Dalekosiężny tor podczerwieni
Bariera S
wietlna
AVT
Strzelnica optyczna
730
Kompletny tor S
wietlny, w skład którego wchodzi nadajnik i odbiornik impulsów podczerwieni.
Rekomendacje: zestaw polecany do budowy eksperymentalnych systemów alarmowych, jako
gra zręcznoS
ciowa (strzelnica) i osobom zainteresowanym łączami bezprzewodowymi.
Elementem wykonawczym jest brzęczyk piezo. Tor może pracować w dwóch trybach, a ich
wybór dokonywany jest zworą w odbiorniku. W tzw. trybie strzelnicy układ reaguje dx
więkiem
na pojawienie się impulsów z nadajnika. W trybie bariery S
wietlnej dx
więk sygnalizuje
przerwanie wiązki podczerwieni. Kit pozwala przeprowadzić wiele ciekawych eksperymentów z
podczerwienią.
WłaS
ciwoS
ci
" zasięg 10-20 m.
" dwa tryby pracy z sygnalizacją akustyczną
" opcjonalne, zewnętrzne elementy wykonawcze (przekax
nik, tranzystor)
" możliwoS
ć zwiększenia zasięgu
" zasilanie nadajnika: 3...12 VDC
" zasilanie odbiornika: 4,5...6 VDC
AVT 730 Dalekosiężny tor podczerwieni. Bariera S
wietlna. Strzelnica optyczna
1
Opis układu
Schemat elektryczny nadajnika przedstawia rys.1 a odbiornika rys.2. Dioda nadawcza
podczerwieni D1 (LD274) wysyła impulsy promieniowania o częstotliwoS
ci 36kHz. Wytwarza je
generator z układem U2. Potencjometr PR1 pozwala w szerokim zakresie zmieniać jego
częstotliwoS
ć (od około 22kHz do około 50kHz). Generator U2 nie pracuje ciągle. Jest włączany na
krótko przez układ U1, który jest generatorem o częstotliwoS
ci około 45Hz, czyli o okresie około
22ms. Obwód R6C2 powoduje, że generator U2 jest włączany co 22ms na około 0,4ms i w ciągu
tego krótkiego czasu dioda D1 wysyła 14...15 impulsów o częstotliwoS
ci 36kHz, co wystarcza do
zapewnienia reakcji odbiornika. Sygnał prostokątny z wyjS
cia OSC generatora U2 steruje
tranzystorami T1, T2. Ponieważ układ przewidziany jest do pracy także przy bardzo niskich
napięciach rzędu 3V, zastosowane są dwa tranzystory, w tym jeden to układ Darlingtona (BC517).
Dzięki temu można uzyskać duży prąd diody D1 bez obciążania wyjS
cia OSC koski U2. W ciągu
każdych 22ms przez diodę D1 prąd płynie tylko przez 0,2ms, co umożliwia zwiększenie
szczytowego prądu diody D1 do ponad 1A oraz uzyskanie zaskakująco dużego zasięgu przy
S
rednim poborze prądu rzędu kilkunastu miliamperów. W związku z bardzo dużym prądem
szczytowym diody D1 niezbędne są duże kondensatory C5, C6. W czasie pracy diody, prąd
pobierany jest z tych kondensatorów, a nie wprost z baterii, która ma dużą rezystancję wewnętrzną.
Potężne impulsy prądu mimo wszystko powodują pewną modulacje napięcia zasilania, a
dodatkowy obwód R3C4 filtruje zasilanie obu generatorów.
W odbiorniku (rys.2) pracuje układ scalony TFMS5360 lub odpowiednik, na którego wyjS
ciu
pojawia się stan niski po odebraniu z nadajnika paczki impulsów o częstotliwoS
ci 36kHz i czasie
trwania paczki co najmniej 0,4ms. JeS
li odbiornik otrzymuje prawidłowe impulsy S
wietlne z
nadajnika, na kondensatorze C1 utrzymuje się stan logiczny niski. Nie jest to wprawdzie  czysty
stan logiczny, ponieważ każda odebrana paczka impulsów powoduje rozładowanie C1, a przez czas
około 22ms kondensator ten jest ładowany przez wewnętrzny rezystor o wartoS
ci 100kW.
PojemnoS
ć C1 (1mF) i czas powtarzania impulsów (22ms) są tak dobrane, że niewielki piłokształtny
przebieg na C1 jest traktowany przez wejS
cie bramki U2A jako stan niski. W układzie
podstawowym rezystor R1 nie odgrywa istotnej roli i można go zastąpić zworą.
JeS
li zwarte są punkty Z-Z1, wtedy brzęczyk odzywa się po wykryciu impulsów promieniowania
podczerwonego. JeS
li zwarte są punkty Z-Z2, brzęczyk włącza się po zaniku impulsów, czyli po
przerwaniu bariery S
wietlnej. Dodatkowe punkty A, B umożliwiają podłączenie zewnętrznych
elementów wykonawczych, np tranzystora.
