红外感应开关使用说明(红外光接近开关)

有些成品接近开关,可能出于成本,或者接口等原因,可能达不到自己的要求。

这里有一个简单的红外光接近开关,自制起来很容易。

如下图1所示,电路原理图如下。

红外感应开关使用说明(红外光接近开关)(1)

图1:红外接近开关电路原理图

图中的元件参数减下图2所示。

红外感应开关使用说明(红外光接近开关)(2)

图2:元件参数表

图1中,由555构成的振荡器,从3脚输出38KHz的方波信号,经过VT1驱动红外发光管VD2,发出38KHz的红外光脉冲。

选择38KHz这个频率的原因,是由于接收头U1,是对38KHz的频率才会响应,型号是AT138B,其中38表示38KHz,其外观和引脚顺序如图1右侧。

当有障碍物接近时,红外光通过物体反射,被U1接收,当反射光强度足够让U1识别时,将从U1的输出端输出低电平,否则是高电平。

如果使用5V供电,U1输出端可以得到TTL电平,便于直接与微处理器的IO引脚连接。

555构成的振荡器,频率计算公式如下:

t1 ≈ 0.7·(R1 R2)·C1

t2 ≈ 0.7·(R3 R4)·C1

f = 1/(t1 t2)

电路调试时,尽量使输出波形的占空比为1:1,但是稍微有点偏差无所谓,重点是,频率不要偏离38KHz不要太远,如果没有示波器,可以将VD2对着U1的接收窗口,进行调节,直到U1输出低电平,则表示频率合适了。

红外线的发射功率,可以通过R5调节,这决定了探测距离和灵敏度,一旦调节合适,可以将R5和R6使用一个固定电阻代替。

这个接近开关的关键点,不在于电路,而在于光的通路和光收发器的结构布置。

实际制作时,可以将整个探头做成杆状,引出三根线,即:电源正极、电源负极、信号输出。

重点是,把U1和VD2之间用不透光的隔板隔离,VD2的侧面非出光方向,用不透光的电工胶布缠住,阻止出光范围,如下图3和图4所示。

红外感应开关使用说明(红外光接近开关)(3)

图3:VD2的侧面挡光处理

红外感应开关使用说明(红外光接近开关)(4)

图4:接近开关内部布局图

这个简单的可靠的,红外光接近开光,只有焊接无误,结构布局没有漏光的情况,无需特别调试,即可正常工作。

不同物体对红外线的吸收和放射程度不同,这如同,在相同的光线下,有些东西是白色、有些是黑色、有些是灰色,是一个道理,借助这个原理,这个接近开光,可以从触发距离,辨别出不同的物体。

所有原件都是容易购买的原件,对于AT138B如果找不到,可以选用其他38KHz的同类型红外接收头。

有兴趣的同学自己动手做一个试试吧。

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