红外对管电路
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红外对管
特性简介:
直径:3mm,波长:940nm,工作电压:1.2V,工作电流:20mA,测量距离:<20cm。波段为红外光,受可见光干扰小。
红外对管电路连接图(对不同型号红外对管,可适当调整电阻以达到相关电气参数)
1、AD采样实现避障功能
针对一些红外接收管容易受到可见光的影响,从而改变其阻值,容易造成系统的误判。可以考虑采用上面的电路。100-100k欧姆,是红外接收管在不同光线条件下(室内-阳光直射)的阻值的大小。在正常的光线下通过IOA0口A/D采集到一个电压值作为一个参考电压。
当随着光线变化时,IOA0口读进来的电压值也就发生变化。这个使用通过IOA4、IOA5、IOA6、IOA7依次选通,选择最接近参考值的电压作为判断电压。
该电路可以避免可见光带来的干扰,检测障碍物的距离在0-15cm。效果不错。缺点是引用占用IO口较多,操作较为复杂。
2、直流驱动避障电路
直流驱动红外探测器电路的设计与参数计算电路如图所示。W1和R1及V1构成简单直流发光二极管驱动电路,调节W1可以改变发光管的发光光强,从而调节探测距离,NE555及其外围元件构成施密特触发器,其触发电平可通过W2 控制,接收管V2和电阻R2构成光电检测电路。通过NE555第3脚输出的TTL
电平可以直接驱动单片机I/O口。
由于555输出信号为TTL电平,单片机检测方便。缺点同样是容易受可见光干扰。
3、交流调制驱动避障电路
LM567及其外围芯片构成音频检频器,其检频频率f0由R4、C5决定:。其中f0为检频频率,当R4=10K,C5=222时,f0=41KHz。这一振荡信号经过V3扩流后,驱动发光管,这样处理后可以保证发光频率与检频频率严格一致使LM567
的输出仅与光强有关。为进一步提升探测距离,我们还设立了一级交流放大器,其增益约为240倍,虽然这样大的放大倍数放大器的线性和稳定性会较差,但对于频率检测不会造成太大的影响。
4、检测液滴电路
无液滴落下时,接收管与发射管正对,接收管接收到的光强较强,有液滴滴下时,下落中的水滴对红外光有较强的漫反射、吸收及一定的散射作用,导致接收光强的较大改变,接收管接收到的信号经一级施密特触发器,送单片机的中断口,据此就可以正确的探测出液滴的滴落。解决了因液体透明而使得发射不明显的问题。
5、检测液面电路一
假设在输液时,当瓶中液体即将流完时需要提醒护士拔针,这样时候我们的红外液面检测传感器就派上用场了。
采用光电检测技术。红外对管置于输液瓶两侧,距离瓶口约2~3厘米。当红外对管之间介质发生变化(由水到空气)时候,光电接收管的输出信号发生相应变化。将这一输出信号送入单片机。液面检测电路主要由三部分组成:调制与解调部分、红外发射与接收部分、放大部分,参见图2。对于来自输液现场的环境干扰光,采用调制与解调技术来提高抗干扰能力。频率发生电路是由一个555定时器组成的占空比可调的方波发生器。调制解调接收电路由运放LM741和解调芯片LM567组成。单片机通过检测LM567引角8的电平变化实现液位检测。解决了因液体透明而使得发射不明显的问题。
6、检测液面电路二
原理同滴速检测电路,由于红外光在空气及水中的吸收系数不同,从而通过空气和水后接收到的光强也有不同。为准确的判断液位是否到达警界线,增强抗干扰能力,减小误判的几率,在接收端加一比较器,比较电平可以依据接收灵敏度进行调整。后经两级施密特触发器整形后送单片机中断进行外理。解决了因液体透明而使得发射不明显的问题。