Датчик предназначен для управления электрооборудованием или для работы с охранной системой. Он реагирует на приближение в нему человека или любого предмета. В зависимости от выставленной подстроечным резистором чувствительности дальность срабатывания может быть от нескольких метров до нескольких сантиметров.
В основе схемы лежит микросхема LM567, которая представляет собой тональный декодер. Поскольку настройка на частоту декодирования зависит от частоты встроенного генератора, и фактически ей равна, можно эту частоту использовать в качестве источника импульсов для модуляции инфракрасного излучения.
Частота встроенного генератора микросхемы зависит от RC-цепи R7-C2. При этом импульсы можно снимать с вывода 5 микросхемы. Что здесь и сделано. Импульсы с вывода 5 А1 через цепь R4-С3 поступают на вход усилителя на транзисторах VТ1 и VТ2, на выходе которого (в коллекторной цепи VТ1) включен инфракрасный светодиод HL1.
Таким образом, излучателем ИК-сигнала служит HL1, а приемником является фототранзистор VТ3.
HL1 и VT3 взаимно расположены так, что, прямой оптической связи между ними нет. Они направлены в одну сторону, — в ту сторону, и между ними имеется непрозрачная перегородка, в качестве которой может быть, например, столешница стола (например, HL1 на столе, а VТ3 под столом).
Если перед датчиком, состоящим из HL1 и VT3 появляется человек или какой-то предмет, ИК-луч, излученный светодиодом HL1 отражается от его поверхности, и попадает на фототранзистор VТ3. Так как луч был модулирован импульсами от генератора микросхемы А1, то на эмиттере VТ3 образуются импульсы фототока такой же частоты. Они через подстроечный резистор R6, регулирующий чувствительность, и конденсатор С1, поступают на вход декодера микросхемы А1. Так как по частоте они совпадают с частотой генератора на R7 и С2, а иначе и быть не может, открывается ключ на выходе микросхемы А1, он выходит коллектором на её вывод 8. Это создает ток на базе транзистора VТ4. Он открывается и напряжение на его коллекторе поднимается до напряжения питания.
Номинальным питающим напряжением для микросхемы LM567CN является 5V, а вся схема здесь питается напряжением 12V. Поэтому напряжение питания микросхемы понижено и стабилизировано на уровне 5У параметрическим стабилизатором VD2-R11.
ИК-светодиод отечественного производства АЛ123А можно заменить практически любым ИК-светодиодом, предназначенным для пультов систем дистанционного управления.
Номиналы R7 и С2 могут существенно отличаться от указанных на схеме. На работу датчика это практически не окажет влияния, потому что одна и та же цепь R7-С2 работает как в генераторе опорной частоты для фазового детектора декодера микросхемы А1, так и в генераторе для модуляции ИК-излучения светодиода. То есть, частоты передачи и приема в любом случае совпадают, потому что генерируются одним и тем же генератором.
Все примененные конденсаторы должны быть рассчитаны на максимальное напряжение не ниже напряжения питания.
Чувствительность датчика (дальность реагирования) можно регулировать двумя способами. В первом случае это подстроечный резистор R6, которым регулируется чувствительность декодера. Во втором случае это подбор сопротивления резистора R5, который ограничивает ток через инфракрасный светодиод. Выбирать этот резистор меньше 3-4 Ом не следует.
Литература:
- «Два автомата управления освещением». ж. Радио, 2008, №3, стр. 37.
Автор: Горчук Н.В.
