如何创建接近传感器并了解其背后逻辑

描述

嘿，谢谢您的光临，我很想向您介绍如何创建功能齐全的接近传感器并了解其背后的逻辑……它们有多种实现方式，例如使用微控制器，但我决定使用模拟通过构建一些有源和无源组件。所以让我们开始吧……

简单来说，接近传感器可以帮助您检测到一个点或更多点的距离差异。构建的功能将使得系统既可以指示障碍物何时在附近，也可以在障碍物不在附近时，为了实现这一点，我们需要了解我们将要使用的一些组件...

1.LM358运算放大器

2.红外线发射器

3.红外接收器/光电二极管

4.电位器/可变电阻器（10kohms）（1个）

5. LED 2pcs (红绿)

6. 电阻器

一世。220 欧姆 -- 3 个

ii. 10k 欧姆 – 1 个

7.蜂鸣器（有源蜂鸣器）1个

LM358

这是将在此构建中发挥重要作用的运算放大器，IC 的工作是用作比较器来比较出现在反相和非反相端子上的各种电压电平。IC 可以由引脚 4 和引脚 8 供电，遵循运算放大器主体上的凹槽对齐，您将知道从哪里开始计数，下图将作为指南

 

 

 

 

1 / 3 • LM358 的引脚输出

 

在使用运算放大器时，我们将通过使用 2 个内部比较器来利用它的全部功能，使传感器能够检测指定范围内的障碍物，以及当范围内没有障碍物时

我在LM358上做了一个小实验，看看它的工作方式……

LM358 实验

 

有了这个，我们可以看到获得 HIGH OUTPUT；同相电压必须高于反相电压。

2.红外线发射器：它发出的红外线是肉眼看不到的，在物体上反射并反射回接收器。

用相机拍摄的红外光图像

 

3.红外线接收器/光电二极管：它通过发射器接收红外线，从而允许更多的电流流过它，从而产生更多的电压。它是电路中的主要传感设备。它不发射任何红外光，而是吸收

4.POTENTIOMETER 10k ：用于设置固定参考电压，以便与红外接收器的电压电平进行比较

电路原理图

 

 

1 / 2 •电路图

 

连接/工作原理

1. INFRARED EMITTER连接并不断打开以释放 INFRARED LIGHT，该 INFRARED LIGHT 将撞击物体并依次落在 Infrared RECEIVER 上。红外发射器的正极连接到 220 欧姆电阻，负极连接到地

2. INFRARED 接收器的连接方式是负极连接 9v，正极连接到 10kohm 电阻，然后接地，使其能够读取将用于比较器 (LM358) 的电阻两端的电压降

3. POTENTIOMETER也接好，中间管脚作为分压管脚，通过调节旋钮设置参考电压，用万用表测量。（第 1 和第 3 针连接到 9v 和接地，反之亦然）

4.连接LM358并按照“引脚排列”为运算放大器提供电源和接地，因为第一个比较器的工作是通过显示红色 LED 并激活传感器来指示传感器前方何时有障碍物蜂鸣器发出蜂鸣声。

第二个比较器则相反，它的工作是通过显示绿色 LED 来指示传感器前方何时没有障碍物。220 欧姆电阻（红色 LED）上的电压连接到 LM358 的 INVERTING 引脚，固定电位器电压连接到 LM358 的 NON-INVERTING 引脚

从而可以比较电压值，当来自 10k 欧姆电阻器（红外接收器）的电压大于固定参考电压（10k 电位器）时，LM358 的 OUTPUT 1 变为高电平（ON）并且 LED 和蜂鸣器都变为高电平并且只要电位器上的电压值大于 220 欧姆电阻的电压值，OUTPUT2 就会变为高电平（ON）。