„Tyap-Blyap“ kanalas pristatė svarstymui skirtą rinkinį pačių pagaminta iš gatavų dalių infraraudonųjų spindulių jutiklis artėjant. Pasak kanalo vedėjos, š nepakeičiamas dalykas name. Lenta nudažyta, nurodytos detalės. Yra instrukcijos su diagrama. Deja, aprašymo rusų kalba nėra. Svarbiausia, kad elementai būtų pasirašyti.
Galite nusipirkti šioje Kinijos parduotuvėje.

Šis jutiklis reaguoja, kai objektas artėja prie tam tikro atstumo. Relė veiks ir įjungs arba išjungs grandinę. Specialistas pastatys elementus ant plokštės, atliks litavimą ir patikrins veikiantį artumo jutiklį. Prieš pradėdami, patikrinkite rezistorių reikšmes. Tam naudojamas patogus įrenginys.

Beveik elementai įkišti į plokštę, belieka sulituoti mikroschemą ir galite pradėti testuoti. Viskas paruošta. Belieka nuplauti lentą.
Prietaiso charakteristikos. Maitinimo įtampa 12 voltų, apkrovą galima jungti nuo 250 voltų, 10 amperų. Viskas paruošta bandymams. Viskas susiję. Kaip apkrova bus naudojama 12 voltų LED lemputė. Jis maitinamas iš atskiro švino-rūgšties akumuliatoriaus. Plokštės tuščiosios eigos režimo suvartojimas yra tik 26 miliamperai. Kai atsiranda kliūtis, užsidega lemputė. Laiko relė veikia tam tikrą laiką ir gali atlaikyti apkrovą. Tada išsijungia. Veikimo laikas reguliuojamas apipjaustymo rezistorius. Pabandykime atsukti pagal laikrodžio rodyklę. Dabar krovinys išjungiamas beveik tuo pačiu metu, kai pašalinama kliūtis. Pabandykime, priešingai, pailginti veikimo laiką. Galite nustatyti daug ilgesnį laiką, nei parodyta teste.

Kalbant apie veikimo atstumą. Infraraudonųjų spindulių jutiklis reaguoja į ranką, kai artėjama maždaug 10 centimetrų atstumu.
Jei paimtume storesnį daiktą, pavyzdžiui, faneros gabalą. Prietaisas suveikė priartėjus prie 16 centimetrų. Kyla klausimas: kas turi įtakos atstumui? Objekto tūris, jo storis? Popieriaus gabalas suveikė 12 centimetrų atstumu.
Aliuminio lakštas sureagavo priartėjęs prie 30 centimetrų. Pabandykime su veidrodžiu. Veidrodis veikė 50 cm atstumu. Jutimo atstumas padidėjo dar vienu decimetru.

Šaltinis: youtu.be/ASsk3xXDmuU

Infraraudonųjų spindulių jutiklis

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje yra paprasto infraraudonųjų spindulių jutiklio, leidžiančio signalizuoti, kai kažkas artėja prie jo, schema.
Infraraudonųjų spindulių jutiklio veikimo diapazonas yra apie metrą, šis atstumas priklauso nuo dizaino savybė infraraudonųjų spindulių siųstuvas-imtuvas įrenginio dalis, kuri yra pagaminta HOA1405 modulio pavidalu. Tai modulis su infraraudonųjų spindulių šviesos diodu ir viduje įmontuotu fototranzistoriumi, modulio konstrukcija parodyta paveikslėlyje žemiau.

Skleidžiama infraraudonųjų spindulių šviesa atsimuša į kažką ir pataiko į fototranzistorių, kuris yra prijungtas prie legendinio ir visur esančio laikmačio NE555, kuris veikia monostabiliu paleidimo režimu. Pasiekus tam tikrą fototranzistoriaus varžą, kuri priklauso nuo gaunamo atspindėto infraraudonųjų spindulių signalo intensyvumo, NE555 paleidiklis pakeičia būseną ir iš aukštų dažnių garsiakalbio pasigirsta garsas, taip pat dvi minutes užsidega šviesos diodas. Signalo laikas priklauso nuo elementų R4 ir C2. Leidžiama naudoti bet kurį kitą modulį kaip siųstuvo-imtuvo modulį arba montuoti atskirą šviesos diodą ir fototranzistorių, tačiau naudojant atskirai, būtina numatyti tokią konstrukciją, kad fototranzistorius nebūtų apšviestas šviesos diodu. Schema yra paprasta, lengvai kartojama ir nereikalauja konfigūracijos. Jūs netgi galite jį naudoti kompaktiškumui montavimas ant sienos. Tokį jutiklį galima naudoti, pavyzdžiui, in įsilaužimo signalizacija, bekontakčio ko nors aktyvavimo sistemose ir pan., tai fantazijos ir radijo mėgėjo poreikių reikalas.

