Introduction aux circuits IR : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

L'IR est une technologie complexe mais très simple à utiliser. Contrairement aux LED ou aux LASER, l'infrarouge ne peut pas être vu avec l'œil humain. Dans ce Instructable, je vais démontrer l'utilisation de l'infrarouge à travers 3 circuits différents.

Les circuits n'utiliseront pas de récepteurs IR ou de microcontrôleurs, ils utiliseront plutôt une photodiode pour détecter le signal IR car c'est plus simple.

Étape 1: Notions de base sur les LED IR et les photodiodes

Les trois projets dépendent tous de la LED IR et de la photodiode. La LED IR émet un rayonnement infrarouge dans toutes les directions, la photodiode est placée à côté d'elle donc si un objet s'en approche trop, il réfléchira le rayonnement infrarouge dans la photodiode, la photodiode transforme l'infrarouge qu'elle a absorbé en un signal, le signal puis peut activer d'autres choses. Notez que le schéma ci-dessus a une LED IR noire et une photodiode transparente, ce n'est pas très courant car c'est généralement l'inverse, mais les 3 projets suivants utilisent le type normal de paires IR (LED IR: transparente, Photodiode: Noir/foncé violet). Les couleurs des diodes n'ont pas d'importance, mais assurez-vous simplement de vous rappeler laquelle est laquelle.

Points importants à noter (Veuillez lire ce qui suit):

LED IR: La LED infrarouge émet un rayonnement IR, nous ne pouvons pas voir le rayonnement car il contient une fréquence inférieure à la lumière visible, les humains ne peuvent détecter l'infrarouge que sous forme de chaleur (la LED IR peut donc devenir un peu chaude, c'est normal), et le rayonnement est pas nocif parce que c'est juste de la chaleur.

Photodiode: La photodiode est comme une LED mais elle ne donne pas de lumière, c'est plutôt un capteur de lumière (comme un LDR mais pas tout à fait). La photodiode peut prendre plusieurs formes: elle ressemble généralement à une LED noire mais elle peut aussi être transparente (ne pas la confondre avec d'autres LED). La photodiode est connectée différemment des LED normales, au lieu de Vcc à l'anode de la LED, c'est Vcc à la cathode de la photodiode (comme la façon dont vous connectez les batteries).

Lorsque vous achetez des LED IR et des photodiodes, essayez de les acheter par paires car parfois la LED IR ne fonctionne pas avec la photodiode.

Étape 2: Circuit infrarouge 1

Le premier circuit IR montrera simplement comment fonctionne la paire (LED IR et photodiode). En utilisant un transistor, nous pouvons transformer l'analogique sale de la photodiode en analogique propre que la LED de sortie préfère. Le circuit est très simple, il suffit de:

Résistance: 2x 220ohm (ou similaire), 1x 10k

Diode: 1x LED IR, 1x LED générique, 1x Photodiode

Transistor: 1x BC547 (ou tout transistor NPN équivalent, par exemple 2n2222A)

Une source d'alimentation 5v (l'USB convient), des câbles de démarrage et une planche à pain.

Étape 3: Test du circuit IR 1

Avant de terminer le circuit, assurez-vous que la LED IR et la photodiode sont placées l'une à côté de l'autre.

Une fois le circuit terminé, testez le capteur en plaçant un objet ou votre doigt à environ 5 cm au-dessus des deux diodes, puis déplacez lentement l'objet/le doigt vers les diodes jusqu'à ce que vous les touchiez toutes les deux. La LED générique devrait s'allumer d'autant plus que vous vous en approchez, c'est parce que l'objet réfléchit davantage l'infrarouge dans la photodiode.

Si cela ne se produit pas, vérifiez que vous avez bien inséré la photodiode, vérifiez vos connexions filaires, vérifiez votre source d'alimentation, si rien de tout cela ne vous aide, le problème peut s'être produit entre la LED IR et la photodiode (vous devriez en acheter de nouvelles ou essayez une autre paire).

