Оптоэлектрический датчик

Вот простая схема опторефлексивного датчика, основанная на модуле TCRT5000. Он идеально подходит для таких проектов, как робототехника, определение местоположения, зондирование, обнаружение отражающих материалов и многое другое. Его диапазон от 2 мм до 10 мм, а лучший диапазон срабатывания - 5 мм. TCRT5000 в схеме представляет собой высокочувствительный оптико-отражательный сенсорный модуль, который имеет множество применений в схемах обнаружения приближения. Он дает два типа выходов (аналоговые и цифровые), основанные на интенсивности отражения ИК-лучей, падающих на фототранзистор. Аналоговый выход соответствует напряжению постоянного тока. Это означает, что когда фототранзистор не принимает отраженные ИК-лучи, выходной сигнал является низким, а когда фототранзистор получает отраженные ИК-лучи, выходное напряжение увеличивается от низкого до примерно 3 В в зависимости от интенсивности отраженного света. Светоотражающий датчик также имеет цифровой выход. Когда фототранзистор не получает отраженных ИК-лучей, выход остается в логическом состоянии 0 (низкий), а когда он получает отраженный свет, выход переходит к логике 1 (высокий уровень).

рис 1: схема в сборе

Принципиальная схема опторефлексивного датчика показана на рис. 2. Выход оптоэлектронного датчика (IC1) используется для запуска моностабильной схемы, построенной вокруг таймера NE555 (IC2.).

рис 2: Схема оптоотражающего датчика

Резистор R1 ограничивает ток через внутренний ИК-светодиод модуля датчика. В режиме ожидания ИК-светодиод излучает непрерывные ИК-лучи. Фототранзистор остается непроводящим, так как он не получает никаких ИК-лучей.

Таймер, построенный на IC2, также остается отключенным, так как его триггерный контакт 2 удерживается в высоком состоянии через резистор R4. Когда отражающий объект находится перед модулем датчика IC1, фототранзистор внутри модуля проводит ток. Потенциал коллектора  T1 уходит в землю, принимая триггерный вывод 2 IC2 также на землю. Тогда выходной вывод 3 становится высоким около одной секунды, основываясь на значениях резистора R5 и конденсатора C1. Светодиод 1 указывает на включение таймера и наличие объекта перед светоотражающим датчиком. Когда выход IC2 поднимается, транзистор T2 запускается и звучит пьезосигнал.  На рис. 3 изображен фактический размер платы опторефлексивного и компоновка рис. 4. Соберите схему на печатной плате. Для подключения модуля датчика TCRT5000 используйте разъем CON1 для подключения аккумулятора и разъем CON2 (показан на рисунке 4).

рис 3: фактический размер печатной платы оптоэлектронного датчика

рис 4: Компоновка печатной платы

Используйте 9-вольтовый аккумулятор PP3 или подходящий источник питания постоянного тока. Несмотря на то, что фототранзистор имеет корпус фильтра, солнечный свет запускает схему. Поэтому проверьте комнаты, где присутствует только искусственный свет. Выход от опторефлексивного датчика может быть сопряжен с микроконтроллером или подобными схемами.

рис 5: Конфигурация контактов датчика TCRT5000

Используйте 4-проводной кабель для соединения между датчиком и печатной платой. Подключите контакты K, C, A и E сенсорного модуля к контактам 1, 2, 3 и 4 CON2, соответственно. Закрепите сенсорный модуль на передней панели корпуса устройства.

Д. МОХАН КУМАР