Šiandieninis įrenginys bus infraraudonųjų spindulių artumo jutiklis. Jutiklis surinktas ant nebrangaus Attiny13 mikrovaldiklio, jį lengva gaminti ir jo nereikia reguliuoti.

Vaizdo įrašas apie jutiklio veikimą:

Kuo toks jutiklis skiriasi nuo, tarkime, gamykloje pagamintų judesio jutiklių (kurie, beje, tapo labai prieinami ir nebrangūs)?

Pagrindinis skirtumas yra taikymo sritis. Vis dar daugiau dėmesio skiriama paruoštiems jutikliams didelės patalpos ir judesio valdymas. Mūsų atveju jutiklis yra kompaktiškas ir labiau skirtas artumo valdymo funkcijoms ir skirtas integravimui į paruoštus projektus.

Naudojimo sritis gali būti plati:

- objektų reakcija į rankos priartėjimą (pavyzdžiui, interaktyvūs žaislai, automatiniai įrenginiai);
- atidarant spinteles, duris ir pan., kai priartėja ranka;
— įjungti šviesą pravažiuojant „kontrolinį tašką“;
— roboto orientacija erdvėje (sienų ir kliūčių valdymas);
— rankų judesių valdymo sistemos;
- signalizacija;
— …

1 Veikimo principas.

Jutiklis veikia labai paprastai. Įrenginys siunčia impulsus tam tikru laikotarpiu, naudodamas IR šviesos diodą. Nuo objekto atsispindinčius infraraudonuosius spindulius priima TSOP infraraudonųjų spindulių imtuvas. Yra objektas - yra signalas, nėra objekto - nėra signalo. Kad būtų išvengta klaidingų pavojaus signalų iš buitinių nuotolinio valdymo pultelių, trukdžių ar impulsų įjungus šviesas, įrenginys perduoda tam tikrą impulsų seką ir dekoduojant TSOP, viskas, kas neatitinka šios sekos, yra išmetama. Įjungta buitine technika(valdomas infraraudonųjų spindulių nuotolinio valdymo pulteliais) įrenginys neturi jokio poveikio, nes signalas yra gana silpnas ir moduliuojamas niekur nenaudojama seka.

2 Schema, lenta.

Struktūriškai jutiklis jau surinktas. Šalikas puikiai pasitvirtino įvairių projektų, todėl buvo nuspręsta jame atlikti ir šį projektą.
Nedidelis konstrukcijos pakeitimas yra kintamo rezistoriaus įrengimas jutiklio jautrumui reguliuoti. Daugiau pakeitimų nėra. Projekte naudojami komponentai nėra svarbūs vertinimams - gali būti naudojamos artimos jiems vertės.

3 Mikrovaldiklio programinė įranga.

Norėdami mirkyti mikrovaldiklio programinę-aparatinę įrangą (plokštėje), turite prijungti programuotoją prie atitinkamų kaiščių:

Priminimas: Algorithm Builder ir UniProf pažymėkite langelius, kaip parodyta paveikslėlyje.
PonyProg, AVR Studio, SinaProg žymimieji langeliai pažymimi atvirkščiai.
Saugiklio baitai: Žemas = $ 7 A, Aukštas = $ FF
Skaitykite, kaip programuoti mikrovaldiklius

4 Dizaino ypatybės.

Vienas iš grandinės veikimo trūkumų yra jutiklio jautrumo priklausomybė nuo bendro apšvietimo. Taip nutinka dėl paties TSOP automatinio jautrumo korekcijos (kad pašalinis apšvietimas nepatektų imtuvo į nedarbinę zoną).

