Самодельный ИК датчик на отражение луча, электронное реле (CD4001, BD680, SFH506-38)

Этот датчик реагирует на приближение к нему, на отражение излучаемого им луча от приблизившегося на некоторое расстояние препятствия. Это может быть подошедший человек, поднесенная рука, подъехавший автомобиль, - все зависит от настройки чувствительности датчика. Которая зависит от силы тока через излучающий ИК-светодиод.

Регулируется чувствительность при налаживании датчика под конкретное применение, подбором сопротивления резистора, включенного последовательно ИК-светодиоду.

Датчик сделан с использованием деталей от систем дистанционного управления такой бытовой аппаратурой, как аудио и видеотехника, телевизоры. В датчике используется интегральный фотоприемник для системы дистанционного управления и микросхема К561ЛЕ5 для генерации импульсов, модулирующих ИК-излучение инфракрасного светодиода, так же изначально предназначенного для систем дистанционного управления.

И так, в приемной части датчика используется фотоприемник SFH506-38, или любой аналогичный, представляющий собой микросборку из ИК-фототранзистора, активного фильтра на частоту 38 kHz, детектора и транзисторного ключа на выходе.

При поступлении на фототранзистор микросборки SFH506-38 ИК-света, модулированного частотой 38 kHz на её выходе открывается транзисторный ключ, который замыкает выход на общий минус. Таким образом, при наличии сигнала, модулированного частотой 38 kHz на выходе ноль, а при его отсутствии на выходе единица.

Принципиальная схема

Генератор импульсов частотой 38 kHz выполнен на микросхеме D1, затем эти импульсы поступают на ИК-светодиод через ключ на VT1.

Взаимное расположение HL1 и HF1 таково, что излучение от HL1 не может прямым путем попасть на HF1. Конструктивно это решается несложно. Нужно HL1 и HF1 направить в одну сторону - на место, где должен стоять человек, подноситься рука, или появляться какое-то другое отражающее препятствие.

Рис. 1. Схема самодельного ИК датчика на отражение луча, электронное реле (CD4001, BD680, SFH506-38).

 

А между HL1 и HF1 нужно установить непрозрачную перегородку.

Если перед HL1 и HF1 никого и ничего нет, ИК-излучение отражаться не будет и на HF1 полезный сигнал не поступает. При этом на его выходе логическая единица. А это значит, что транзистор VT2 закрыт, и ток на обмотку реле К1 через него не поступает.

Если перед HL1 и HF1 на расстоянии чувствительности или ближе будет человек или другая отражающая ИК-излучение поверхность, ИК-лучи светодиода HL1 от него отразятся и попадут на HF1.

При этом, на выходе HF1 открывается ключ, который через резистор R5 тянет базу составного транзистора VT1 к минусу питания. Так как это р-п-р транзистор, он открывается, и через него поступает ток на обмотку реле К1.

Детали и монтаж

Питается датчик от источника постоянного тока напряжением 5V. Величина питающего напряжения обусловлена номинальным напряжением питания фотоприемника HF1.

Вместо фотоприемника SFH506-38 можно использовать любой аналогичный. При этом нужно учитывать, что частота генерации импульсов мультивибратором на микросхеме D1 должна быть равна или быть близко к частоте настройки фотоприемника. Обычно частота настройки фотоприемника приводится в его обозначении.

Это две цифры, выражающие частоту в kHz. В данном случае, 38 kHz. Существует ряд стандартных частот для фотоприемников такого типа, - 27 kHz, 30 kHz, 33 kHz, 36 kHz. 38 kHz. 40 kHz и 56 kHz. Узнав из обозначения фотоприемника частоту, нужно затем на эту частоту настроить мультивибратор на D1. Сделать это проще всего при помощи частотомера.

Но если такого прибора нет в наличии, частоту можно приблизительно рассчитать по формуле: F = 0,5 / (R3xC1), где частота F выражена в kHz, сопротивление R3 в kOm, емкость С1 в mkF.

ИК-светодиод HL1 типа LD274 можно заменить любым инфракрасным светодиодом, предназначенным для использования в качестве передающего в пультах дистанционного управления.

Микросхему К561ЛЕ5 можно заменить на К176ЛЕ5, К176ЛА7, К561ЛА7, CD4001, CD4011 или их другие аналоги. Транзисторы BD680 можно заменить на отечественные КТ973. Диод 1N4148 можно заменить на КД521, КД522 или любой другой кремниевый диод малой или средней мощности.

Тип реле указан на схеме. При отсутствии такового, его можно заменить любым реле с обмоткой на напряжение 5V.

Кривин С. Б. РК-08-19.

1 140 ИК - лучи

ИК лучи датчик фотодатчик датчик препятствий оптический датчик