Einer der am häufigsten verwendeten Sensoren in der Elektronik ist der IR-Sensor (Infrarotsensor). Der IR-Sensor hilft bei der Erfassung der Wärme und der Bewegung eines Objekts. Im Infrarotspektrum senden alle Objekte irgendeine Form von Wärmestrahlung aus. Diese Strahlungen sind für das menschliche Auge unsichtbar und können nur von einem IR-Sensor erfasst oder erfasst werden. Ein IR-Sensor besteht aus einem IR-Sender, der zum Aussenden von IR-Strahlen verwendet wird, und einem IR-Empfänger (Fotodiode), der zum Erfassen dieser emittierten IR-Strahlen verwendet wird. Normalerweise beträgt der Bereich einer IR-Strahlung von einer normalen IR-LED 2 bis 10 cm mit einem Erfassungswinkel von 35 °.
Mit dieser Schaltung können wir den Bereich der emittierten IR-Strahlung auf bis zu 100 cm erhöhen. Dies bedeutet, dass wir die IR-Sendestrecke mit dieser IR-Senderschaltung mit großer Reichweite um ein Vielfaches erhöhen können. Hier haben wir mehrere IR-LEDs verwendet, um den Abstand zu vergrößern. Erfahren Sie hier auch, wie der IR-Sensor funktioniert.
Erforderliches Material
- CD4047 IC
- IR-LEDs - 3
- Transistor - BC547 und BC557
- MOSFET - BS170
- Potentiometer (10k)
- Kondensator (100 uF-1; 470 pF-1)
- Widerstand (10k-2; 2k-1; 22 Ohm-1)
- Brotbrett
- 9V Versorgungseingang
- Kabel anschließen
Schaltplan
Pin-Konfiguration IC 4047
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Pin Nr. |
Pin Name |
Beschreibung |
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1 |
C. |
Wird zum Anschließen eines externen Kondensators verwendet |
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2 |
R. |
Wird zum Anschließen eines externen Widerstands verwendet |
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3 |
RCC |
Gemeinsamer Stift zum Verbinden von Widerstand und Kondensator |
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4 |
AST ' (Astable Bar) |
Niedrig im Astable-Modus |
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5 |
AST |
Hoch im Astable-Modus |
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6 |
-Auslösen |
Im monostabilen Modus geben wir diesem Pin einen Übergang von hoch nach niedrig |
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7 |
Vss |
Erdungsstift des IC |
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8 |
+ Auslöser |
Im monostabilen Modus geben wir diesem Pin einen Übergang von niedrig nach hoch |
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9 |
EXT RESET |
Es ist ein externer Reset-Pin. Indem diesem Pin ein hoher Impuls gegeben wird, wird der Ausgang Q auf niedrig und Q 'auf hoch zurückgesetzt |
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10 |
Q. |
Geben Sie eine normal hohe Leistung |
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11 |
Q ' |
Inverser Ausgang von Pin 10 bedeutet, dass er einen niedrigen Ausgang ergibt |
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12 |
Retrigger |
Wird im monostabilen Modus verwendet, um gleichzeitig den Trigger + Trigger und den Trigger-Pin neu auszulösen |
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13 |
OSC Out |
Gibt oszillierte Ausgabe |
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14 |
Vdd |
Positiver Eingangspin des IC |
MOSFET BS170
Diese Komponenten sind so konzipiert, dass sie den Widerstand im eingeschalteten Zustand minimieren, um eine schnelle und zuverlässige Schaltleistung zu erzielen. BS170 kann in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, die einen Gleichstrom von bis zu 500 mA erfordern. Am besten geeignet für Niederspannungs- und Niedrigstromanwendungen wie die Steuerung kleiner Servomotoren, Leistungs-MOSFET-Gate-Treiber und für andere Schaltanwendungen. Die Drain-Source- und Gate-Source-Spannung von BS170 beträgt maximal 60V. Die Temperatur der Betriebs- und Lagerungsübergänge liegt zwischen -55 und +150 ° C.
Pin-Diagramm
Pin-Konfiguration
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Pin Nr. |
Pin Name |
Beschreibung |
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1 |
D. |
Ablassklemme von BS170 |
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2 |
G |
Gate-Anschluss, der zum Einschalten des BS170 verwendet wird |
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3 |
S. |
Quellterminal von BS170 |
Funktionsweise des Langstrecken-IR-Senders
Die Schaltung hilft uns, die Reichweite der durchlässigen IR-Strahlen zu erhöhen. Wir haben drei in Reihe geschaltete IR-LEDs verwendet, um die Strahlungsleistung zu erhöhen.
Ein Widerstand und ein Kondensator sind extern mit PIN 2 bzw. PIN1 verbunden, kurz mit PIN 3 von 4047 IC. Die Kombination von Widerstand und Kondensator (RC) erzeugt einen Ausgang mit einer bestimmten Schwingfrequenz. Dann wird dieser Ausgang der Basis sowohl des Transistors Q1 als auch des Q2 zugeführt.
Der IC4047 erzeugt eine Frequenz von 38 kHz, die nahe an der Frequenz der IR- und HF-Fernbedienung liegt. Dann Modulieren des eingehenden Signals oder der Daten unter Verwendung dieser Frequenzwelle als Trägerwelle. Wir erhalten also einen hohen Leistungsbereich bei dieser Frequenz. IC4047 wird auch verwendet, um eine oszillierende Welle für Transistor und MOSFET zu erzeugen.
Ein MOSFET BS170 wird zur Erhöhung der Schaltungseffizienz verwendet. Der MOSFET wirkt als Schalter und reduziert den Leistungsverlust. Der Leistungsverlust des Transistors ist im Vergleich zum MOSFET hoch, daher haben wir anstelle des Transistors einen MOSFET verwendet. Ein 100uF-Kondensator wird verwendet, um ein Eintauchen beim Ein- und Ausschalten zu vermeiden. Es liefert zusätzliche Kosten beim Einschalten.
Außerdem wird ein Darlington-Paar unter Verwendung eines NPN- (BC547) und PNP- (BC557) Transistors hergestellt, um eine Verzerrung des Gate-Ansteuerungseingangs zu vermeiden. B. ein MOSFET eine große Kapazität über Gate-Source-Anschlüsse aufweist.
Die drei IR-LEDs sind mit dem Drain des MOSFET verbunden. Wenn der Gate-Anschluss des MOSFET ein Signal erhält, kann der MOSFET Strom durch Drain zur Source leiten, und LEDs senden IR-Strahlen in einem höheren Bereich als eine normale IR-LED aus. Daher erhalten wir einen IR-Strahl mit großer Reichweite, der von einem IR-Empfänger erfasst wird, wie im folgenden Video gezeigt.