Инфракрасный барьер

Устройство предназначено для охраны объектов и состоит из ИК передатчика и ИК приемника. Для охраны объекта передатчик устанавливается напротив приемника так, чтобы излучение первого принималось фотоэлементом второго. Расстояние между приемником и передатчиком предлагаемой конструкции может достигать 50-ти метров.

Как только нарушитель пересечет невидимый для человека луч, приемник тут же включит то или иное исполнительное устройство.

Передатчик, схема которого приведена ниже, собран на сдвоенном интегральном таймере NE556. На одной его половине и элементах С3, R4, R5 собран генератор, работающий на частоте 36 кГц. На второй половине и элементах C1, R1, R3, Q1 собран генератор огибающей.

Схема передатчика инфракрасного барьера

Схема передатчика инфракрасного барьера

Тип и номиналы элементов передатчика

Обозначение на схеме
Номинал/тип
R1
15 кОм
R2
39 Ом
R3
62 кОм
R4
1 кОм
R5
3.9 кОм
C1
0.068 мкФ
C2, C4
0.1 мкФ
C3
4700 пф
C5
100 мкФ х 25 В
HL1, HL2
LED Blue
Q1
1N4148 (КД522)
DA1
NE556 (ICM7556)

В результате на выходе таймера (вывод 9) появляются пачки импульсов со скважностью около 5 мс. Поскольку выход микросхемы обладает высокой нагрузочной способностью (до 200 мА), он напрямую питает излучатель – инфракрасные светодиоды HL1, HL2. Элементы С2, С4, С5 служат для фильтрации питающего напряжения. Питается же передатчик напряжением 7 … 13 В (типовое значение 12 В).

Осциллограмма выходного сигнала передатчика

Осциллограмма выходного сигнала передатчика

В качестве приемника используется ИК фотоприемник TSOP1736CB1, оснащенный встроенным усилителем и фильтром, отсекающим ИК сигнал с другими частотой и скважностью, включая непрерывное излучение. Это существенно повышает помехоустойчивость устройства и позволяет его использование даже в дневное время. Питается датчик напряжением 5 В, через простейший стабилизатор на элементах R2. Конденсаторы С1, С2 – сглаживающие.

Схема приемника ИК барьера

Схема приемника ИК барьера

Тип и номиналы элементов приемника

Обозначение на схеме
Номинал/тип
IF1
TSOP1736CB1
С1
100 мкФ х 25 В
С2, С3
0.1 мкФ
R1
100 кОм
R2, R3
1.2 кОм
D1
BZX55C (любой маломощный на 5…5.6 В)
D2, D3
1N4148 (КД522)
VT1
BS170 (BST70)
K1
BS-115c (любое на 12 В с соответствующими контактами)
HL1
любой индикаторный

Принятый фотоприемником сигнал через резистор R1 и пиковый детектор на элементах D2, С3 поступает на затвор полевого транзистора VT1, последний в свою очередь управляет электромагнитным реле K1 и индикаторным светодиодом HL1. Питается приемник напряжением 9 … 13 В (типовое значение – 12 В).  Пока приемник принимает сигнал передатчика, транзистор закрыт и реле Л1 обесточено. Как только нарушитель пересекает невидимый ИК луч, транзистор открывается и реле срабатывает, включая сигнал тревоги.

Если рядом с барьером находятся большие светоотражающие поверхности, скажем стены, приемник может улавливать не только основной сигнал от передатчика, но и отраженный, что вызовет сбои в работе системы. В этом случае оптику приемника и передатчика оснащают блендами – металлическими или пластиковыми трубками, выкрашенными изнутри в черный цвет. Они защитят фотоприемник от боковой засветки, а передатчик будет меньше освещать боковые предметы.

При использовании системы на ярком солнечном свете приемнику очень не помешают «темные очки» — нейтральный или красный светофильтр.

Поскольку приемник выполнен на базе микросхемы, используемой в устройствах ДУ бытовой техникой, его с успехом можно использовать для проверки работоспособности пультов ДУ телевизоров и другой бытовой аппаратуры.

Рекомендуемый контент

При копировании материалов ссылка на сайт обязательна.
Все права защищены. Электрические схемы © 2012-2020
Яндекс.Метрика