Šį poveikį galima sumažinti keliais būdais:

— Kad ant imtuvo kristų mažiau pašalinės šviesos, jį reikia įdėti į nepermatomą vamzdelį (aš naudojau juodą termiškai susitraukiantį, prieš tai sutraukęs, kad gautųsi storesnės sienelės) ir vamzdelį iš vienos pusės uždaryti nepermatomu kamščiu ( Užpyliau juodais karštais klijais), o iš kitos pusės padariau tamsiai raudonos šviesos filtrą. Ši konstrukcija kiek įmanoma labiau apsaugo nuo netiesioginės šviesos, o jautrumas nenukenčia, nes raudonas filtras yra labai skaidrus IR spinduliams. Patartina IR šviesos diodą įdėti į vamzdelį – tai sumažins infraraudonųjų spindulių šoninius atspindžius, kurie gali duoti klaidingus aliarmus.

— Kitas būdas išspręsti šią problemą yra naudoti apšvietimo korekciją, pavyzdžiui, paprasčiausias yra fotorezistorius naudoti jautrumo reguliavimo grandinėje (nuosekliai su kintamo jautrumo rezistoriumi). Esant ryškesniam apšvietimui, didėja srovė per fotorezistorių, todėl padidėja jautrumas ir atvirkščiai.

Dar viena rekomendacija, šį kartą jutiklio įrengimui. Kadangi jutiklio veikimo principas pagrįstas atspindėtos spinduliuotės priėmimu, kai objektas yra arti atspindinčios plokštumos (pavyzdžiui, siena koridoriuje), atspindžiai iš plokštumos sukurs papildomą foną, kuris sumažins bendrą jautrumą. Tokiu atveju pabandykite pastatyti jutiklį kampu į plokštumą – tai nukreips atsispindėjusius spindulius į šoną (didžiąją dalį).

5 Jutiklio veikimas.

Surinkę jutiklį pradedame jį eksploatuoti. Pirmiausia nustatome jautrumą iki vidurio, įjungiame jutiklį, nukreipiame jį norima kryptimi ir pagal jautrumą nustatome patikimą atsaką į mums reikalingą objektą.

Jei valdant jutiklį bus naudojamas valdymas iš buitinio nuotolinio valdymo pulto, turite pereiti nuotolinio valdymo pulto mygtuko (komandos) mokymosi procedūrą. Prietaisas naudoja tik vieną mygtuką – trigerio reikšmės atstatymą. Norėdami ištirti mygtuką, turite atjungti įrenginį, „paspausti“ TSOP išvesties kaištį (schemoje „Out“ kaištį) į žemę, įjungti įrenginį, atleisti „Out“ kaištį ir paspausti pasirinktą nuotolinio valdymo mygtukas. Dabar jutiklis pradės veikti normaliai.

Kai keli jutikliai įjungiami artimu atstumu vienas nuo kito (pavyzdžiui, norint valdyti objekto judėjimo kryptį), jutikliai trukdys vienas kito darbui, nes jų signalai nėra sinchronizuojami. Siekiant pašalinti šią problemą, naudojamas infraraudonųjų spindulių draudimo išėjimas „LED-Ban“. Visuose įrenginiuose, išskyrus vieną, šis kaištis turi būti „prispaustas“ prie žemės. Tokiu atveju visi jutikliai veiks iš apatinio infraraudonųjų spindulių signalo šaltinio. Jei vieno skleidžiančio šviesos diodo neužtenka, tuomet IR šviesos diodus galite prijungti lygiagrečiai prie skleidžiančio įrenginio išvesties (nepamiršdami apie balastinius rezistorius).

Jei lygiagrečiai veikia keli jutikliai, visi jie turi būti apmokyti tuo pačiu nuotolinio valdymo pulto mygtuku arba ne visi.

6 Išvados.

Schemos veikimas turi ir privalumų, ir trūkumų.

Visų pirma, trūkumai:
— Prietaiso veikimo (jautrumo) priklausomybė nuo apšvietimo ryškumo. Tai iš dalies sprendžiama, bet problema yra;
— Maža skiriamoji geba (maži objektai „veiks“ prastai);
- Trumpas atsako diapazonas (atspindinčių sienų ir lubų buvimas sumažina diapazoną, nes jie neleidžia padidinti jautrumo - atsiranda klaidingi pavojaus signalai dėl atspindžių).

