日期：2025-03-26
當(dāng)IR LED發(fā)出的光照射到物體后入射到光電二極管上時(shí)，光電二極管的電阻從一個(gè)巨大的值下降。運(yùn)算放大器的輸入之一處于電位器設(shè)定的閾值。運(yùn)算放大器的另一個(gè)輸入來自光電二極管的串聯(lián)電阻。當(dāng)光電二極管上的入射輻射較多時(shí)，串聯(lián)電阻兩端的壓降會(huì)很高。在 IC 中，閾值電壓和串聯(lián)電阻兩端的電壓都會(huì)進(jìn)行比較。如果光電二極管串聯(lián)電阻兩端的電壓大于閾值電壓，則運(yùn)放 IC 的輸出為高電平。當(dāng) IC 的輸出連接到 LED 時(shí)，它就會(huì)亮起。根據(jù)環(huán)境條件，可以通過調(diào)節(jié)電位器來調(diào)節(jié)閾值電壓。
紅外線led一、直接入射
紅外 LED 和紅外接收器的位置是一個(gè)重要因素。當(dāng) IR LED 直接放置在 IR 接收器前面時(shí)，這種設(shè)置稱為直接入射。在這種情況下，幾乎所有來自 IR LED 的輻射都會(huì)落在 IR 接收器上。因此，紅外發(fā)射器和接收器之間存在視線通信。如果物體落在這條線上，它會(huì)通過反射輻射或吸收輻射來阻礙輻射到達(dá)接收器。
紅外線led二、區(qū)分黑色和白色
普遍認(rèn)為黑色吸收入射到其上的全部輻射，而白色反射入射到其上的全部輻射。基于這個(gè)原理，可以進(jìn)行傳感器對(duì)的第二次定位。IR LED 和光電二極管并排放置。當(dāng)紅外發(fā)射器發(fā)射紅外輻射時(shí)，由于發(fā)射器和接收器之間沒有直接接觸線，因此發(fā)射的輻射在擊中任何物體后必須反射回光電二極管。物體的表面可分為反射面和非反射面兩種。如果物體的表面本質(zhì)上是反射性的，即它是白色或其他淺色的，則入射到其上的大部分輻射將被反射回來并到達(dá)光電二極管。根據(jù)反射回來的輻射強(qiáng)度，如果物體的表面本質(zhì)上是非反射的，即它是黑色或其他深色，則它吸收幾乎所有入射到其上的輻射。由于沒有反射輻射，因此沒有輻射入射到光電二極管上，并且光電二極管的電阻保持較高，從而不允許電流流動(dòng)。這種情況類似于根本沒有物體。
紅外線led三、定位
紅外發(fā)射器和接收器的定位和封裝非常重要。發(fā)射器和接收器都必須以一定的角度放置，以便正確檢測物體。該角度是傳感器的方向性，為 +/- 45 度。在此圖中，我們將連接紅外發(fā)射器。紅外發(fā)射器現(xiàn)在常見于我們的家里、辦公室、甚至我們的汽車等地方等，它是基于無線傳感的，而且還可以更多的進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。紅外發(fā)射管又稱紅外發(fā)光二極管，實(shí)際上它屬于兩管可將近紅外光直接轉(zhuǎn)換成電能并能輻射出去的發(fā)光器件，其結(jié)構(gòu)與普通發(fā)光二極管的原理類似。與不同元件上的半導(dǎo)體。紅外通信有兩個(gè)部分或兩個(gè)元件，主要由硅晶體和高度集成電路組成，主要功能是濾波、整形、解碼、變焦等功能，其中光電二極管(PD)負(fù)責(zé)接收光信號(hào)按號(hào)碼。
紅外線led四、靈敏度
下圖所示原理圖作為調(diào)制紅外發(fā)射二極管，經(jīng)過接收、解碼、濾波、信號(hào)恢復(fù)等一系列操作后即可發(fā)射。紅外發(fā)射二極管應(yīng)清潔、狀況良好，工作過程中不得超過正向電流30~60mA、正向脈沖電流0.3~1A、反向電壓5V、功耗92mW、工作溫度最高的限值。 260攝氏度。紅外發(fā)射管和封閉頭要配對(duì)，否則會(huì)分散靈敏度。紅外線接收器在低濕度環(huán)境下存放時(shí)切記保護(hù)紅外線接收器表面，不要觸摸表面，不要沖洗或污染氣體或鹽分環(huán)境，放置時(shí)不要受到外部壓力?？梢钥聪聢D來了解紅外發(fā)射器和接收器模塊與Arduino的具體連接。我們將在兩個(gè) Arduino 板上測試接收和發(fā)射底座。主機(jī)或發(fā)射機(jī)和從機(jī)。
紅外線led五、載波頻率
請注意，該接收器使用 38 kHz 的載波頻率，這與 NEC 協(xié)議定義的標(biāo)準(zhǔn)載波頻率相同。正如上一篇文章中所討論的，與該頻率的輕微偏差不會(huì)造成問題。因此，該設(shè)備還應(yīng)適用于大多數(shù)使用 36 kHz 的基于 RC5 的遙控器。紅外 LED 也是如此，在這種情況下，它發(fā)出波長為 950 nm 的光。紅外傳感器通常對(duì)特定波長最敏感。然而，它們?nèi)匀粫?huì)對(duì)輸出設(shè)定限制內(nèi)的其他波長(例如近紅外波段)的紅外 LED 做出響應(yīng)。請記住，存在不同的標(biāo)準(zhǔn)和方案來對(duì)紅外輻射進(jìn)行分類，但大多數(shù) DIY 和業(yè)余愛好者項(xiàng)目在使用現(xiàn)成的電子元件時(shí)應(yīng)該沒問題。
紅外線led六、發(fā)送器模塊
下圖顯示了一個(gè)簡單的 IR 接收器和發(fā)送器電路，該電路使用上面部件列表中的部件。該電路不僅適用于 Arduino，還可以用于基于 Raspberry Pi 的項(xiàng)目和其他電子設(shè)備。成對(duì)的傳感器元件可以作為相反的輸入連接到差分放大器。在這種配置中，PIR 測量相互抵消，從而從電信號(hào)中去除視場的平均溫度;整個(gè)傳感器上紅外能量的增加是自我抵消的，不會(huì)觸發(fā)設(shè)備。這使得該設(shè)備能夠在暴露于短暫的閃光或全場照明的情況下抵抗錯(cuò)誤的變化指示。(連續(xù)的高能量暴露可能仍然能夠使傳感器材料飽和，并使傳感器無法記錄更多信息。)同時(shí)，這種差分布置最大限度地減少了共模干擾，使設(shè)備能夠抵抗因附近電場而觸發(fā)的情況。然而，在此配置中，一對(duì)差分傳感器無法測量溫度，因此僅適用于運(yùn)動(dòng)檢測。
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