Een van de meest gebruikte sensoren in elektronica is de IR-sensor (infraroodsensor). IR-sensor helpt bij het detecteren van de warmte en de beweging van een object. In het infraroodspectrum zenden alle objecten een vorm van thermische straling uit. Deze stralingen zijn onzichtbaar voor het menselijk oog en kunnen alleen worden waargenomen of gedetecteerd door een IR-sensor. Een IR-sensor bestaat uit een IR-zender die wordt gebruikt voor het uitzenden van IR-stralen en een IR-ontvanger (fotodiode) die wordt gebruikt voor het detecteren van die uitgezonden IR-stralen. Normaal gesproken is het bereik van een IR-straling van een normale IR-LED 2 ~ 10 cm met een detectiehoek van 35 °.
Door dit circuit te gebruiken, kunnen we het bereik van uitgezonden IR-straling vergroten tot 100 cm. Dit betekent dat we de IR-zendafstand meerdere keren kunnen vergroten met behulp van dit langeafstands IR-zendcircuit. Hier hebben we meerdere IR-leds gebruikt om de afstand te vergroten. Lees hier ook hoe de IR-sensor werkt.
Materiaal vereist
- CD4047 IC
- IR-leds - 3
- Transistor - BC547 en BC557
- MOSFET - BS170
- Potentiometer (10k)
- Condensator (100uF-1; 470pF-1)
- Weerstand (10k-2; 2k-1; 22ohm-1)
- Broodplank
- 9v voedingsingang
- Draden aansluiten
Schakelschema
Pin configuratie IC 4047
|
Pin nr. |
Pin Naam |
Omschrijving |
|
1 |
C |
Wordt gebruikt om een externe condensator aan te sluiten |
|
2 |
R |
Wordt gebruikt om een externe weerstand aan te sluiten |
|
3 |
RCC |
Gemeenschappelijke pin om weerstand en condensator erop aan te sluiten |
|
4 |
AST ' (Astable bar) |
Laag bij gebruik in Astable-modus |
|
5 |
AST |
Hoog bij gebruik in Astable-modus |
|
6 |
-In gang zetten |
Bij gebruik in monostabiele modus geven we de overgang van hoog naar laag aan deze pin |
|
7 |
VSS |
Aardingspin van IC |
|
8 |
+ Trigger |
Bij gebruik in monostabiele modus geven we de overgang van laag naar hoog aan deze pin |
|
9 |
EXT RESET |
Het is een externe reset-pin. Door deze pin een hoge puls te geven, wordt de uitgang Q weer op laag en Q 'op hoog gezet |
|
10 |
Q |
Geef een normale hoge output |
|
11 |
Q ' |
Inverse output van pin 10, betekent dat het een lage output geeft |
|
12 |
Opnieuw triggeren |
Gebruikt in monostabiele modus om tegelijkertijd opnieuw te triggeren + trigger en -trigger pin |
|
13 |
OSC uit |
Geeft oscillerende output |
|
14 |
Vdd |
Positieve input pin van IC |
MOSFET BS170
Deze componenten zijn ontworpen om de weerstand in de toestand te minimaliseren om snelle en betrouwbare schakelprestaties te bieden. BS170 kan worden gebruikt in verschillende toepassingen die een gelijkstroom tot 500mA vereisen. Meest geschikt voor laagspannings- en laagstroomtoepassingen zoals kleine servomotorbesturing, power MOSFET-poortstuurprogramma's en voor andere schakeltoepassingen. De afvoerbron- en poortbronspanning van BS170 is maximaal 60V. De temperatuur van de bedrijfs- en opslagverbinding varieert van -55 tot +150 ° C.
Pin diagram
Pin-configuratie
|
Pin nr. |
Pin Naam |
Omschrijving |
|
1 |
D |
Afvoerterminal van BS170 |
|
2 |
G |
Gate terminal, gebruikt om de BS170 AAN te zetten |
|
3 |
S |
Bronterminal van BS170 |
Werking van lange afstand IR-zender
Het circuit helpt ons om het bereik van IR-stralen te vergroten. We hebben drie IR-leds in serie gebruikt om het uitgestraalde vermogen te vergroten.
Een weerstand en condensator zijn extern verbonden met respectievelijk de PIN 2 en PIN1, kort met PIN 3 van 4047 IC. De combinatie van weerstand en condensator (RC) genereert output met een bepaalde oscillatiefrequentie. Vervolgens wordt deze uitgang naar de basis van zowel de transistor Q1 als Q2 gevoerd.
IC4047 genereert een frequentie van 38 kHz, wat in de buurt komt van de IR- en RF-afstandsbedieningsfrequentie. Vervolgens het binnenkomende signaal of de gegevens moduleren door deze frequentiegolf als draaggolf te gebruiken. We krijgen dus een hoog outputbereik bij deze frequentie. IC4047 wordt ook gebruikt om een oscillerende golf voor transistor en MOSFET te genereren.
Een MOSFET BS170 wordt gebruikt om de efficiëntie van het circuit te verhogen. De MOSFET fungeert als een schakelaar en vermindert het stroomverlies. Het vermogensverlies van de transistor is hoog in vergelijking met de MOSFET, daarom hebben we een MOSFET gebruikt in plaats van een transistor. Een condensator van 100uF wordt gebruikt om dip tijdens het AAN / UIT-schakelen te voorkomen. Het levert extra kosten tijdens het inschakelen.
Er wordt ook een Darlington-paar gemaakt met behulp van de NPN (BC547) en PNP (BC557) transistor om vervorming van de ingang van de poortaandrijving te voorkomen. Omdat een MOSFET een grote capaciteit vertoont over gate-source terminals.
De drie IR-leds zijn verbonden met de afvoer van de MOSFET. Als de poortterminal van de MOSFET een signaal ontvangt, kan de MOSFET stroom door Drain naar de bron geleiden en beginnen LED's IR-stralen uit te zenden in een hoger bereik dan een normale IR-LED. Daarom krijgen we een IR-straal met een groot bereik die wordt waargenomen door een IR-ontvanger, zoals te zien is in de onderstaande video.