ИК-датчик препятствий

Рейтинг:  0 / 5

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

P. ЭКИМЯН, г. Гюмри, Армения
Одна из задач, которую приходится решать при разработке самодвижущихся бытовых электроприборов (например, роботизированных пылесосов), игрушек (моделей транспортных средств, роботов) и других подобных автоматизированных устройств, — обнаружение и обход препятствий (отдельных предметов, стен, ограждений).

Для обнаружения преград используют контактные и бесконтактные датчики. Первые просты в реализации, но их надёжность невелика из-за подверженности механических контактов влиянию окружающей среды (влаги, пыли), поэтому предпочтение отдают вторым. Наиболее часто применяют датчики, использующие ИК-излучение. Именно таков и предлагаемый датчик. В нём применены фотоприёмник от приёмопередающего ИК-модуля TFDT4500 и ИК-диод, излучение которого модулируется генератором на транзисторах. Максимальная дальность обнаружения препятствий — 0,5 м.
Схема устройства приведена на рис. 1.
 
 Оно состоит из ИК-передатчика и приёмника. Первый представляет собой мультивибратор на транзисторах VT1 и VT3. ИК-диод VD1 включён в коллекторную цепь транзистора VT1 и излучает импульсы с частотой следования около 10 кГц. Приёмник содержит ИК-фотоприёмник В1, выпрямитель по схеме удвоения напряжения на диодах VD2 и VD3, усилитель постоянного тока на составном транзисторе VT2VT4, нагруженный электромагнитным реле К1, и параметрический стабилизатор напряжения R4VD4. Отражённые от препятствия ИК-лучи принимаются фотоприёмником и преобразуются им в электрические сигналы, которые через разделительный конденсатор С1 поступают на выпрямитель. При превышении напряжением на базе транзистора VT2 уровня 1,2... 1,4 В срабатывает реле К1 и контактами К1.1 включает исполнительное устройство. Дальность обнаружения препятствия зависит от мощности излучения ИК-диода VD1, которую регулируют подстроечным резистором R6.
Устройство смонтировано на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 2.

 
 Постоянные резисторы — любые малогабаритные (МЛТ, С2-23, С2-33 или импортные аналоги), подстроечный — 3266W фирмы Bourns или отечественный СПЗ-19а, конденсатор СЗ — оксидный импортный, остальные — керамические КМ, реле К1 -- импортное MAD-S-112-A 12VDC (12В) или любое другое малогабаритное с напряжением срабатывания 10...11 В и контактами, рассчитанными на коммутацию тока нагрузки при её рабочем напряжении. Возможная замена транзисторов 2SC8050 - - из серий КТ3102 (VT1, VT3) и КТ503 (VT2, VT4), диодов 1N4148   КД510А, КД521А—КД521Д,   КД522А,   КД522Б, 1N914    стабилитрона   BZX55C5V1   -любой с напряжением стабилизации, близким 5 В.
Собранное из исправных деталей и без ошибок в монтаже устройство начинает работать сразу после включения питания. Необходимо только подстроечным резистором R6 подобрать мощность излучения ИК-передатчика, достаточную для обнаружения препятствий на заданном расстоянии, и при необходимости отодвинуть излучатель и фотоприёмник друг от друга (если засветка последнего И К-диодом окажется больше отражённого препятствием излучения).
От редакции. Видеоролик, иллюстрирующий работу устройства, имеется по адресу ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/0З/irlocator.zip на нашем РТР-сервере
Радио №3/2014

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Счетчик тИЦ и PR