ИК датчик приближения своими руками
Инфракрасный датчик приближения установленный на транспортных средствах, обнаруживает объекты или пешеходов, находящихся в опасной зоне. При обнаружении препятствия звуковой или визуальный индикатор подает предупреждение, которое помогает водителям предотвратить столкновения. Либо срабатывает защитный стоп механизм.
Напомним, что инфракрасный (ИК) датчик - это электронное устройство, которое обнаруживает инфракрасное излучение в окружающей среде. Есть два типа таких датчиков: активные и пассивные. Активные датчики излучают и обнаруживают отраженный инфракрасный свет. Активные ИК датчики состоят из двух частей - светоизлучателя и светоприемника. Когда объект приближается к датчику, инфракрасный свет от передатчика света отражается от объекта и обнаруживается приемником этого света. Активные инфракрасные датчики действуют как датчики приближения и широко используются в системах обнаружения препятствий. А пассивные инфракрасные (PIR) датчики только обнаруживают инфракрасное излучение от самих объектов в поле зрения, но почти не реагируют на активный постоянный инфракрасный свет.
Принципиальная схема и описание конструкции
Ключевым компонентом этой схемы является дешевый инфракрасный датчик приближения E18-D80NK. Он имеет сравнительно большой диапазон обнаружения (3–80 см) и нормально-высокий транзисторный NPN-выход логического уровня. Этот TTL-выход становится низким всякий раз, когда датчик обнаруживает препятствие. Рабочее напряжение 5 В постоянного тока.
Датчик представляет собой автономный инфракрасный датчик приближения, поэтому для работы с ним не требуется никаких внешних схем управления. Можно напрямую подсоединить слаботочное электромагнитное реле на 5 В или пьезоизлучатель к его выходу, как показано на схеме подключения. Выход может давать максимальный ток 100 мА при 5 В.
Специально для работы с датчиком E18-D80NK разработана схема сигнализации. Схема собрана вокруг 14-ступенчатого двоичного счетчика / делителя с переносом и генератора CD4060BE (IC1), который имеет 3 контакта генератора, 10 буферизованных выходов и блокирующий вход асинхронного главного сброса. Конфигурация генератора позволяет создавать схемы RC или кварцевого генератора. Как указано в документации на CD4060B, формула для установки частоты RC-генератора: F OSC = 1 / (2.2xR T xC T ). В нашем случае F OSC = 20,66 Гц.
В результате частота возбуждения зуммера (Q4) составляет около 1,2 Гц, а частота мигания индикатора (Q5) - около 0,6 Гц. Здесь вывод 7 IC1 управляет небольшим активным пьезозуммером (BZ1) через общий NPN-транзистор S8050 (T1), а вывод 5 управляет красным индикатором (LED1). Диод 1N4148 (D1), подключенный к пьезозуммеру не обязателен, но он должен быть там, если используете электромагнитный зуммер вместо активного пьезозуммера. Резистор 100 кОм (R1) является подтягивающим для главного контакта сброса IC1 (вывод 12) счетчика. Высокий уровень (H) на контакте 12 сбрасывает счетчик независимо от других условий входа.
Принцип работы схемы прост. Когда инфракрасный датчик приближения (E18-D80NK) обнаруживает объект впереди, его внутренний NPN-транзистор понижает выходной сигнал (H > L), и это действие включает генератор сигналов тревоги (CD4066BE), заземляя его контакт сброса (контакт 12) с выходом датчика.
Советы по сборке и установке
Вся электроника (за исключением инфракрасного датчика приближения) может быть собрана на пластине стандартной печатной платы. Следующий шаг - изготовить коробку для него и подготовить монтажный кронштейн для инфракрасного датчика приближения. Поскольку его корпус имеет резьбу и в комплект входят две гайки с накаткой, датчик можно надежно установить в отверстие диаметром 19 мм. Кабель E18-D80NK длиной 45 см служит для соединения между датчиком и сигнализацией.
Для питания всего этого потребуется стабилизированный источник питания 5 В постоянного тока. Следовательно, для автомобильного применения необходимо включить стабилизатор или понижающий преобразователь с 12 В на 5 В.
Чувствительность обнаружения регулируется с помощью многооборотной головки винта на задней панели устройства. Поворачивая головку винта по часовой стрелке или против, можно установить чувствительность, и следовательно диапазон обнаружения. Красный индикатор на той же стороне загорается при обнаружении объекта.
В общем инфракрасное устройство оповещения о близком объекте (активный инфракрасный датчик приближения) излучает импульсный ИК свет. Объект в зоне обнаружения будет отражать его, что приведет к срабатыванию сигнализации датчика. А максимальный диапазон обнаружения будет изменяться в зависимости от способности объекта отражать инфракрасный свет и настройки.
Комментарии (0)
Написать
Похожие темы:
