|
自制的開關不僅成本極低(不超過10元)，而且在供電電壓,、探測距離方面比購買的成品還好,。它只需5V電壓供電(輸出為TTL電平),、最大探測距離為20cm以上(這個距離與紅外管的發(fā)射功率和被探測材料的表面性質有關),，探測距離還可以調節(jié)，而購買的成品供電電壓要求12～24V,，探測距離也不可調節(jié)。 接近開關電路原理圖如圖1所示,，圖1中的元件參數(shù)見附表,。由555構成多諧振蕩器，從③腳輸出38kHz的方波信號,。經(jīng)VT1驅動紅外發(fā)射管VD2向外發(fā)射頻率為38kHz紅外調制信號,。之所以選用38kHz的紅外調制信號，是由于選用的紅外接收頭U1的頻率響應為38kHz(U1型號AT138B的“38”表示響應頻率大小,，其外觀和引腳如圖1右方所示),。當有障礙物靠近時，紅外線反射回來被U1所接收,，當接收到的紅外信號足夠強時輸出(OUT)為低電平，否則為高電平,。如果用5V供電,，輸出(OUT)為TTL電平可直接與微處理器相接。多諧振蕩器的振蕩頻率計算公式為： t1≈0.7(R1+R2)×C1,； t2≈0.7(R3+R4)×C1,； f=1/(t1+t2)。 調試時使輸出波形的占空比盡量為1:1,，經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)只要占空比偏離1:1不太多則無所謂,，但頻率不要偏離38kHz太多，否則探測精度會下降,，頻率偏離太大時則U1根本沒有響應,。經(jīng)過計算在R1、R3為1k時R2,、R4調到880Ω左右（實際有所偏差）,。  紅外發(fā)射管的發(fā)射功率可通過改變R5的阻值進行調節(jié)，發(fā)射管的發(fā)射電流大小決定了探測距離的大小,。如果不需調節(jié)探測距離的大小,，R5、R6可用一固定阻值的電阻代替,。 紅外接近開關制作的關鍵并不在于電路,，而是在結構上，特別是U1和VD2的位置不能隨便放置,。筆者把該紅外接近開關做成探頭狀,，把整個電路板安裝在一根塑料管內，并引出三根導線：電源,、地,、輸出(OUT)。U1,、VD2放置在塑料管的前端,，并用不透光的塑料片把U1、VD2隔開,，為了防止VD2向旁邊漏射出紅外線可用黑色電膠布在VD2的周圍繞一兩圈,，只讓紅外線從VD2的前方發(fā)出(電路板、隔光塑料片,、U1,、VD2可用硅膠進行固定),，其結構如圖2所示。  注意：不要忘了在VD2的周圍用黑色絕緣膠布繞一兩圈,，只讓紅外線從VD2的前方射出,，否則VD2從旁邊漏射出紅外線將直接到達U1，輸出端(OUT)總為低電平,，如圖3所示,。  該電路只要焊接無誤，結構安排得當,，不需要太多的調試(只要把多諧振蕩器的振蕩頻率調到38kHz 即可),，一試就能成功。制作結果表明：該紅外接近開關不僅能探測到接近到探頭一定距離的物體,，還能識別出顏色的深淺(淺顏色的物體由于反光性較強其觸發(fā)距離較遠),，而且所使用的元件都是市面上極易買到的，AT138B是紅外接收頭,，如買不到可用同類產(chǎn)品(如HM383)代替,。  |
|
|
