Světelná závora

charlie | 1. Červen 2012 - 12:34

Světelné závory pracující s IR zářením jsou asi po dálkových ovladačích jednou z nejčastějších aplikací IR vysílačů a přijímačů. Kombinace moderních polovodičových IR vysílačů a přijímačů, pracujících na principu dálkových ovladačů s dnes již klasickými obvody typu NE555 umožňuje velmi jednoduché a přitom spolehlivé řešení světelné závory.

Světelná závora - vysílač

Popis

Schéma zapojení vysílače pro světelnou závoru je na obr. 1. Zapojení se skládá z dvojice časovačů NE555. Vysílač pracuje s nosným kmitočtem 36kHz, který je modulován kmitočtem 300Hz. Proto vysílač obsahuje dva časovače NE555. V zapojení byly použity úsporné verze CMOS NE7555 (CM555). IC1 je zapojen jako oscilátor modulačního kmitočtu 300Hz. Výstupní kmitočet z IC1 slouží pro modulování druhého oscilátoru IC2, pracujícího na kmitočtu 36kHz. Modulovaný kmitočet 36kHz z IC2 budí přes tranzistor T1 IR LED LD1 typu LD274. Pokud bude světelná závora používána na kratší vzdálenost, můžeme zvětšit hodnotu odporu R5, zapojeného v sérii s LED LD1. Tím snížíme spotřebu celého zapojení. Protože přijímač používá na vstupu integrované přijímače se selektivní citlivostí, nastavené na kmitočet 36kHz, je nutné trimrem P1 nastavit kmitočet IC2 právě na tuto hodnotu. Ideální je použít měřič kmitočtu. Pokud není k dispozici, nastavíme P1 zkusmo na nejvyšší citlivost spojení.

Stavba

Vysílač světelné závory je zhotoven na jednostranné desce s plošnými spoji o rozměrech 37 x 24mm. Rozložení součástek na desce s plošnými spoji a obrazec desky spojů (BOTTOM) jsou na obr. 2. Vysílač obsahuje minimum součástek a stavba by při pečlivé práci neměla dělat žádné potíže.

 

Světelná závora - přijímač

Pro kompletaci světelné závory musíme vysílač doplnit přijímačem. Pro příjem IR signálů v přijímačíchdálkového ovládání slouží řada profesionálně vyráběných modulů. I když se liší rozměrově a zapojením vývodů, jejich funkce je velmi podobná. Na vstup (IR přijímač) dopadá signál z vysílače. Pro maximální potlačení nežádoucího rušení (okolní osvětlení) je za přijímač zařazen selektivní filtr, který potlačuje kmitočty ležící pod a nad daným kmitočtovým pásmem. I když existuje více nosných kmitočtů, nejvíce je rozšířený systém s nosnou frekvencí 36kHz. Proto byl tento kmitočet zvolen i jako nosný pro vysílač. Za selektivním filtrem následuje vyhodnocovací obvod, takže na výstup IR přijímacího modulu se dostane pouze modulační signál z vysílače (tedy kmitočet 300Hz). Prakticky všechny dodávané IR moduly mají tři vývody - zem, napájení a výstup signálu. Pro naši IR závoru jsme vybrali modul TSOP1836 pro jeho snadnou dostupnost. Pozor! Každý modul má jiné zapojení vývodů, při náhradě je třeba zapojení zkontrolovat. Jinak jsou moduly různých výrobců bez problému zaměnitelné.

Popis

Schéma zapojení přijímače IR závory je na obr. 3. Výstupní signál z přijímacího modulu je usměrněn diodou D1 a filtrován kondenzátorem C2. Ten je v klidu (bez signálu na vstupu) nabit na napětí zdroje přes odpor R2. Příchodem signálu na vstup se kondenzátor C2 vybije přes diodu D1. Na resetovacím vstupu IC1 je nízká úroveň a obvod je zablokován. V okamžiku přerušení světelného paprsku stoupne napětí na resetovacím vstupu, výstup NE555 přejde do vysoké úrovně a piezoměnič se rozezní. Na konektor K2 můžeme samozřejmě připojit i jiné zařízení, jako je poplachová ústředna, počítadlo impulzů apod.

