AVT

730

Dalekosiê¿ny tor podczerwieni
Bariera œwietlna
Strzelnica optyczna

Elementem wykonawczym jest brzêczyk piezo. Tor mo¿e pracowaæ w dwóch trybach, a ich
wybór dokonywany jest zwor¹ w odbiorniku. W tzw. trybie strzelnicy uk³ad reaguje dŸwiêkiem
na pojawienie siê impulsów z nadajnika. W trybie bariery œwietlnej dŸwiêk sygnalizuje
przerwanie wi¹zki podczerwieni. Kit pozwala przeprowadziæ wiele ciekawych eksperymentów z
podczerwieni¹.

Kompletny tor œwietlny, w sk³ad którego wchodzi nadajnik i odbiornik impulsów podczerwieni.

Rekomendacje: zestaw polecany do budowy eksperymentalnych systemów alarmowych, jako
gra zrêcznoœciowa (strzelnica) i osobom zainteresowanym ³¹czami bezprzewodowymi.

W³aœciwoœci

• zasiêg 10-20 m.
• dwa tryby pracy z sygnalizacj¹ akustyczn¹
• opcjonalne, zewnêtrzne elementy wykonawcze (przekaŸnik, tranzystor)
• mo¿liwoœæ zwiêkszenia zasiêgu
• zasilanie nadajnika: 3...12 VDC
• zasilanie odbiornika: 4,5...6 VDC

AVT 730 Dalekosiê¿ny tor podczerwieni. Bariera œwietlna. Strzelnica optyczna

1

2

Schemat elektryczny nadajnika przedstawia rys.1 a odbiornika rys.2. Dioda nadawcza

podczerwieni D1 (LD274) wysy³a impulsy promieniowania o czêstotliwoœci 36kHz. Wytwarza je
generator z uk³adem U2. Potencjometr PR1 pozwala w szerokim zakresie zmieniaæ jego
czêstotliwoœæ (od oko³o 22kHz do oko³o 50kHz). Generator U2 nie pracuje ci¹gle. Jest w³¹czany na
krótko przez uk³ad U1, który jest generatorem o czêstotliwoœci oko³o 45Hz, czyli o okresie oko³o
22ms. Obwód R6C2 powoduje, ¿e generator U2 jest w³¹czany co 22ms na oko³o 0,4ms i w ci¹gu
tego krótkiego czasu dioda D1 wysy³a 14...15 impulsów o czêstotliwoœci 36kHz, co wystarcza do
zapewnienia reakcji odbiornika. Sygna³ prostok¹tny z wyjœcia OSC generatora U2 steruje
tranzystorami T1, T2. Poniewa¿ uk³ad przewidziany jest do pracy tak¿e przy bardzo niskich
napiêciach rzêdu 3V, zastosowane s¹ dwa tranzystory, w tym jeden to uk³ad Darlingtona (BC517).
Dziêki temu mo¿na uzyskaæ du¿y pr¹d diody D1 bez obci¹¿ania wyjœcia OSC koski U2. W ci¹gu
ka¿dych 22ms przez diodê D1 pr¹d p³ynie tylko przez 0,2ms, co umo¿liwia zwiêkszenie
szczytowego pr¹du diody D1 do ponad 1A oraz uzyskanie zaskakuj¹co du¿ego zasiêgu przy
œrednim poborze pr¹du rzêdu kilkunastu miliamperów. W zwi¹zku z bardzo du¿ym pr¹dem
szczytowym diody D1 niezbêdne s¹ du¿e kondensatory C5, C6. W czasie pracy diody, pr¹d
pobierany jest z tych kondensatorów, a nie wprost z baterii, która ma du¿¹ rezystancjê wewnêtrzn¹.
Potê¿ne impulsy pr¹du mimo wszystko powoduj¹ pewn¹ modulacje napiêcia zasilania, a
dodatkowy obwód R3C4 filtruje zasilanie obu generatorów.
W odbiorniku (rys.2) pracuje uk³ad scalony TFMS5360 lub odpowiednik, na którego wyjœciu
pojawia siê stan niski po odebraniu z nadajnika paczki impulsów o czêstotliwoœci 36kHz i czasie
trwania paczki co najmniej 0,4ms. Jeœli odbiornik otrzymuje prawid³owe impulsy œwietlne z
nadajnika, na kondensatorze C1 utrzymuje siê stan logiczny niski. Nie jest to wprawdzie „czysty”
stan logiczny, poniewa¿ ka¿da odebrana paczka impulsów powoduje roz³adowanie C1, a przez czas
oko³o 22ms kondensator ten jest ³adowany przez wewnêtrzny rezystor o wartoœci 100k