O desertui privalumai:
— Dizaino paprastumas (o jei jau susirinkote šaliką anksčiau, nieko daryti nereikia!);
— nėra retų ir brangių elementų;
- Nereikalauja reguliavimo.

Kaip matote iš vaizdo įrašo, jutiklis gana patikimai reaguoja į ranką pusės metro atstumu. Jis patikimai veikia nuo nuotolinio valdymo pulto ir netrukdo šalia esančiam televizoriui. Srovės suvartojimas neviršija 10 mA. Jutiklis gali būti maitinamas iš šaltinių, kurių įtampa yra nuo 3 iki 6 voltų (kai kurie TSOP negali veikti žemiau 5 voltų – į tai reikia atsižvelgti).

Deja, kol kas nenaudosiu, nes pas mane atkeliavo vėliau nei planuota (priežastis ne pristatymo greitis, o kai kurios kitos priežastys) ir teko naudoti daug brangesnį sprendimą.

Yra įvairių jungiklių ir jungiklių.
Yra paprastų, kurių kiekvienas turi namuose. Norėdami juos įjungti arba perjungti, turite juos spustelėti.
Yra tokių su jutikliniu jutikliu, jų spausti nereikia, tiesiog palieskite.
Ir yra nekontaktinių, bet ne dėl kontaktų nebuvimo (nors vienas kitam netrukdo), bet jei nereikia net liesti jungiklio, tereikia prie jo pritraukti ranką .
Būtent pastarasis tokių įrenginių tipas bus aptariamas toliau.

Tikriausiai, kaip visada, pradėsiu nuo aprašymo ir nuotraukos to, ką gavau, ir papasakosiu, kas tai yra, kodėl ir kokie yra apytiksliai šio įrenginio analogai.
Buvo tvarkingoje dėžutėje, pats jungiklis (tiksliau jungiklis) buvo permatomame maišelyje, bet prieš fotografuodamas jį nuėmiau.

Maišelio viduje buvo.
Tikrasis jungiklis.
Montavimo komplektas, du plastikiniai kamščiai ir du varžtai.
Instrukcijos, skirtos anglų kalba, nors jis nėra ypač reikalingas šiam įrenginiui, nes neturi jokių reguliavimo valdiklių, o išėjimai yra pažymėti paties įrenginio gale.
Popieriaus lapelis, kurio aš nesuprantu.

Instrukcija, gal kam nors pravers :)

Pats mygtukas pagamintas labai kokybiškai, metalas tvirtas, nors plonas, labai panašus į nerūdijantį plieną, plastikinės detalės puikiai priglunda.
Ir visai gražiai atrodo, tik Exit užrašas erzina, vėliau parašysiu kodėl.

Galinėje pusėje yra 5 laidai.
Raudona ir juoda atitinkamai yra pliuso ir minuso galios, viskas atitinka visuotinai priimtus ženklus (yra išimčių).
Geltona – bendras relės kontaktas
Žalia – paprastai atviras kontaktas
Balta – paprastai uždaras kontaktas.
Laidai nėra labai ilgi, apie 15 cm.

Taip pamažu patekome į vidų.
Įrenginyje esanti lenta yra dvipusė, galinėje pusėje taip pat parašyta laidų paskirtis, o tai labai gražu, nes nugarėlėje įklijuotas popierius gali nulipti, sugesti ir pan.
Galinis dangtelis neužsandarintas, bet priglunda gana gerai, tačiau anga laidams išeiti yra padaryta su parašte, todėl apsaugos klasė nurodyta tik priekiniam skydeliui.

Logiškai mąstant, šalia turėtų būti vidinė nuotrauka. Bus, bet pirmiausia padarysiu nedidelį lyrinį nukrypimą.
Pirmiausia, kokių tipų artumo jungikliai yra?
1. Talpa, reikia liesti arba pritraukti ranką labai arti. Turbūt pats paprasčiausias ir pigiausias sprendimas. Aš turėjau vieną su tokiu jutikliu.
2. Radijo dažnis, veikiantis Doplerio principu. Brangiausi jutikliai.
3. Jutikliai, pagrįsti IR spinduliuotės atspindžiu. Paprastas ir nebrangus, bet kompromisinis variantas.

