Infrapuna barjäär

Nagu teate, on lisaks nähtavale valgusspektrile ka infrapunakiirgus, mida inimsilm ei taju. Seda kasutatakse sageli puldides erinevate käskude edastamiseks. Huvitav fakt on see, et infrapunavalgust "nägemiseks" piisab, kui suunata digikaamera objektiiv kaugjuhtimispuldi IR-emitteri poole ja vajutada sellel olevaid klahve. Samal ajal on kaamera ekraanil nähtav helendav punkt - see töötab infrapuna LED-na.
IR-kiired elektroonikas võimaldavad luua sellise huvitava seadme, mida nimetatakse infrapuna tõkkeks. See koosneb kahest osast - saatjast ja vastuvõtjast. Saatja on tavaline IR-LED, mis võtab vastu impulsside paketti. Vastuvõtja lööb ja tuvastab neid impulsspakette pidevalt. Kui vastuvõtja ja saatja vahel on vaba nähtav ühendus, s.t. kui valgus "jõuab" vastuvõtjani, seatakse väljundisse loogiline null. Kuid niipea, kui levialasse ilmub võõrkeha, katkeb ühendus kohe ja vastuvõtja annab sellest märku. Sellist tõket on võimalik kasutada ennekõike turvahäiretes, kuna IR-kiirgust ei saa palja silmaga näha.
Selle konkreetse vooluahela eeliseks on see, et selles olev infrapuna-LED ei hõõgu pidevalt, vaid impulsiks. Esiteks pikendab see LED-i enda eluiga ja vähendab voolutarbimist, teiseks on see hea kaitse valehäirete vastu, nii et vooluahelat saab ohutult kasutada isegi tänaval, kui vastuvõtjasse siseneb otsene päikesevalgus.

Saatja vooluring

Saatja vooluahel põhineb kahekordsel integreeritud taimeril NE556, mis genereerib impulsse kiirgavale LED1-le, samal ajal kui takisti R2 seab kiirgusvõimsuse. Generaatori soovitud sagedusele vastamiseks peavad kõik muud vooluahela elemendid rangelt vastama kindlaksmääratud võimsusele. D1 - mis tahes väikese energiatarbega diood, näiteks 1N4148, 1N4007, KD521.

Vastuvõtja vooluring

Ahela põhilink on spetsiaalne IR-signaali vastuvõtja, mis on tähistatud kui TSOP (Temic Semiconductors Opto Electronics Photo Modules). Selle leiate igast telerist, millel on kaugjuhtimispult. Siin sobib iga vastuvõtja, mis on konstrueeritud sageduseks 36 kHz, näiteks TSOP1736. See vastuvõtja juhib VT1 väljatransistori väravat. Sest vastuvõtja väljundsignaal on umbes 5 volti, siis tuleb transistori rakendada loogilise juhtimisega, näiteks IRL520 või mõni muu IRL-seeriast. Äärmuslikel juhtudel võite panna tavalise välja, näiteks IRF540, IRF740, IRF630, kuid see ei avane täielikult. LED1 näitab vooluahela väljundi olekut. Kui vastuvõtja ja saatja vaheline nähtav ühendus pole katkenud, on väljundpinge null, LED1 ei põle. Niipea kui levialasse ilmub võõrkeha, süttib LED1 ja väljundi väljundis olev pinge võrdub toitepingega. D1 diagrammil on 5-voldine Zeneri diood, näiteks saab kasutada 1N4733.

IR-tõkke koost

Iga vooluahel on kokku pandud oma trükkplaadile, juhtmestikul väljastatakse TSOP-vastuvõtja ja IR-LED. Plaadid on valmistatud LUT-meetodi abil, allpool on paar fotot protsessist:
Nagu iga elektroonilise seadme puhul, joodetakse tahvlile esimesed väikesed detailid - takistid, dioodid. Siis kondensaatorid ja pärast kõike muud. Soovitav on paigaldada mikrolülitus pistikupessa ja mugavuse huvides ühendage toitejuhtmed klemmliistude kaudu. Pärast jootmist peske plaadilt ära voolu jäägid, pange rajad lühise tekkeks.

Seadistamine ja testimine

Pärast kokkupanekut saate plaatidele toidet anda. Mõlema vooluahela toitepinge on 9-12 volti. Pärast sisselülitamist veenduge, et vastuvõtja vooluringi Zeneri dioodi katoodil oleks pinge umbes 5 volti. Kui see on kõrgem, peate kontrollima zeneri dioodi ja takisti R2 efektiivsust, vastasel juhul võib TSOP-vastuvõtja läbi põleda. Pärast saatja käivitamist saate LED-i vaadata läbi kaamera objektiivi, see peaks veidi põlema. LED on soovitatav asetada 3-4 cm pikkusesse torusse, nii et valgus ei hajuks külgedele, vaid oleks suunatud rangelt ühes suunas.
Nüüd saate LED-ga vastuvõtja suunata vastuvõtjasse ja vaadata, mis juhtub. Kui nende vahel on nähtav ühendus, ei põle sinine LED, see on fotol näha.
Nüüd panime infrapunakiirguse voolu teele tüki vineeri, ühendus vastuvõtja ja saatja vahel on kadunud ja sinine LED süttib kohe.
Saate katsetada erinevate materjalidega. Paber ja läbipaistev plast edastavad infrapunakiirgust, seega ei reageeri IR-tõke neile. Kuid metall, puit, inimese käsi või muud tihedad materjalid on kiirguse takistuseks, nagu videost näha.