Радиолоцман Электроника en
расширенный поиск +
  

10-12-2018

Инфракрасный датчик приближения из недорогих компонентов

Texas Instruments » LM555, CD4060B

Журнал РАДИОЛОЦМАН, август 2018

T.K. Hareendran

Electronic Design

Во многих робототехнических приложениях нужны датчики для обнаружения близких или очень близких препятствий. Обычно для этой цели используются отражательные оптроны. В системе предупреждения о приближении объекта, показанной на Рисунке 1, использованы популярные и недорогие компоненты: таймер LM555 и 14-каскадный КМОП двоичный счетчик/делитель со сквозным переносом и генератором CD4060. Главным элементом схемы является модуль отражательного фотодатчика CNY70.

Эта схема, в которой использованы две распространенные недорогие микросхемы и фотодатчик, предупреждает оператора о приближении объекта. Чувствительность схемы регулируется переменным резистором VR1.
Рисунок 1. Эта схема, в которой использованы две распространенные
недорогие микросхемы и фотодатчик, предупреждает оператора
о приближении объекта. Чувствительность схемы регулируется
переменным резистором VR1.

Модуль состоит из фототранзистора и инфракрасного светодиода. Светодиод излучает свет, который принимается фототранзистором. При освещении фотодатчика четыре светодиода на выходе схемы начинают мигать в определенной последовательности, предупреждая оператора.

При добавлении электромагнитного или твердотельного реле схема может использоваться также для управления внешней электрической или электронной нагрузкой. Схема работает от напряжения 9 В, источником которого может служить компактная батарея типа PP3/6F22.

При включенном питании через резистор R1 и светодиод оптрона постоянно течет ток. LM555 (IC1) выполняет функции порогового устройства, принимающего сигнал фотодетектора, и инвертирующего драйвера линии. В исходном состоянии напряжение на выводе 3 имеет низкий уровень. Чувствительность схемы регулируется переменным резистором VR1, с помощью которого можно снизить вероятность ложных срабатываний, обусловленных внешними источниками света.

Когда свет, отраженный от приблизившегося объекта упадет на фототранзистор датчика, через VR1 в землю потечет ток, и на выходе IC1 установится напряжение, близкое к напряжению источника питания. Этим активируется остальная часть схемы. В это же время можно открыть транзисторный ключ, подключенный к выходу IC1 (TP1).

Схема сигнальной индикации основана на микросхеме CD4060 (IC2). К выходам микросхемы подключены четыре красных светодиода высокой яркости D2-D5. Резисторы R5-R8 ограничивают ток светодиодов и, соответственно, яркость их сечения. Из десяти выходов микросхемы IC2 используются только четыре. Частота генерации определяется номиналами времязадающих компонентов R3 и C3.

В схеме можно использовать множество различных датчиков; CNY70 просто оказался под рукой. Только внимательно смотрите справочную информацию, поскольку расположение выводов у других датчиков может отличаться.

Материалы по теме

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Use Inexpensive Components To Create An Infrared Close-Object Alert Circuit

Цена LM555LM555 на РадиоЛоцман.Цены — от 4,27 до 24,84 руб.
24 предложений от 18 поставщиков
Подробную информацию уточняйте у наших менеджеров.
ПоставщикПроизводительНаименованиеЦена
Стандарт СИЗFairchildLM555CN4,27 руб.
T-electronTexas InstrumentsLM555CN8,28 руб.
LifeElectronicsLM555----CALLREPпо запросу
ТаймЧипсTexas InstrumentsNE555P/LM555CPпо запросу
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • В схеме ошибка. Вывод 16 CD4060 должен быть подключен к левому по схеме выводу диода D1.
  • Почему вы так решили? Никакой ошибки нет.
  • ошибка имеется в подключении LM555. по даташит - 5 нога, которая сидит на земле, является ногой управления, а первая нога, является земляной шиной, на нее минус питания должен подаваться, а по схеме, что имеется в данный момент, 555 корпус просто не начнет работать, питание не подано.. по типовой схеме включения 5 нога должна через емкость сидеть на земле, 1 нога напрямую на землю включается, ну а с 3 ноги подается питание на счетный корпус (МС 4060) через диод, дабы питание в обратку не полезло...
  • Спасибо! В ближайшее время нумерацию выводов LM555 исправим. Там, конечно же, ошибка.
  • Внимательно читаем Datasheet DISTANCE RANGE FOR RELATIVE Iout > 20 %(mm) 0 to 5 Смотрим Fig. 9 дистанция максимум 10мм Исходя из этого придётся выбирать "куда бы впихнуть" эту игрушку. Кроме того не предусмотрено ни какой защиты от внешней засветки.
  • Это "инфракрасный датчик очень близкого приближения" ;)
  • Ошибки исправлены
  • найти применение малым расстояниям вполне возможно... особенно где нибудь в районе вращающихся частей механизмов....
Полный вариант обсуждения »
Рекомендуемые публикации по теме:
Схемы  »
Пассивный инфракрасный датчик движения
Форум  »
Обсуждение: Пассивный инфракрасный датчик движения
Форум  »
Обсуждение: Схема для измерения скорости вращения двигателя с использованием недорогих компонентов
Схемы  »
Роль внешних компонентов в оптимизации работы АЦП последовательного приближения
Форум  »
Датчик приближения (прикосновения), схема вмонтирована в книгу

При перепечатке материалов с сайта прямая ссылка на РадиоЛоцман обязательна.

Приглашаем авторов статей и переводов к публикации материалов на страницах сайта.

Тонкости применения транзисторов CoolMOS серии P7 (материалы вебинара)
Уникальный подход MORNSUN к разработке DC/DC-преобразователей
Срезы ↓
Новая Инженерная Школа
Новая Инженерная Школа
Курсы и семинары для инженеров, технологов, разработчиков и конструкторов предприятий приборостроения.
Рейтинг@Mail.ru