وكما هو معروف، بالإضافة إلى طيف الضوء المرئي، هناك أيضًا الأشعة تحت الحمراء، التي لا تراها العين البشرية. غالبًا ما يتم استخدامه في أجهزة التحكم عن بعد لنقل الأوامر المختلفة. حقيقة مثيرة للاهتمام - "لرؤية" ضوء الأشعة تحت الحمراء، ما عليك سوى توجيه عدسة الكاميرا الرقمية نحو باعث الأشعة تحت الحمراء بجهاز التحكم عن بعد والضغط على المفاتيح الموجودة عليه. ستظهر نقطة مضيئة على شاشة الكاميرا - وهي الأشعة تحت الحمراء الصمام الثنائي الباعث للضوء.
تتيح الأشعة تحت الحمراء الموجودة في الإلكترونيات الراديوية إنشاء جهاز مثير للاهتمام يسمى حاجز الأشعة تحت الحمراء. وهو يتألف من جزأين - جهاز الإرسال والاستقبال. جهاز الإرسال هو IR عاديالصمام الثنائي الباعث للضوء، الذي يستقبل رشقات نارية من النبضات. يلتقط جهاز الاستقبال هذه الدفعات من النبضات ويكتشفها باستمرار. عندما يكون هناك اتصال مرئي حر بين جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال، أي. يصل الضوء بحرية إلى جهاز الاستقبال، ويتم تعيين صفر منطقي عند الإخراج. ولكن بمجرد ظهور جسم غريب في منطقة التغطية، ينقطع الاتصال على الفور ويشير جهاز الاستقبال إلى ذلك.يمكن استخدام هذا الحاجز، أولا وقبل كل شيء، في أجهزة الإنذار الأمنية، لأن الأشعة تحت الحمراء لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.
وميزة هذا المخطط بالذات هو أن الأشعة تحت الحمراء الصمام الثنائي الباعث للضوء لا يتوهج بشكل مستمر، بل نابض. أولاً، يعمل هذا على إطالة عمر مصباح LED نفسه ويقلل من استهلاك التيار، وثانيًا، إنها وسيلة جيدة للحماية من الإنذارات الكاذبة، لذلك يمكن استخدام الدائرة بأمان حتى في الهواء الطلق عندما يتعرض جهاز الاستقبال لأشعة الشمس المباشرة.
دائرة الارسال
تعتمد دائرة الإرسال على مؤقت مزدوج متكامل NE556، الذي يولد نبضات للمصدر قاد LED1، المقاوم R2 يضبط قوة الإشعاع. يجب أن تتوافق جميع العناصر الأخرى للدائرة بشكل صارم مع التصنيف المحدد من أجل الحفاظ على التردد المطلوب للمولد. D1 – أي صمام ثنائي منخفض الطاقة، على سبيل المثال، 1N4148، 1N4007، KD521.
دائرة الاستقبال
العنصر الرئيسي للدائرة هو جهاز استقبال إشارة الأشعة تحت الحمراء الخاص، المعين TSOP (وحدات صور الإلكترونيات الضوئية لأشباه الموصلات Temic). يمكنك العثور عليه على أي تلفزيون يحتوي على جهاز تحكم عن بعد. أي جهاز استقبال مصمم لتردد 36 كيلو هرتز، على سبيل المثال، TSOP1736، مناسب هنا. يتحكم هذا المستقبل في بوابة ترانزستور التأثير الميداني VT1. لأن تكون الإشارة من خرج جهاز الاستقبال حوالي 5 فولت، فيجب استخدام الترانزستور مع التحكم المنطقي، على سبيل المثال، IRL520 أو أي ترانزستور آخر من سلسلة IRL. كملاذ أخير، يمكنك تثبيت حقل عادي، على سبيل المثال، IRF540، IRF740، IRF630، لكنه لن يفتح بالكامل. الصمام الثنائي الباعث للضوء يشير LED1 إلى حالة إخراج الدائرة.عندما لا ينقطع الاتصال المرئي بين جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال، يكون جهد الخرج صفرًا، ولا يضيء مؤشر LED1. بمجرد ظهور جسم غريب في منطقة التغطية، يضيء مؤشر LED1 ويصبح الجهد الكهربي عند مخرج OUT مساويًا لجهد الإمداد. D1 في الرسم التخطيطي هو صمام ثنائي زينر 5 فولت، يمكنك استخدام، على سبيل المثال، 1N4733.
يمكنك تحميل اللوحة من هنا:
تجميع حاجز الأشعة تحت الحمراء
يتم تجميع كل دائرة على لوحة الدوائر المطبوعة الخاصة بها، ويتم إخراج جهاز استقبال TSOP وIR LED على الأسلاك. يتم تصنيع اللوحات باستخدام طريقة LUT، وفيما يلي بعض الصور للعملية:
كما هو الحال عند إنشاء أي جهاز إلكتروني، يتم أولاً لحام الأجزاء الصغيرة - المقاومات والثنائيات - على اللوحة. ثم المكثفات وبعدها كل شئ يُنصح بتثبيت الدائرة الدقيقة في المقبس، وتوصيل أسلاك الطاقة من خلال الكتل الطرفية لتوفير الراحة. بعد اللحام، اغسل أي تدفق متبقي من اللوحة واختبر المسارات بحثًا عن دوائر قصيرة.
الإعداد والاختبار
بعد التجميع، يمكنك توفير الطاقة للوحات. جهد الإمداد لكلا الدائرتين هو 9-12 فولت. بعد تشغيله، تحتاج إلى التأكد من أن الجهد عند كاثود الصمام الثنائي زينر في دائرة الاستقبال يبلغ حوالي 5 فولت. إذا كان أعلى، فأنت بحاجة إلى التحقق من وظيفة الصمام الثنائي زينر والمقاوم R2، وإلا فقد يحترق جهاز الاستقبال TSOP. بعد بدء تشغيل جهاز الإرسال، يمكنك إلقاء نظرة على مؤشر LED من خلال عدسة الكاميرا، حيث يجب أن يتوهج قليلاً. يُنصح بوضع مؤشر LED في أنبوب بطول 3-4 سم حتى لا ينتشر الضوء على الجانبين، بل يتم توجيهه بدقة في اتجاه واحد.
يمكنك الآن توجيه أنبوب LED نحو جهاز الاستقبال ومعرفة ما سيحدث.عندما يكون هناك اتصال مرئي بينهما، يكون مؤشر LED الأزرق مطفأ، ويمكن رؤية ذلك في الصورة.
الآن نضع قطعة من الخشب الرقائقي في مسار تدفق الأشعة تحت الحمراء، وسيتم فقد الاتصال بين جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال وسيضيء مؤشر LED الأزرق على الفور.
يمكنك تجربة مواد مختلفة. ينقل الورق والبلاستيك الشفاف الأشعة تحت الحمراء، لذلك لا يتفاعل حاجز الأشعة تحت الحمراء معها. لكن المعدن أو الخشب أو يد الإنسان أو غيرها من المواد الكثيفة تشكل عائقاً أمام الأشعة، كما يظهر في الفيديو.