Stavba

Přijímač světelné závory je zhotoven na jednostranné desce s plošnými spoji o rozměrech 38,1 x 17,1mm. Rozložení součástek na desce s plošnými spoji a obrazec desky spojů ze strany spojů (BOTTOM) jsou na obr. 4. O stavbě přijímače platí totéž jako o stavbě vysílače. Zapojení obsahuje minimum součástek, nemá žádné nastavovací prvky, takže při pečlivé práci by přijímač měl fungovat na první zapojení.

Schémata

Součástky

Rezistory

r1100Ω pro přijímač / 4,7kΩ pro vysílač

r210kΩ pro přijímač / 100kΩ pro vysílač

r322kΩ pro přijímač / 4,7kΩ pro vysílač

r4330Ω pro vysílač

r518Ω pro vysílač

p1PT6-H/25kΩ pro vysílač

Kondenzátory

c147µF/16V pro přijímač / 10nF pro vysílač

c347µF/16V pro přijímač / 1nF pro vysílač

c21µF/50V pro přijímač / 100nF pro vysílač

c4100nF pro přijímač / 100nF pro vysílač

c510µF/25V pro vysílač

Polovodiče

ic1NE555 pro přijímač / NE555 pro vysílač

ic2TSOP1836 pro přijímač / NE555 pro vysílač

d1BAT85 pro přijímač

d21N4148 pro přijímač

ld1LD274 pro vysílač

t1BD140 pro vysílač

Ostatní

k1PSH02-VERT pro přijímač /

k2PSH02-VERT pro přijímač /

Komentáře

Poslední článek z kategorie Software

Programování řady STM32F10x přes USART

Při vývoji aplikací pro mikrořadiče je dobré myslet na zadní vrátka pro servisní techniky. Díky specifickému firmware pro STM32F10x můžeme nahrát do mikrořadiče nový program pouze přes sériový port a terminálový program – tedy i přes mobilní telefony nebo tablety.

Poslední článek z kategorie Součástky

20A spínaný POL zdroj

SRS20A-12W je miniaturní spínaný SIP 20A regulátor. Série měničů je vyráběná SRS20A-12W pro vstupní napětí od 6 do 14Vdc a výstupní od 0,75 do 5Vdc.

Poslední článek z kategorie Technologie

Z historie – telefon a první automatické ústředny

Článek o dvou velikánech z historie komunikačních zařízení. Prvním z nich je známý vynálezce telefonu Alexander Graham Bell a druhý je Almon Breese Strowger, vynálezce automatických ústředen bez spojovatele.

Poslední článek z kategorie Zařízení

Cubieboard3 – nejsilnější ze stáje

Cubieboard3 je již třetí generace počítačů Cubieboard. Obsahuje dvoujádrový Cortex-A7 s 2GB RAM/8GB flash a řadu vylepšení periferií. Jako operační systém můžeme použít Android a klon Linuxu Ubuntu.

Banner example

Cubieboard3 – nejsilnější ze stáje

Cubieboard3 je již třetí generace počítačů Cubieboard....

Neobvyklý špičkový detektor

V běžných zapojeních aktivních špičkových detektorů, v...

Programování řady STM32F10x přes USART

Při vývoji aplikací pro mikrořadiče je dobré myslet na...

Naposledy komentované články

Zkratuvzdorný regulátor 154V/30mA
„Toto není zkratuvzdorné, toto je ptákovina. Už jen ztrátovým teplem na tomto tranzistoru,...“
Ovladač stroboskopu 0/10 V
„Velice pěkné. Malé, jednoduché a užitečné.“
Tranzistory místo Pentody
„Kdo by proboha takovouhle blbost dělal? Praktická elektronika mě nepřestává udivovat....“
Procesory ARM
„Ano pane Frýd, je to článek k ničemu, protože každý vůl ví, že potřebuje nějaký...“
Superkondenzátor
„Ten na obrázku bude tak za stovku (v gm jsem nenašel, semic má 5,5F za 99). Jinak...“