O dabar privalumai ir trūkumai.
Talpinis, santykinai nebrangus, tačiau liesti paviršių pageidautina, gali tinkamai neveikti esant elektromagnetiniams trikdžiams.
Radijo dažnis, veikia labai aukštu dažniu, apie 24 GHz. Jie yra sudėtingi ir atitinkamai brangūs, tačiau mažiau bijo trukdžių, nebijo paviršiaus užteršimo ir gali dirbti per nepermatomą plastiką.
Infraraudonųjų spindulių, paprastas dizainas, diapazonas yra panašus į radijo dažnius, bet gali sumažėti, jei paviršius turi didelė tarša ir nedirbkite per medžiagas, kurios yra nepermatomos IR diapazone.

Dabar pabandysiu paaiškinti, kodėl naudoju tokius jungiklius.
Be atsiliepimų rašymo ir litavimo lentų, montuoju automatinį stumdomos durys. ir šiose duryse ne visada yra judesio jutiklis.
O kadangi tokias duris montuoju įmonėse, jos veikia sanitariniai standartai, kuriems pageidautina (o kartais ir privaloma, pvz. operacinėse ir tualetuose) naudoti durų atidarymo aktyvatorius su bekontakčiu valdymu (yra net specialūs įrenginiai, į kuriuos reikia įkišti koją, kad kontaktas veiktų).

Dar visai neseniai naudojau Belgijos firmos Bea jutiklius. Pavyzdžiui

Vieno tokio jutiklio kaina yra (jei nieko nesupainioju) apie 130 USD.
Ir dažnai vienoms durims reikia dviejų jutiklių.
Reikėtų pažymėti, kad šie jutikliai nėra atsparūs vandalams;

Taigi pamažu priėjau prie taško, kuriame parodyta, kaip viduje veikia IR jutiklis.
Pirmiausia parodysiu vietą, kur pastatyta lenta, aiškiai matomos IR spinduliuotės perdavimo ir priėmimo angos, jos padarytos taip, kad IR imtuvas matytų tik atspindėtą spinduliuotę.
Pati lenta neveiks.
Beje, būtų gražus guminis tarpiklis aplink metalo perimetrą, bet brangūs radijo dažnio irgi jų neturi.

O dabar aš pats PCB prietaisai.
Tai rodo -
IR šviesos diodas.
IR fotoimtuvas, tokie dažniausiai naudojami įvairiuose radijo įrenginiuose su nuotoliniu valdymu, darbo dažnis 38 KHz (matuojamas).
Relė, jos parametrai atitinka instrukcijose nurodytus parametrus.
Jungtis laidams prijungti.
Maitinimo įvestis yra apsaugota kaip savaime atsistatantis saugiklis ir diodas, apsaugantis nuo maitinimo prijungimo prie netinkamo poliškumo. Toliau yra 5 voltų galios stabilizatorius, nėra elektrolitinių kondensatorių, o tai tik padidina patikimumą.
Keturi dvispalviai šviesos diodai. Įprastu režimu jie šviečia raudonai, o suveikus – mėlynai.
Valdymo lustas, mažas, 6 kojelės, SOT23 pakuotėje.

Valdymui naudojama mikroschema, kurioje parašyta 02En, radau ją internete, bet nesu tikras, kad tai yra, nes puslapis yra kinų kalba ir atrodo kaip puslapis kažkokioje neaiškioje prekybos platformoje ar forume.
Jis ne tik nuolat generuoja impulsus LED valdymui, bet formuoja tam tikras impulsų pliūpsnių sekas ir atitinkamai prie jo prijungiamas fotodetektorius.
Dėl to kliūčių atpažinimas yra gana teisingas, jis nereaguoja į IR nuotolinio valdymo pultą, taip pat į stiprų apšvietimą iš kaitrinės lempos (bet tai yra fotodetektoriaus nuopelnas).

