Comme vous le savez, 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 est que pour «voir» la lumière infrarouge, il suffit de pointer l'objectif de l'appareil photo numérique sur l'émetteur IR de la télécommande et d'appuyer sur les touches correspondantes. En même temps, un point lumineux sera visible sur l'écran de la caméra. Cela fonctionnera comme une LED infrarouge.
Les rayons infrarouges en électronique permettent de créer un dispositif aussi intéressant appelé barrière infrarouge. Il se compose de deux parties - un émetteur et un récepteur. L'émetteur est une LED IR normale, qui reçoit un paquet d'impulsions. Le récepteur capture et détecte en permanence ces paquets d'impulsions. Lorsqu'il y a une connexion visible libre entre le récepteur et l'émetteur, c'est-à-dire la lumière "vole" librement vers le récepteur, 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. Il est possible d'utiliser une telle barrière, tout d'abord, dans les alarmes de sécurité, car le rayonnement infrarouge ne peut pas être vu à l'œil nu.
L'avantage de ce circuit particulier réside dans le fait que la DEL infrarouge en elle ne brille pas de façon continue, mais pulsée. Premièrement, il prolonge la durée de vie de la LED et réduit la consommation de courant. Deuxièmement, il constitue un bon moyen de protection contre les fausses alarmes. Le circuit peut donc être utilisé en toute sécurité, même dans la rue, lorsque la lumière directe du soleil pénètre dans le récepteur.
Circuit émetteur
Le circuit émetteur est basé sur le double temporisateur intégré NE556, qui génère des impulsions pour la LED émettrice 1, tandis que la résistance R2 règle la puissance de rayonnement. Tous les autres éléments du circuit doivent respecter scrupuleusement les caractéristiques spécifiées afin de respecter la fréquence souhaitée du générateur. D1 - toute diode de faible puissance, par exemple, 1N4148, 1N4007, KD521.
Circuit récepteur
La liaison clé dans le circuit est un récepteur de signal IR spécial, appelé TSOP (modules photo optoélectroniques Temic Semiconductors). Vous pouvez le trouver sur n'importe quel téléviseur muni d'une télécommande. Tout récepteur conçu pour une fréquence de 36 kHz, par exemple TSOP1736, convient ici. Ce récepteur commande la grille du transistor à effet de champ VT1. Parce que le signal de sortie du récepteur est d’environ 5 volts, puis le transistor doit être utilisé avec une commande logique, par exemple, IRL520 ou tout autre appareil de la série IRL. Dans les cas extrêmes, vous pouvez insérer le champ habituel, par exemple IRF540, IRF740, IRF630, mais il ne s’ouvrira pas complètement. La LED 1 indique l'état de la sortie du circuit. Lorsque la connexion visible entre le récepteur et l'émetteur n'est pas interrompue, la tension de sortie est égale à zéro et la LED1 est éteinte. Dès qu'un corps étranger apparaît dans la zone de couverture, la LED 1 s'allume et la tension à la sortie OUT devient égale à la tension d'alimentation. D1 dans le diagramme est une diode Zener de 5 volts, par exemple, 1N4733 peut être utilisé.
Ensemble barrière IR
Chaque circuit est assemblé sur sa propre carte de circuit imprimé, le récepteur TSOP et la LED IR sont sortis sur le câblage. Les planches sont fabriquées selon la méthode LUT. Vous trouverez ci-dessous quelques photos du processus:
Comme avec tout appareil électronique, les premières petites pièces sont soudées sur la carte - résistances, diodes. Puis les condensateurs, et après tout le reste. Il est conseillé d'installer le microcircuit dans la prise et, pour plus de commodité, de connecter les câbles d'alimentation à travers les borniers. Après la soudure, éliminez les résidus de flux de la carte et appelez les pistes pour éviter les courts-circuits.
Configuration et test
Après le montage, vous pouvez alimenter les cartes. La tension d'alimentation des deux circuits est de 9 à 12 volts. Après la mise sous tension, assurez-vous que la tension à la cathode de la diode Zener dans le circuit de réception est d'environ 5 volts. S'il est supérieur, vous devez vérifier l'efficacité de la diode Zener et de la résistance R2, sinon le récepteur TSOP risque de griller. Après avoir lancé l'émetteur, vous pouvez regarder la LED à travers l'objectif de la caméra, elle devrait s'allumer légèrement. Il est conseillé de placer la LED dans un tube de 3 à 4 cm de long afin que la lumière ne se disperse pas sur les côtés mais qu'elle soit strictement dirigée dans un sens.
Vous pouvez maintenant diriger le récepteur avec la LED vers le récepteur et voir ce qui se passe. Lorsqu'il y a une connexion visible entre eux, le voyant bleu est éteint, ceci est visible sur la photo.
Placez maintenant un morceau de contreplaqué sur le trajet du flux de rayonnement infrarouge, la connexion entre le récepteur et l’émetteur sera perdue et le voyant bleu s’allumera immédiatement.
Vous pouvez expérimenter avec divers matériaux. Le papier et le plastique transparent transmettent le rayonnement infrarouge, de sorte que la barrière infrarouge ne leur répond pas. Mais le métal, le bois, la main d’une personne ou d’autres matériaux denses constituent un obstacle aux rayons, comme le montre la vidéo.
