Comme on le sait, outre le spectre de la lumière visible, il existe également un rayonnement infrarouge, qui n'est pas perçu par l'œil humain. Il est souvent utilisé dans les télécommandes pour transmettre diverses commandes. Un fait intéressant : pour « voir » la lumière infrarouge, il suffit de pointer l'objectif d'un appareil photo numérique vers l'émetteur IR de la télécommande et d'appuyer sur les touches correspondantes. Un point lumineux sera visible sur l'écran de la caméra - c'est l'infrarouge Diode électro-luminescente.
Les rayons IR en radioélectronique permettent de créer un dispositif intéressant appelé barrière infrarouge. Il se compose de deux parties : un émetteur et un récepteur. L'émetteur est un IR ordinaireDiode électro-luminescente, qui reçoit des rafales d'impulsions. Le récepteur capte et détecte en permanence ces rafales d'impulsions. Lorsqu'il existe une connexion visible et libre entre le récepteur et l'émetteur, c'est-à-dire la lumière « atteint » librement le récepteur et un zéro logique est défini à la sortie. Mais dès qu'un objet étranger apparaît dans la zone de couverture, la connexion est instantanément interrompue et le récepteur le signale.Une telle barrière peut être utilisée tout d'abord dans les alarmes de sécurité, car le rayonnement IR n'est pas visible à l'œil nu.
L'avantage de ce schéma particulier est que l'infrarouge Diode électro-luminescente Il ne brille pas continuellement, mais pulsé. Premièrement, cela prolonge la durée de vie de la LED elle-même et réduit la consommation de courant, et deuxièmement, c'est un bon moyen de protection contre les fausses alarmes, de sorte que le circuit peut être utilisé en toute sécurité même à l'extérieur lorsque le récepteur est exposé à la lumière directe du soleil.
Circuit émetteur
Le circuit émetteur est basé sur une double minuterie intégrée NE556, qui génère des impulsions pour l'émission. DIRIGÉ LED1, la résistance R2 définit la puissance de rayonnement. Tous les autres éléments du circuit doivent respecter strictement la valeur nominale spécifiée afin de maintenir la fréquence souhaitée du générateur. D1 – n'importe quelle diode basse consommation, par exemple 1N4148, 1N4007, KD521.
Circuit récepteur
L'élément clé du circuit est un récepteur de signal IR spécial, appelé TSOP (Temic Semiconductors Opto Electronics Photo Modules). Vous pouvez le trouver sur n’importe quel téléviseur doté d’une télécommande. Tout récepteur conçu pour une fréquence de 36 kHz, par exemple TSOP1736, convient ici. Ce récepteur contrôle la grille du transistor à effet de champ VT1. Parce que le signal de la sortie du récepteur est d'environ 5 volts, alors le transistor doit être utilisé avec une commande logique, par exemple IRL520 ou tout autre de la série IRL. En dernier recours, vous pouvez en installer un sur le terrain standard, par exemple IRF540, IRF740, IRF630, mais il ne s'ouvrira pas complètement. Diode électro-luminescente LED1 indique l'état de sortie du circuit.Lorsque la connexion visible entre le récepteur et l'émetteur n'est pas rompue, la tension de sortie est nulle, la LED1 n'est pas allumée. Dès qu'un corps étranger apparaît dans la zone de couverture, la LED1 s'allume et la tension à la sortie OUT devient égale à la tension d'alimentation. D1 dans le schéma est une diode Zener de 5 volts, vous pouvez utiliser, par exemple, 1N4733.
Vous pouvez télécharger le tableau ici :
Ensemble barrière IR
Chaque circuit est assemblé sur son propre circuit imprimé, le récepteur TSOP et la LED IR sont sortis sur des fils. Les planches sont fabriquées selon la méthode LUT, vous trouverez ci-dessous quelques photographies du processus :
Comme lors de la création de tout appareil électronique, les premières petites pièces - résistances, diodes - sont soudées sur la carte. Puis les condensateurs, et après eux tout le reste. Il est conseillé d'installer le microcircuit dans la prise et de connecter les fils d'alimentation via des borniers pour plus de commodité. Après le soudage, nettoyez tout flux restant de la carte et testez les pistes pour déceler les courts-circuits.
Configuration et tests
Après l'assemblage, vous pouvez alimenter les cartes. La tension d'alimentation des deux circuits est de 9 à 12 volts. Après l'avoir allumé, vous devez vous assurer que la tension à la cathode de la diode Zener dans le circuit récepteur est d'environ 5 volts. S'il est supérieur, vous devez vérifier le fonctionnement de la diode Zener et de la résistance R2, sinon le récepteur TSOP pourrait griller. Après avoir démarré l'émetteur, vous pouvez regarder la LED à travers l'objectif de la caméra ; elle doit briller légèrement. Il est conseillé de placer la LED dans un tube de 3 à 4 centimètres de long afin que la lumière ne se diffuse pas sur les côtés, mais soit dirigée strictement dans une seule direction.
Vous pouvez maintenant pointer le tube LED vers le récepteur et voir ce qui se passe.Lorsqu'il y a une connexion visible entre eux, la LED bleue est éteinte, cela se voit sur la photo.
Maintenant, nous plaçons un morceau de contreplaqué sur le chemin du flux de rayonnement IR, la connexion entre le récepteur et l'émetteur sera perdue et la LED bleue s'allumera immédiatement.
Vous pouvez expérimenter différents matériaux. Le papier et le plastique transparent transmettent le rayonnement infrarouge, de sorte que la barrière infrarouge n'y réagit pas. Mais le métal, le bois, une main humaine ou d’autres matériaux denses font obstacle aux rayons, comme on peut le voir dans la vidéo.
