В двух предыдущих статьях (часть 1, часть 2) мы создали простой датчик приближения, который включал светодиод или лампочку после обнаружения отраженного от препятствия инфракрасного света, испускаемого ИК-диодом.
Однако проблема заключается в том, что фототранзистор также реагирует на инфракрасный свет, поступающий от других источников, например, свет от настольной лампы или солнечный свет. Сегодня мы постараемся решить эту проблему.
Давайте рассмотрим особенности всех нежелательных инфракрасных источников света, которые окружают нас. Они могут быть слабыми или сильными, могут быть далекими или близкими. Но общей чертой каждого из них является то, что излучаемое ими ИК-излучение является непрерывным.
Наши предыдущие схемы также излучали непрерывный ИК-свет, а фототранзистор – был настроен на непрерывное освещение. Если же мы будем генерировать световой сигнал с определенными параметрами (например, частотой), и приемник будет настроен только на такой сигнал, то мы избавимся от проблемы ложного срабатывания.
В нашей модернизированной схеме мы используем интегральный фотоприемник TSOP31236. На самом деле это инфракрасный приемник предназначен для систем дистанционного управления, но его низкая цена и универсальность позволяют использовать его в различных схемах.
Ниже представлена распиновка фотоприемника TSOP31236, который имеет довольно необычный корпус. TSOP31236 состоит из фотодиода, полосового фильтра и простой системы вывода.
Обратите внимание на схему подключения приемника в нижнем правом углу. Мы видим там резистор R1 и конденсатор C1 вместе с пометкой, что эти элементы используются для защиты TSOP31236 от скачков питающего напряжения. Для удобства в нашей схеме мы не используем эти элементы, потому что в случае использовании аккумулятора в этих элементах нет необходимости.
Работа приемника заключается в том, что он обнаруживает вспышки инфракрасного света, следующие с частотой 36 кГц. Встроенные фильтры приводят к тому, что система нечувствительна к другим частотам.
В момент обнаружения соответствующего ИК-сигнала, открывается транзистор, показанный на диаграмме слева. После открытия этого транзистора ток может протекать через вывод OUT к земле GND. Если фотоприемник не обнаруживает ИК-сигнал, то транзистор закрыт и на выводе OUT появляется напряжение, равное напряжению питания, поскольку он подключен к Vcc через резистор 30кОм. Такой тип выхода называется выход с открытым коллектором.
С приемником разобрались. Теперь нам необходимо построить передатчик, который будет передавать соответствующий ИК-сигнал, то есть он должен мигать с помощью инфракрасного диода с определенной частотой (36кГц).
Возможностей много, и мы будем использовать в нашей схеме дешевый и популярный таймер NE555. Данная схема генерирует сигнал прямоугольной формы с частотой и заполнением, которые зависят от номиналов двух резисторов и одного конденсатора.
Если у вас нет под рукой именно таких номиналов, которые указаны на схеме, вы можете подобрать другие, только чтобы полученный сигнал максимально был приближен к частоте 36кГц и с заполнением 50%.
И еще. Необходимо помнить, что вывод приемника TSOP31236 может обеспечить ток всего 5 мА. Если вам нужно управлять более мощной нагрузкой, то вы можете усилить ее, используя дополнительный PNP транзистор, подключенный по схеме Шиклаи, как во второй части.
