Come sapete, oltre allo spettro della luce visibile, vi è anche una radiazione infrarossa che non viene percepita dall'occhio umano. Viene spesso utilizzato nei telecomandi per trasmettere vari comandi. Un fatto interessante è che per "vedere" la luce a infrarossi, è sufficiente puntare l'obiettivo della fotocamera digitale verso l'emettitore IR del telecomando e premere i tasti su di esso. Allo stesso tempo, sullo schermo della fotocamera sarà visibile un punto luminoso, che funziona come un LED a infrarossi.
I raggi IR nell'elettronica consentono di creare un dispositivo così interessante chiamato barriera a infrarossi. Si compone di due parti: un trasmettitore e un ricevitore. Il trasmettitore è un normale LED IR, che riceve un pacchetto di impulsi. Il ricevitore acquisisce e rileva continuamente questi pacchetti di impulsi. Quando esiste una connessione visibile libera tra il ricevitore e il trasmettitore, ad es. la luce "vola" liberamente verso il ricevitore, uno zero logico è impostato sull'uscita. Ma non appena un oggetto estraneo appare nell'area di copertura, la connessione viene immediatamente interrotta e il ricevitore lo segnala. È possibile utilizzare una tale barriera, prima di tutto, negli allarmi di sicurezza, perché la radiazione IR non può essere vista ad occhio nudo.
Il vantaggio di questo particolare circuito è che il LED a infrarossi al suo interno non si illumina continuamente, ma pulsa. In primo luogo, prolunga la durata del LED stesso e riduce il consumo di corrente, e in secondo luogo, è un buon mezzo di protezione contro i falsi allarmi, quindi il circuito può essere utilizzato in modo sicuro anche in strada, quando la luce solare diretta entra nel ricevitore.
Circuito trasmettitore
Il circuito del trasmettitore si basa sul doppio timer integrato NE556, che genera impulsi per il LED di emissione1, mentre il resistore R2 imposta la potenza di radiazione. Tutti gli altri elementi del circuito devono rispettare rigorosamente la potenza nominale specificata per rispettare la frequenza desiderata del generatore. D1 - qualsiasi diodo a bassa potenza, ad esempio 1N4148, 1N4007, KD521.
Circuito ricevente
Il collegamento chiave nel circuito è uno speciale ricevitore di segnale IR, designato come TSOP (Temic Semiconductors Opto Electronics Photo Modules). Puoi trovarlo su qualsiasi TV che ha un telecomando. Qualsiasi ricevitore progettato per una frequenza di 36 kHz, ad esempio TSOP1736, è adatto qui. Questo ricevitore controlla il gate del transistor ad effetto di campo VT1. perché il segnale di uscita del ricevitore è di circa 5 volt, quindi il transistor deve essere utilizzato con controllo logico, ad esempio IRL520 o qualsiasi altro della serie IRL. In casi estremi, è possibile inserire il solito campo, ad esempio IRF540, IRF740, IRF630, ma non si aprirà completamente. LED1 indica lo stato di uscita del circuito. Quando la connessione visibile tra il ricevitore e il trasmettitore non viene interrotta, la tensione di uscita è zero, il LED1 è spento. Non appena appare un oggetto estraneo nell'area di copertura, il LED1 si illumina e la tensione all'uscita OUT diventa uguale alla tensione di alimentazione. D1 nello schema è un diodo zener da 5 volt, ad esempio 1N4733 può essere utilizzato.
Gruppo barriera IR
Ogni circuito è assemblato sul proprio circuito stampato, il ricevitore TSOP e il LED IR vengono emessi sul cablaggio. Le schede sono realizzate con il metodo LUT, di seguito sono presentate alcune foto del processo:
Come con qualsiasi dispositivo elettronico, le prime piccole parti sono saldate sulla scheda: resistori, diodi. Quindi i condensatori e dopo tutto il resto. Si consiglia di installare il microcircuito nella presa e collegare i cavi di alimentazione per comodità tramite le morsettiere. Dopo la saldatura, lavare i residui di flusso dalla scheda, suonare i binari per un corto circuito.
Installazione e test
Dopo il montaggio, è possibile fornire energia alle schede. La tensione di alimentazione di entrambi i circuiti è di 9-12 volt. Dopo l'accensione, assicurarsi che la tensione sul catodo del diodo zener nel circuito del ricevitore sia di circa 5 volt. Se è maggiore, è necessario verificare l'efficienza del diodo zener e della resistenza R2, altrimenti il ricevitore TSOP potrebbe bruciarsi. Avendo lanciato il trasmettitore, puoi guardare il LED attraverso l'obiettivo della fotocamera, dovrebbe accendersi leggermente. Si consiglia di posizionare il LED in un tubo lungo 3-4 cm in modo che la luce non si disperda sui lati, ma sia diretta rigorosamente in una direzione.
Ora puoi indirizzare il ricevitore con il LED verso il ricevitore e vedere cosa succede. Quando c'è una connessione visibile tra loro, il LED blu è spento, questo può essere visto nella foto.
Ora metti un pezzo di compensato sul percorso del flusso di radiazione infrarossa, la connessione tra il ricevitore e il trasmettitore andrà persa e il LED blu si accenderà immediatamente.
Puoi sperimentare vari materiali. La carta e la plastica trasparente trasmettono le radiazioni infrarosse, quindi la barriera IR non risponde a queste. Ma il metallo, il legno, la mano di una persona o altri materiali densi sono un ostacolo ai raggi, come si vede nel video.
