en vidéo Comment fabriquer un capteur infrarouge/détecteur d'obstacles à l'aide du LM358 IC

 

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Composants requis :

1. CI LM358

2. Paire de photodiodes LED infrarouges

3. DEL

4. Résistances 10K, 2 x 220 Ohms

5. Résistance variable 10K

6. Planche à pain

7. Connexion des fils

8. Alimentation(6-12)V

Un didacticiel sur la fabrication d'un circuit de capteur de proximité infrarouge (IR) ainsi qu'une explication détaillée du fonctionnement du circuit. La sensibilité ou la plage de détection peut également être contrôlée en ajustant le potentiomètre. Regardez la vidéo ci-dessus pour des instructions détaillées étape par étape sur la façon de construire ce circuit. Une explication du fonctionnement du circuit est également incluse dans la vidéo.

[Le schéma de ce circuit de capteur de proximité IR se trouve à la fin de cet article]

Composants requis :

LM 358 IC

1 paire de photodiodes LED infrarouges

Résistances : 2 x 270R, 10K

Potentiomètre : 10K

Planche à pain

Alimentation : (3-12)V

Peu de connecteurs Breadboard

Explication du fonctionnement du circuit :

[Regardez la vidéo au début de cet article pour une meilleure compréhension visuelle]

Le composant de détection de ce circuit est une photodiode IR. Plus la quantité de lumière infrarouge tombant sur la photodiode IR est importante, plus le courant qui la traverse est important. (L'énergie des ondes IR est absorbée par les électrons à la jonction p-n de la photodiode IR, ce qui fait circuler le courant)

Ce courant, lorsqu'il traverse la résistance 10k, provoque le développement d'une différence de potentiel (tension). L'amplitude de cette tension est donnée par la loi d'Ohm, V=IR. Comme la valeur de la résistance est constante, la tension aux bornes de la résistance est directement proportionnelle à l'amplitude du courant circulant, qui à son tour est directement proportionnelle à la quantité d'ondes infrarouges incidentes sur la photodiode IR.

Ainsi, lorsqu'un objet est rapproché de la LED IR, paire photo-diode, la quantité de rayons IR de la LED IR qui réfléchit et tombe sur la photodiode IR augmente et donc la tension au niveau de la résistance augmente (par rapport à la déduction du paragraphe précédent) .

Nous comparons ce changement de tension (plus près de l'objet, plus la tension à la résistance 10K / photodiode IR) avec une tension de référence fixe (créée à l'aide d'un potentiomètre).

Ici, LM358 IC (un comparateur/OpAmp) est utilisé pour comparer les tensions du capteur et de référence. La borne positive de la photodiode (c'est le point où la tension change proportionnellement à la distance de l'objet) est connectée à l'entrée non inverseuse de l'OpAmp et la tension de référence est connectée à l'entrée inverseuse de l'OpAmp.

L'OpAmp fonctionne de manière à ce que chaque fois que la tension à l'entrée non inverseuse est supérieure à la tension à l'entrée inverseuse, la sortie s'active.

Lorsqu'aucun objet n'est à proximité du capteur de proximité IR, nous avons besoin que la LED soit éteinte. Nous ajustons donc le potentiomètre de manière à rendre la tension à l'entrée inverseuse plus que non inverseuse.

Lorsqu'un objet s'approche du capteur de proximité IR, la tension à la photodiode augmente et, à un moment donné, la tension à l'entrée non inverseuse devient supérieure à l'entrée inverseuse, ce qui provoque l'allumage de la LED par OpAmp.

De la même manière, lorsque l'objet s'éloigne du capteur de proximité IR, la tension à l'entrée non inverseuse diminue et devient à un moment donné inférieure à l'entrée inverseuse, ce qui provoque l'extinction de la LED par OpAmp.

Schéma:

[Remarque : pour une tension d'alimentation de 9 V ou plus, utilisez une résistance de 1 K pour les LED et de 470 R pour les LED infrarouges (IR).]

Guide de dépannage:

Revérifiez toutes les connexions en vous référant au schéma de circuit.

Vérifiez si les LED fonctionnent correctement. (Les appareils photo numériques peuvent détecter la lumière infrarouge, vous pouvez donc vérifier si la LED infrarouge fonctionne en utilisant n'importe quel appareil photo numérique)

La photodiode IR utilisée dans cette vidéo est blanche et la LED IR est noire. Mais cela peut aussi être l'inverse dans votre cas. Vous pouvez déterminer laquelle est LED/photodiode en connectant séparément la paire de diodes photodiodes à l'alimentation (via une résistance 220) et voir laquelle brille à l'aide d'un appareil photo numérique.

À une position extrême du bouton du potentiomètre, la LED doit être éteinte et à l'autre position extrême, la LED doit être allumée. Vous pouvez maintenant commencer à tourner le bouton du potentiomètre depuis la position extrême où la LED est allumée, jusqu'à ce que la LED s'éteigne. Maintenant, le capteur de proximité IR devrait fonctionner correctement.