W

.

PojemnoϾ C1 (1

m

F) i czas powtarzania impulsów (22ms) s¹ tak dobrane, ¿e niewielki pi³okszta³tny

przebieg na C1 jest traktowany przez wejœcie bramki U2A jako stan niski. W uk³adzie
podstawowym rezystor R1 nie odgrywa istotnej roli i mo¿na go zast¹piæ zwor¹.
Jeœli zwarte s¹ punkty Z-Z1, wtedy brzêczyk odzywa siê po wykryciu impulsów promieniowania
podczerwonego. Jeœli zwarte s¹ punkty Z-Z2, brzêczyk w³¹cza siê po zaniku impulsów, czyli po
przerwaniu bariery œwietlnej. Dodatkowe punkty A, B umo¿liwiaj¹ pod³¹czenie zewnêtrznych
elementów wykonawczych, np tranzystora.

Opis uk³adu

AVT 730 Dalekosiê¿ny tor podczerwieni. Bariera œwietlna. Strzelnica optyczna

Rys. 1 Schemat elektryczny nadajnika

3

AVT 730 Dalekosiê¿ny tor podczerwieni. Bariera œwietlna. Strzelnica optyczna

Monta¿ i uruchomienie

Rozmieszczenie elementów na p³ytce drukowanej nadajnika przedstawia rys.3 a odbiornika rys 4.
Podzespo³y nale¿y wlutowaæ w p³ytki drukowane, najlepiej wed³ug kolejnoœci podanej w wykazie
elementów. Podczas monta¿u nale¿y zwracaæ szczególn¹ uwagê na sposób wlutowania elementów
biegunowych: kondensatorów elektrolitycznych, tranzystorów, diod.

Wyciêcie w obudowie

podstawki i uk³adu scalonego musi odpowiadaæ rysunkowi na p³ytce drukowanej.

W odbiorniku

nale¿y zewrzeæ jumperem punkty Z-Z1 – brzêczyk w³¹czy siê, gdy wykryje impulsy nadajnika.
UWAGA! O ile nadajnik mo¿e byæ zasilany napiêciem w zakresie 6...12V, a nawet szerszym, o tyle
odbiornik musi byæ zasilany napiêciem w zakresie 4,5V...6V. Uk³ad powinien pracowaæ przy
ustawieniu potencjometru w nadajniku w po³owie drogi suwaka, ale aby uzyskaæ maksymaln¹
czu³oœæ warto przeprowadziæ dok³adniejsz¹ regulacjê czêstotliwoœci impulsów nadajnika.
Odbiornik ma du¿¹ czu³oœæ, a impulsy nadajnika s¹ bardzo silne, wiêc na czas takiej regulacji
odbiornik nale¿y w³o¿yæ do lekko niedomkniêtej szuflady czy szafki, ¿eby silnie st³umiæ impulsy
œwietlne. Podczas pracy nadajnika skierowanego na sufit trzeba poma³u zamykaæ szufladê czy
szafkê a¿ do wy³¹czenia dŸwiêku brzêczyka. Nale¿y pozostawiæ tak¹ niewielk¹ szczelinê i
pokrêcaj¹c potencjometrem w nadajniku dobraæ czêstotliwoœæ, ¿eby brzêczyk znów zadzia³a³.
Kilka takich prób pozwoli ustawiæ czêstotliwoœæ daj¹c¹ maksymaln¹ czu³oœæ i zasiêg toru.