Assurez-vous de ne pas faire fonctionner le circuit sous le soleil ou sous une lumière très vive car cela perturberait la photodiode.

Étape 4: Circuit infrarouge 2

Maintenant que vous comprenez comment la LED IR et la photodiode fonctionnent ensemble en tant que capteur, nous allons transformer le circuit précédent en un circuit d'alarme. Ce circuit utilisera un ampli OP pour amplifier le signal des photodiodes, un buzzer est connecté à la sortie de l'ampli OP mais qui peut être modifié et remplacé par un autre composant/circuit.

Ce circuit aura besoin de:

Résistance: 1x 220 (ou similaire), 1x 10k

Potentiomètre: 1x 10k

Diode: 1x LED IR, 1x photodiode

Puce IC: 1x LM358

Autres: 1x Buzzer ou remplacez-le par votre propre circuit.

Alimentation 5v (USB est très bien), Breadboard, fils de cavalier.

Étape 5: Test du circuit IR 2

N'oubliez pas que les deux diodes doivent être côte à côte en tant que dernier circuit. Pour tester le circuit, déplacez un objet ou votre main au dessus des deux diodes, cela devrait déclencher l'alarme. Vous pouvez également régler la sensibilité de la photodiode en tournant le potentiomètre, il y aura un moment où l'alarme sera toujours allumée, c'est parce que la photodiode est si sensible à l'IR qu'elle le détecte de l'atmosphère qui l'entoure. Il n'est pas possible pour moi de montrer le fonctionnement du circuit dans l'image ci-dessus mais imaginez que vous pouvez entendre le son du buzzer.

Ne faites pas fonctionner le circuit sous le soleil ou sous une lumière très vive car cela peut perturber la photodiode.

Pour dépanner, répétez l'étape 3.

Étape 6: Circuit infrarouge 3

Dans ce circuit, nous allons activer une LED (ou n'importe quelle sortie) sans appuyer sur un bouton. Cette fois, deux paires de LED IR et de photodiodes seront utilisées. Au lieu d'utiliser un amplificateur OP, nous utiliserons une minuterie 555 pour plus de simplicité. Nous ramènerons également les transistors pour lisser le signal analogique.

Ce circuit nécessitera:

Résistance: 3x 220ohm, 2x 10k, 2x 1M, 2x 3M

Condensateur: 1x 10nf

Diode: 2x LED IR, 2x Photodiode, 1x LED générique

Transistor: BC547 (ou équivalent)

Puce IC: 1 minuteur 555

Alimentation 5v (USB est très bien), Breadboard, fils de cavalier

Assurez-vous que les deux paires de diodes ont une distance entre elles afin qu'elles n'interfèrent pas les unes avec les autres. Assurez-vous également de coupler les bonnes diodes.

Étape 7: Test du circuit IR 3

Le circuit se compose de deux paires de diodes, l'une active la sortie, l'autre l'éteint. Vous devez d'abord déterminer quelle paire de diodes contrôle quoi. Une fois que vous l'avez fait, vous pouvez activer la sortie en plaçant un objet au-dessus d'une paire de diodes. La sortie restera allumée même après que vous ayez retiré votre objet du capteur, la sortie ne s'éteindra que si vous passez un objet au-dessus de l'autre capteur, elle restera alors éteinte jusqu'à ce que vous répétiez ce processus.

Encore une fois, ne faites pas fonctionner sous la lumière du soleil.

Étape 8: Plus de trucs IR

Il y a un monde beaucoup plus grand pour les circuits IR, ce n'est pas très compliqué mais c'est assez fascinant. Au lieu de LED IR et de photodiodes, de meilleurs circuits seraient constitués de télécommandes IR et de récepteurs IR, ces appareils peuvent couvrir beaucoup plus de portée et peuvent également transférer plus d'informations.

S'il y a des questions, n'hésitez pas à demander.