红外传感器的结构红外传感器避障电路图分享

冬至配饺子 2024-02-21 3473

描述

红外线传感器是用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。它是一种不可见光，其光谱位于可见光中红色以外，所以称红外线。

红外传感器的结构

红外辐射测温仪结构

它由光学系统、调制器、红外传感器、放大器和指示器等部分组成；

光学系统可以是透射式的、也可以是反射式的。透射式光学系统的部件是用红外光学材料制成的。

红外传感器

红外传感器避障电路图

在智能小车制作中经常会用到红外传感器避障模，这里介绍一款智能小车制作时常用的红外传感器避障模，模块是由LM567电路组成，LM567电路是一片锁相环电路，采用8脚双列直插塑封。其⑤、⑥脚外接的电阻和电容决定了内部压控振荡器的中心频率f。

其中心频率f由R、C决定：f=1/（1.1*RC）

在电路中，因为红外发射器的起振频率是38KHz，其中电容选择103，所以由以上公式可得R=2.4KΩ。

在电路中仅利用了LM567接收到相同频率的载波信号后⑧脚电压由高变低这一特性，来形成对控制对象的控制。

D1发射红外线，D2接收红外信号。LM567第⑤、⑥脚为译码中心频率设定端，一般通过调整其外接可变电阻W改变捕捉的中心频率。图中红外载波信号来自LM567的第5角，也即载波信号与捕捉中心频率一致，能够极大的提高抗干扰特性。

传感器避障模块LM567的电路图，如图，LM567的①、②脚通常分别通过一电容器接地，形成输出滤波网络和环路单级低通滤波网络。②脚所接电容决定锁相环路的捕捉带宽：电容值越大，环路带宽越窄。①脚所接电容的容量应至少是②脚电容的2倍。③脚是输入端，要求输入信号≥25mV。⑧脚是逻辑输出端，其内部是一个集电极开路的三极管，允许最大灌电流为100mA。LM567的工作电压为4.75～9V，工作频率从直流到500kHz，静态工作电流约8mA。

红外传感器

在选择红外发射接收电路电子小制作中，有四个方案可以选择，并且都做了PCB进行调试比较。

方案一：利用40KHz的晶振作为红外发射器的震荡源。通过示波器观察，波形非常准确完整，由于红外接收的频率一般是38KHz，虽然晶振的频率可以通过可调电阻微调。但是还是很难匹配，每次试验时都要微调。所以不选择这个方案。

方案二：如前所述，使用三脚的红外接收器，但是接收器自备了选频和解调能力，很难用单片机对其接收信号进行判断。所以不选择这个设计方案。

方案三：用高速CMOS型四重二输入“与非”门74HC00组成RC震荡电路作为频率发生器，波形也准确完整，但是难匹配。所以不选择这个方案。

方案四：选用通用音调译码器LM567的5输出38KHz频率，其特点是红外线发射部分不设专门的信号发生电路。8脚输入红外接收器接收到的信号。这个信号是锁相音频译码器的锁相中心频率，这样既简化了线路和调试工作，又防止了周围环境变化和元件参数变化对收发频率造成的差异，实现了红外线发射与接收工作频率的同步自动跟踪，使电路的稳定性和抗干扰能力大大加强。本设计中就是利用此方案最终实现避障功能。

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