Dalekosiężny tor podczerwieni-Bariera świetlna-Strzelnica optyczna
Schemat elektryczny nadajnika przedstawia rys. 1, a odbiornika rys. 2. Dioda nadawcza podczerwieni IR (LD274) wysyła impulsy promieniowania o częstotliwości 36 kHz. Wytwarza je generator z układem IC2. Potencjometr PR1 pozwala w szerokim zakresie zmieniać jego częstotliwość (od ok. 22 kHz do ok. 50 kHz). Generator IC2 nie pracuje ciągle. Jest włączany na krótko przez układ IC1, który jest generatorem o częstotliwości ok. 45 Hz, czyli o okresie ok. 22 ms. Obwód R6C2 powoduje, że generator IC2 jest włączany co 22 ms na ok. 0,4 ms i w ciągu tego krótkiego czasu dioda D1 wysyła 14...15 impulsów o częstotliwości 36 kHz, co wystarcza do zapewnienia reakcji odbiornika. Sygnał prostokątny z wyjścia OSC generatora IC2 steruje tranzystorami T1, T2.
Ponieważ układ przewidziany jest do pracy także przy bardzo niskich napięciach, rzędu 3 V, zastosowane są dwa tranzystory, z czego jeden to układ Darlingtona (BC517). Dzięki temu można uzyskać duży prąd diody D1 bez obciążania wyjścia OSC kostki IC2. W ciągu każdych 22 ms przez diodę D1 prąd płynie tylko przez 0,2 ms, co umożliwia zwiększenie szczytowego prądu diody D1 do ponad 1 A oraz uzyskanie zaskakująco dużego zasięgu przy średnim poborze prądu rzędu kilkunastu miliamperów. W związku z bardzo dużym prądem szczytowym diody D1 niezbędne są duże kondensatory C7, C8. 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 wyjściu pojawia się stan niski po odebraniu z nadajnika paczki impulsów o częstotliwości 36 kHz i czasie trwania paczki co najmniej 0,4 ms. Jeśli odbiornik otrzymuje prawidłowe impulsy świetlne 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 ok. 22 ms kondensator ten jest ładowany przez wewnętrzny rezystor o wartości 100 k. Pojemność C1 (1 mF) i czas powtarzania impulsów (22 ms) są tak dobrane, że niewielki piłokształtny przebieg na C1 jest traktowany przez wejście bramki U2A jako stan niski. W układzie podstawowym rezystor R1 nie odgrywa istotnej roli i można go nie montować.
Jeśli zworka NC/NO założona jest w pozycji NC, wtedy brzęczyk, przekaźnik i wyjście mocy załącza się po wykryciu impulsów promieniowania podczerwonego. Jeśli jest w pozycji NO, elementy wykonawcze zostaną włączone po zaniku impulsów, czyli po przerwaniu bariery świetlnej. Dodatkowa zworka OFF/BUZZ umożliwia włączenie bądź wyłączenie sygnalizacji akustycznej.
Montaż i ustawienia
Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej nadajnika przedstawia rys. 3, a odbiornika rys 4. Podzespoły należy wlutować w płytki drukowane, najlepiej według kolejności 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.
Układ powinien pracować przy ustawieniu potencjometru w nadajniku w połowie drogi suwaka, ale aby uzyskać maksymalną czułość, warto przeprowadzić dokładniejszą regulację częstotliwości impulsów nadajnika. Odbiornik ma dużą czułość, a impulsy nadajnika są bardzo silne, więc na czas takiej regulacji odbiornik należy włożyć do lekko niedomkniętej szuflady czy szafki, żeby silnie stłumić impulsy świetlne. Podczas pracy nadajnika skierowanego na sufit trzeba pomału zamykać szufladę czy szafkę, aż do wyłączenia dźwięku brzęczyka. Należy pozostawić niewielką szczelinę i kręcąc potencjometrem w nadajniku dobrać częstotliwość, żeby brzęczyk znów zadziałał. Kilka takich prób pozwoli ustawić częstotliwość dającą maksymalną czułość i zasięg toru.
Można zmniejszyć siłę impulsów nadajnika poprzez zwiększenie wartości rezystora R5 do wartości ok. 100 ohm, natomiast zmniejszając wartość do 4,7 ohm zwiększymy siłę impulsów nadajnika i w efekcie zasięg całego toru.
- Wszystkie niezbędne części do tego projektu zawiera kit AVT730B, w cenie 34 zł, dostępny w sklepie AVT
