRF630, men det åbnes ikke helt. LED1 angiver udgangsstatus for kredsløbet. Når den synlige forbindelse mellem modtageren og senderen ikke er brudt, er udgangsspændingen nul, LED1 er slukket. Så snart der vises en fremmed genstand i dækningsområdet, lyser LED1, og spændingen ved OUT-udgangen bliver lig med forsyningsspændingen. D1 i diagrammet er en 5 volt zener diode, for eksempel kan 1N4733 anvendes.
IR barriereenhed
Hvert kredsløb er samlet på sit eget trykte kredsløbskort, TSOP-modtageren og IR-lysdioden udsendes på ledningerne. Brædderne er lavet efter LUT-metoden, et par fotos af processen er præsenteret nedenfor:
Som med ethvert elektronisk udstyr loddes de første små dele på tavlen - modstande, dioder. Derefter kondensatorer, og efter dem alt andet. Det tilrådes at installere mikrokredsløbet i stikkontakten og for nemheds skyld at tilslutte strømkablerne gennem klemmeblokkene. Efter lodning vaskes fluxresterne fra brættet, ring ringene til en kortslutning.
Opsætning og test
Efter montering kan du levere strøm til pladerne. Forsyningsspændingen for begge kredsløb er 9-12 volt. Når du har tændt, skal du sikre dig, at spændingen ved zenerdiodenes katode i modtagerens kredsløb er ca. 5 volt. Hvis den er højere, skal du kontrollere effektiviteten af zenerdioden og modstanden R2, ellers kan TSOP-modtageren brænde ud. Når du har lanceret transmitteren, kan du se på LED gennem kameralinsen, den skulle lyse lidt op. Det tilrådes at placere LED i et rør, der er 3-4 cm langt, så lyset ikke spreder sig på siderne, men rettes strengt i en retning.
Nu kan du dirigere modtageren med LED til modtageren og se, hvad der sker. Når der er en synlig forbindelse mellem dem, er den blå LED slukket, dette kan ses på billedet.
Sæt nu et stykke krydsfiner på banen til den infrarøde strålingsstrøm, forbindelsen mellem modtageren og senderen går tabt, og den blå LED lyser straks.
Du kan eksperimentere med forskellige materialer. Papir og gennemsigtig plast sender infrarød stråling, så IR-barrieren reagerer ikke på dem. Men metal, træ, en persons hånd eller andre tætte materialer er en hindring for strålene, som det ses i videoen.