Rys. 3 Rozmieszczenie elementów na p³ytce drukowanej nadajnika

Rys. 2 Schemat elektryczny odbiornika

Rys. 4 Rozmieszczenie elementów na p³ytce drukowanej odbiornika

!

Anoda

Katoda

330k

4

Dzia³ pomocy technicznej:

tel.:[phone]
[e-mail]

Producent:

AVT-Korporacja sp. z o.o.
ul. Leszczynowa 11
03-197 Warszawa

tel.: [phone]
fax: [phone]

Zestaw powsta³ na podstawie projektu o tym samym tytule opublikowanego w Elektronice dla Wszystkich 11/04

www.elportal.pl

Oferta zestawów do samodzielnego monta¿u dostêpna jest na stronie internetowej www.sklep.avt.pl

AVT 730 Dalekosiê¿ny tor podczerwieni. Bariera œwietlna. Strzelnica optyczna

Wykaz elementów

Nadajnik

Odbiornik

W kolejnoœci lutowania:

W kolejnoœci lutowania:

1

R1 – 100k

W

(br¹z-czar.-¿ó³ty-z³oty)

2

R2 – 33k

W

(pom.-pom.-pom-z³oty)

3

R3 – 220

W

(czerw.-czerw.-br¹z-z³oty)

4

R4 – 1k

W

(br¹z-czar.-czerw.-z³oty)

5

R5 – 4,7

W

(¿ó³ty-fiolet-z³oty-z³oty)

6

R6 – 10k

W

(br¹z-czar.-pom.-z³oty)

7

podstawka 14-pin pod uk³ad scalony U1!

8

podstawka 14-pin pod uk³ad scalony U2!

9

PR1 – 47k

W

(50k

W

) miniaturowy

10

C1 – 47nF MKT

11

C2 – 68nF MKT

12

C3 – 100pF (mo¿e byæ oznaczony 101)

13

T1 – BC548!

14

T2 – BC517!

15

C4 – 1000

m

F/16V!

16

C5 – 1000

m

F/16V!

17

C6 – 1000

m

F/16V!

18

D1 – dioda nadawcza Ld274!

19

z³¹czka do baterii 6F22 czerwony przewód
“+”, czarny “-” do punktów P, O!

20

w³o¿yæ dwa uk³ady scalone CMOS 4047 do
podstawek!

1

R1 – 1M

W

(br¹z-czar.-ziel.-z³oty)

2

R2 – 330k

W

(pom-pom.-¿ó³ty-z³oty)

3

podstawka 14-pin pod uk³ad scalony U1!

4

J1 – listwa (goldpin 3 szpilki)

5

C1 – 1

m

F MKT (mo¿e byæ oznaczony105)

6

C3 – 1

m

F MKT (mo¿e byæ oznaczony105)

7

C4 – 100

m

F/16V (lub 100

m

F/25V)!

8

U1 – TFMS5360 (TSOP1736 i SFH506-36)!

9

Y1 – brzêczyk piezo z generatorem (12V)
czerwony przewód “+”, czarny “-”

10

z³¹czka do baterii 6F22 czerwony przewód
“+”, czarny “-” do punktów P, O!

11

za³o¿yæ jumper na ko³ki Z-Z1 listwy J1

12

w³o¿yæ uk³ad CMOS 4093 do podstawki!

W wersji podstawowej nie montowaæ C2, a R1 mo¿na

Montuj¹c elementy oznaczone wykrzyknikiem zwróæ uwagê na ich biegunowoœæ.
Pomocne mog¹ okazaæ siê ramki z rysunkami wyprowadzeñ i symbolami tych
elementów na p³ytce drukowanej oraz fotografie zmontowanych zestawów.

!

1

2

3

4