Capteur de proximité infrarouge utilisant le LM358 : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Il s'agit d'une instructable sur la fabrication d'un capteur de proximité IR

Étape 1: Regardez la vidéo

Avant de continuer, je vous recommande de regarder d'abord la vidéo complète. Vous y trouverez le processus complet de fabrication de ce circuit simple sur une planche à pain. Visitez ma chaîne 'ElectroMaker' pour plus de détails.

Étape 2: Jetez un œil au schéma

Étape 3: Commandez les pièces nécessaires

IC1- Tout OP-Amp IC fonctionnera comme LM324, LM358, CA3130 etc. (Nous l'utilisons comme comparateur)

R1- 100K‎Ω Potentiomètre/Résistance Variable

R2- 100‎Ω - 1K‎Ω

R3- 10K‎Ω

L1- LED infrarouge (LED IR) (émetteur IR)

L2- Récepteur infrarouge (Photo-diode IR) (Capteur IR)

L3- LED normale (n'importe quelle couleur, la couleur n'a pas vraiment d'importance)

B1- 6 à 12 volts CC

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Étape 4: Comment fonctionne ce circuit ?

Eh bien, notre objectif dans ce circuit est d'allumer une LED ou un buzzer chaque fois qu'un obstacle s'approche du capteur, nous avons donc d'abord une photodiode infrarouge dont la borne négative est connectée au rail positif et sa borne positive au rail négatif Via une résistance de 10K‎Ω. Chaque fois que la lumière infrarouge tombe sur la photodiode, une petite quantité de courant est produite, dont l'amplitude est très inférieure quelque part dans la plage des micro-ampères. Ensuite, nous avons besoin de lumière infrarouge, n'est-ce pas ? Nous avons donc utilisé un infrarouge avec une résistance de limitation de courant pour nous fournir de la lumière infrarouge, donc ce qui se passe, c'est quand un obstacle ou un objet s'approche de la lumière infrarouge, la lumière infrarouge frappe l'objet ou l'obstacle qui se trouve devant la LED infrarouge et réfléchit à la photodiode infrarouge qui la convertit ensuite en une certaine quantité de courant (dans la plage de micro-ampères) et comme nous avons une résistance de 10K‎Ω de la borne positive de la photodiode à GND, le petit courant est converti en tension et qui est calculé par la loi d'ohms (V = IR) où R est constant 10K‎Ω et I quel courant change avec la quantité de lumière infrarouge tombant dessus. Disons que lorsque la distance n/b de la LED IR et de l'obstacle est de 2 cm, le courant produit par la photodiode est de 200 micro-ampères (pas la valeur exacte, c'est peut-être différent) donc la tension sera de 0,0002 ampères (200 micro-ampères) * 10000Ω (10KΩ) = 2 Volts. Plus la lumière infrarouge tombera, plus le courant produit par la photodiode sera élevé, ce qui signifie une tension plus élevée à la borne positive de la photodiode et vice-versa. Ensuite, nous avons un potentiomètre/résistance variable qui agit comme un diviseur de tension. La formule pour calculer Vout= (Rbottom/ Rbottom + Rtop * Vin) donc lorsque le potentiomètre est plus vers le GND (rail négatif) ce qui signifie aussi que la résistance vers Vcc (rail positif) est plus que celle de vers GND, alors la tension à la broche du milieu du potentiomètre (Vout) sera haut et vice-versa. Cela signifie que nous pouvons faire varier notre tension de sortie de 0 à 9 volts (le maximum est notre tension d'entrée elle-même). Maintenant, nous avons deux tensions, une de la photodiode et une autre de la résistance variable (potentiomètre), alors comment pouvons-nous utiliser ces deux tensions pour déclencher une LED ? Le meilleur moyen est de comparer ces deux tensions différentes. Et nous le ferons en utilisant un composant appelé "Comparateur" qui n'est qu'un ampli-op sans aucun retour d'information avec sa sortie et son entrée non inverseuse (celle marquée du signe +), il fonctionne comme un comparateur. En termes simples, si la tension à l'entrée non inverseuse (celle marquée d'un +) est supérieure à la tension à l'entrée inverseuse (celle marquée d'un -), la sortie deviendra élevée (tension de sortie positive) et vice-versa.. Nous connectons donc la broche médiane du potentiomètre (tension de sortie réglable) à l'entrée inverseuse (broche 2 du LM358 que nous utilisons) et la borne positive de la photodiode (la tension dépend de la lumière infrarouge) à l'entrée non inverseuse (broche 3) Ainsi, chaque fois que la tension à la broche 3 devient supérieure à la broche 2, la broche 1 (sortie du comparateur) devient élevée (la tension de sortie sera votre tension d'entrée elle-même + une petite perte de tension qui est minuscule et à peine perceptible, et lorsque la broche 2 est plus élevé que Pin3, la sortie passe à Low (0V) Maintenant, vous savez pourquoi nous appelons ce potentiomètre un contrôle de sensibilité. Si vous avez des doutes sur quelque chose, n'hésitez pas à nous demander dans la section commentaires de nos vidéos.

Étape 5: Guide de dépannage

Si votre circuit ne fonctionne pas, suivez les étapes ci-dessous. Si cela ne vous aide pas, n'hésitez pas à nous demander dans la section commentaire de nos vidéos.

1. Vérifiez l'IC (OP-AMP) (COMPARATEUR)

2. Assurez-vous d'avoir connecté les broches du comparateur dans le bon sens

3. Assurez-vous que les autres connexions sont correctes

4. Assurez-vous que votre photodiode est correcte, essayez d'en utiliser une autre

5. Assurez-vous que votre LED IR est correcte en la connectant à n'importe quelle batterie avec une résistance de la série 1K OHM et en la voyant à travers un appareil photo numérique (elle a une couleur rosâtre et n'est pas visible à l'œil nu)

6. Assurez-vous que votre potentiomètre est connecté dans le bon sens

7. Si votre LED OU BUZZER clignote ou sonne en continu, tournez votre potentiomètre davantage vers l'alimentation positive

8. Assurez-vous que votre alimentation est connectée dans le bon sens, votre circuit peut être endommagé en l'exposant à des tensions élevées ou à des polarités inversées.