Rys. 1 Schemat elektryczny nadajnika
AVT 730 Dalekosiężny tor podczerwieni. Bariera S
wietlna. Strzelnica optyczna
2
330k
Rys. 2 Schemat elektryczny odbiornika
Montaż i uruchomienie
Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej nadajnika przedstawia rys.3 a odbiornika rys 4.
Podzespoły należy wlutować w płytki drukowane, najlepiej według kolejnoS
ci podanej w wykazie
elementów. Podczas montażu należy zwracać szczególną uwagę na sposób wlutowania elementów
biegunowych: kondensatorów elektrolitycznych, tranzystorów, diod. Wycięcie w obudowie
podstawki i układu scalonego musi odpowiadać rysunkowi na płytce drukowanej. W odbiorniku
należy zewrzeć jumperem punkty Z-Z1  brzęczyk włączy się, gdy wykryje impulsy nadajnika.
UWAGA! O ile nadajnik może być zasilany napięciem w zakresie 6...12V, a nawet szerszym, o tyle
odbiornik musi być zasilany napięciem w zakresie 4,5V...6V. Układ powinien pracować przy
ustawieniu potencjometru w nadajniku w połowie drogi suwaka, ale aby uzyskać maksymalną
czułoS
ć warto przeprowadzić dokładniejszą regulację częstotliwoS
ci impulsów nadajnika.
Odbiornik ma dużą czułoS
ć, a impulsy nadajnika są bardzo silne, więc na czas takiej regulacji
odbiornik należy włożyć do lekko niedomkniętej szuflady czy szafki, żeby silnie stłumić impulsy
S
wietlne. Podczas pracy nadajnika skierowanego na sufit trzeba pomału zamykać szufladę czy
szafkę aż do wyłączenia dx
więku brzęczyka. Należy pozostawić taką niewielką szczelinę i
pokręcając potencjometrem w nadajniku dobrać częstotliwoS
ć, żeby brzęczyk znów zadziałał.
Kilka takich prób pozwoli ustawić częstotliwoS
ć dającą maksymalną czułoS
ć i zasięg toru.
!
Katoda Anoda
Rys. 3 Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej nadajnika
Rys. 4 Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej odbiornika
AVT 730 Dalekosiężny tor podczerwieni. Bariera S
wietlna. Strzelnica optyczna
3
Wykaz elementów
Nadajnik Odbiornik
W kolejnoS
ci lutowania: W kolejnoS
ci lutowania:
1 R1  100kW (brąz-czar.-żółty-złoty) 1 R1  1MW (brąz-czar.-ziel.-złoty)
2 R2  33kW (pom.-pom.-pom-złoty) 2 R2  330kW (pom-pom.-żółty-złoty)
3 R3  220W (czerw.-czerw.-brąz-złoty) 3 podstawka 14-pin pod układ scalony U1!
4 J1  listwa (goldpin 3 szpilki)
4 R4  1kW (brąz-czar.-czerw.-złoty)
5 C1  1mF MKT (może być oznaczony105)
5 R5  4,7W (żółty-fiolet-złoty-złoty)
6 C3  1mF MKT (może być oznaczony105)
6 R6  10kW (brąz-czar.-pom.-złoty)
7 podstawka 14-pin pod układ scalony U1! 7 C4  100mF/16V (lub 100mF/25V)!
8 podstawka 14-pin pod układ scalony U2! 8 U1  TFMS5360 (TSOP1736 i SFH506-36)!
9 Y1  brzęczyk piezo z generatorem (12V)
9 PR1  47kW (50kW) miniaturowy
czerwony przewód  + , czarny  -
10 C1  47nF MKT
10 złączka do baterii 6F22 czerwony przewód
11 C2  68nF MKT
 + , czarny  - do punktów P, O!
12 C3  100pF (może być oznaczony 101)
11 założyć jumper na kołki Z-Z1 listwy J1
13 T1  BC548!
12 włożyć układ CMOS 4093 do podstawki!
14 T2  BC517!
15 C4  1000mF/16V!
W wersji podstawowej nie montować C2, a R1 można
16 C5  1000mF/16V!
17 C6  1000mF/16V!
18 D1  dioda nadawcza Ld274!
19 złączka do baterii 6F22 czerwony przewód
 + , czarny  - do punktów P, O!
20 włożyć dwa układy scalone CMOS 4047 do
podstawek!
Montując elementy oznaczone wykrzyknikiem zwróć uwagę na ich biegunowoS
ć.
Pomocne mogą okazać się ramki z rysunkami wyprowadzeń i symbolami tych
!
elementów na płytce drukowanej oraz fotografie zmontowanych zestawów.
1 2 3 4
Zestaw powstał na podstawie projektu o tym samym tytule opublikowanego w Elektronice dla Wszystkich 11/04
www.elportal.pl
Oferta zestawów do samodzielnego montażu dostępna jest na stronie internetowej www.sklep.avt.pl
Dział pomocy technicznej:
Producent:
AVT-Korporacja sp. z o.o. tel.:[phone]
tel.: [phone]
ul. Leszczynowa 11
[e-mail]
fax: [phone]
03-197 Warszawa
AVT 730 Dalekosiężny tor podczerwieni. Bariera S
wietlna. Strzelnica optyczna
4