Natūralu, kad srovės suvartojimą matavau budėjimo ir darbo režimu.
Budėjimo režimu sunaudoja 27 mA. Maitinimas 12 voltų.

Aktyviame režime šiek tiek daugiau, 38 mA, nes relė įjungta.

Budėjimo režime apšvietimas raudonas, šiek tiek netolygus, bet gal taip ir buvo skirta.

Aktyviame režime foninis apšvietimas yra mėlynas, bet kadangi naudojamas matinis šviesos difuzorius, tai nelabai erzina.

Veikimo nuotolis yra apie 8 cm rankiniu būdu ir apie 15 cm nuo balto popieriaus lapo.
Suveikia labai aiškiai net ir santykinai greitu rankos judesiu po suveikimo išlieka aktyviame režime apie dvi sekundes, po to pereina į budėjimo režimą.
Neveikia santykinai ploniems objektams.

Dizainas gana plonas, didžioji dalis įgilinta, nes skirta įkišti į sieną/plokštę.

Tik tuo atveju, pamatavau pagrindinius matmenis, jei kam nors pravers.

Kaip jau rašiau aukščiau, maitinimo šaltinis yra 12 voltų, kas sufleruoja, kad įrenginys skirtas naudoti apsaugos sistemose, apie tai byloja ir užrašas Exit.
Pramoninės automatikos sistemos turi standartinis maistas esant 24 voltams ir gali veikti tiek nuolatine, tiek kintama srove.
Manau, kad su kai kuriais paprastais pakeitimais mygtukas gali būti naudojamas su pramoninės automatikos sistemomis.
Mygtukas galėtų būti labai patogus įvairiose taikymo srityse, bet užrašas, mano nuomone, erzina, būtų galima pasiūlyti ir vieną, ir kitą; skirtingų variantų užrašų, arba komplekte pateikti lipdukus su įvairiais užrašais.
Taikymo sritis -
Prieigos kontrolės įrenginiai.
Durų atidarymo kontrolė patalpose, kuriose reikia duoti komandą atidaryti neliečiant, maisto prekių parduotuvės, operacinės, švarios patalpos, tualetai ir kt.
Tiesiog vietos, kur toks valdymas gali būti patogus, pavyzdžiui, virtuvėje (su atitinkamomis dekoratyvinėmis modifikacijomis) įjungti apšvietimą.

Apskritai, kai rašiau šią apžvalgą, apėmė lengvas deja vu jausmas, aprašiau panašius įrenginio įspūdžius. Ypač man labai patiko darbo kokybė ir gana apgalvota bei patikimai atrodanti schema.

Internete radau mažiausiai dvi tokio įrenginio naminio diegimo parinktis, vieną LM567CN luste ir taip pat . Surinkau paskutinį variantą ir man jis sėkmingai naudojamas, jei domina galiu kažkaip padaryti apžvalgą.

Tęsti.
Argumentai "už"
Kaina.
Gera išvaizda.
Kokybiška gamyba ir gana apgalvotas dizainas.

Minusai.
Norėčiau guminio tarpiklio perimetru sandarinimui.
Kadangi įrenginį galima naudoti ne tik kaip išėjimo mygtuką, norėčiau turėti etiketės keitimo variantų.

Mano nuomonė. Visiškai vertas ir paprastas RF artumo jungiklių pakaitalas, taip pat nesukuria RF spinduliuotės.

Šis produktas buvo pateiktas nemokamai, kad kiekvienas pirkėjas peržiūrėtų ir išbandytų.

Manau, kad šio įrenginio apžvalga gali būti naudinga. Laukiu jūsų klausimų ir komentarų.
Jei ką nors pamiršau paminėti, parašykite man ir aš papildysiu.

P.S. Pridėjus pigią mikroschemą (o gal ir vieną rezistorių bei kondensatorių), įrenginį galima paversti bistabiliu, t.y. Jie pakėlė ranką, įjungė, vėl pakėlė, išjungė. Konvertavimo kaina apie 20 centų, lustas HEF4013BP.
Dabar įrenginys veikia kaip nefiksuoto mygtuko analogas (kaip išėjimo mygtukas domofonuose, nors šis jutiklis sukurtas tokiai programai).
Galbūt bus dar viena apžvalga su panašia modifikacija :).