Si les étapes ci-dessus ne vous aident pas, n'hésitez pas à publier le problème sur la page youtube de ce projet : https://www.youtube.com/watch?v=qEMtCKfZOHw

Si vous avez des questions/suggestions, n'hésitez pas à les poster dans la section commentaires de cette vidéo : Capteur de proximité IR (infrarouge) / Circuit détecteur d'obstacles utilisant l'amplificateur opérationnel LM358

 

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Composants requis :

1. CI LM358

2. Paire de photodiodes LED infrarouges

3. DEL

4. Résistances 10K, 2 x 220 Ohms

5. Résistance variable 10K

6. Planche à pain

7. Connexion des fils

8. Alimentation(6-12)V

Un didacticiel sur la fabrication d'un circuit de capteur de proximité infrarouge (IR) ainsi qu'une explication détaillée du fonctionnement du circuit. La sensibilité ou la plage de détection peut également être contrôlée en ajustant le potentiomètre. Regardez la vidéo ci-dessus pour des instructions détaillées étape par étape sur la façon de construire ce circuit. Une explication du fonctionnement du circuit est également incluse dans la vidéo.

[Le schéma de ce circuit de capteur de proximité IR se trouve à la fin de cet article]

Composants requis :

LM 358 IC

1 paire de photodiodes LED infrarouges

Résistances : 2 x 270R, 10K

Potentiomètre : 10K

Planche à pain

Alimentation : (3-12)V

Peu de connecteurs Breadboard

Explication du fonctionnement du circuit :

[Regardez la vidéo au début de cet article pour une meilleure compréhension visuelle]

Le composant de détection de ce circuit est une photodiode IR. Plus la quantité de lumière infrarouge tombant sur la photodiode IR est importante, plus le courant qui la traverse est important. (L'énergie des ondes IR est absorbée par les électrons à la jonction p-n de la photodiode IR, ce qui fait circuler le courant)

Ce courant, lorsqu'il traverse la résistance 10k, provoque le développement d'une différence de potentiel (tension). L'amplitude de cette tension est donnée par la loi d'Ohm, V=IR. Comme la valeur de la résistance est constante, la tension aux bornes de la résistance est directement proportionnelle à l'amplitude du courant circulant, qui à son tour est directement proportionnelle à la quantité d'ondes infrarouges incidentes sur la photodiode IR.

Ainsi, lorsqu'un objet est rapproché de la LED IR, paire photo-diode, la quantité de rayons IR de la LED IR qui réfléchit et tombe sur la photodiode IR augmente et donc la tension au niveau de la résistance augmente (par rapport à la déduction du paragraphe précédent) .

Nous comparons ce changement de tension (plus près de l'objet, plus la tension à la résistance 10K / photodiode IR) avec une tension de référence fixe (créée à l'aide d'un potentiomètre).

Ici, LM358 IC (un comparateur/OpAmp) est utilisé pour comparer les tensions du capteur et de référence. La borne positive de la photodiode (c'est le point où la tension change proportionnellement à la distance de l'objet) est connectée à l'entrée non inverseuse de l'OpAmp et la tension de référence est connectée à l'entrée inverseuse de l'OpAmp.

L'OpAmp fonctionne de manière à ce que chaque fois que la tension à l'entrée non inverseuse est supérieure à la tension à l'entrée inverseuse, la sortie s'active.

Lorsqu'aucun objet n'est à proximité du capteur de proximité IR, nous avons besoin que la LED soit éteinte. Nous ajustons donc le potentiomètre de manière à rendre la tension à l'entrée inverseuse plus que non inverseuse.

Lorsqu'un objet s'approche du capteur de proximité IR, la tension à la photodiode augmente et, à un moment donné, la tension à l'entrée non inverseuse devient supérieure à l'entrée inverseuse, ce qui provoque l'allumage de la LED par OpAmp.

De la même manière, lorsque l'objet s'éloigne du capteur de proximité IR, la tension à l'entrée non inverseuse diminue et devient à un moment donné inférieure à l'entrée inverseuse, ce qui provoque l'extinction de la LED par OpAmp.

Schéma:

[Remarque : pour une tension d'alimentation de 9 V ou plus, utilisez une résistance de 1 K pour les LED et de 470 R pour les LED infrarouges (IR).]

Guide de dépannage:

Revérifiez toutes les connexions en vous référant au schéma de circuit.

Vérifiez si les LED fonctionnent correctement. (Les appareils photo numériques peuvent détecter la lumière infrarouge, vous pouvez donc vérifier si la LED infrarouge fonctionne en utilisant n'importe quel appareil photo numérique)

La photodiode IR utilisée dans cette vidéo est blanche et la LED IR est noire. Mais cela peut aussi être l'inverse dans votre cas. Vous pouvez déterminer laquelle est LED/photodiode en connectant séparément la paire de diodes photodiodes à l'alimentation (via une résistance 220) et voir laquelle brille à l'aide d'un appareil photo numérique.

À une position extrême du bouton du potentiomètre, la LED doit être éteinte et à l'autre position extrême, la LED doit être allumée. Vous pouvez maintenant commencer à tourner le bouton du potentiomètre depuis la position extrême où la LED est allumée, jusqu'à ce que la LED s'éteigne. Maintenant, le capteur de proximité IR devrait fonctionner correctement.

Si les étapes ci-dessus ne vous aident pas, n'hésitez pas à publier le problème sur la page youtube de ce projet : https://www.youtube.com/watch?v=qEMtCKfZOHw

Si vous avez des questions/suggestions, n'hésitez pas à les poster dans la section commentaires de cette vidéo : Capteur de proximité IR (infrarouge) / Circuit détecteur d'obstacles utilisant l'amplificateur opérationnel LM358