Уголок радиолюбителя
Принцип работы бесконтактного переключателя прост: инфракрасный светодиод испускает невидимый сигнал, который в обычных условиях не достигает инфракрасного приемника.
Однако как только вы подносите руку к переключателю, сигнал отражается и его становиться достаточно, чтобы активировать приемник, который, в свою очередь, может управлять реле, используемым для включения или выключения какого-либо электроприбора, например настольной лампы.
Схема состоит из двух частей: передатчика и приемника. Для упрощения конструкции в схеме использован стандартный модуль инфракрасного приемника (IC2), который обычно используется совместно с инфракрасными пультами дистанционного управления. Это трехконтактное устройство SFH5110-36 содержит практически все необходимое для обнаружения инфракрасного сигнала.
Основа передатчика — это высокочастотная HC-версия популярной и надежной микросхемы HC4060 (IC1). Эта микросхема объединяет в себе схему генератора и 14-разрядного двоичного счетчика в 16-контактном корпусе. Чтобы избежать проблем с калибровкой, схема была разработана с использованием кварцевого резонатора X1 (9,216 МГц).
На выходе Q8 IC1 (вывод 14) мы найдем частоту генератора, деленную на 256, что составляет ровно 36 кГц. ИК-приемник IC2 настроен на прием именно этой частоты. Имейте в виду, что SFH5110 также бывает и с другими рабочими частотами, поэтому убедитесь, что у вас действительно SFH5110-36 (36 в маркировке указывает на рабочую частоту).
Сигнал с вывода 14 микросхемы IC1 используется для управления обычным инфракрасным светодиодом (D2). Потенциометр P1 добавлен для регулировки чувствительности в целом.
Остается только один вопрос без ответа – для чего в схеме диод D1. Он соединяет базу T1 с выходом Q14 (вывод 3) HC4060. Что же, здесь проявляется особенность фотодатчика IC2. Поскольку фотодатчик был спроектирован для приема информации от пультов дистанционного управления, то он игнорирует непрерывные немодулированные несущие волны. Немодулированный сигнал не содержит никакой информации, поэтому интерпретируется как «отсутствие сигнала» и обрабатывается соответствующим образом.
Благодаря диоду D1 транзистор T1 включается и выключается с частотой 562,5 Гц (9,216 МГц / 214), снимаемого с вывода 3 HC4060. Это приводит к идеальному 50% модулированному сигналу, который не игнорируется фотодатчиком. Как только модуль приемника обнаруживает отраженный инфракрасный свет от светодиода D2, на его выходе появляется прямоугольный сигнал с частотой примерно 563 Гц.
Компоненты R8 и C5 действуют как фильтр и создают аккуратный сигнал переключения, который управляет транзистором T2 через делитель напряжения R9 / R10. Делитель напряжения снижает чувствительность схемы на сигналы обычных пультов дистанционного управления. В качестве T2 выбран PNP транзистор, поскольку выходной сигнал инфракрасного модуля IC2 имеет высокий уровень в состоянии покоя (когда инфракрасный сигнал отсутствует).
В целях тестирования можно подключить слаботочный светодиод к выходу схемы через резистор сопротивлением1 кОм. Если вы хотите управлять TTL или CMOS логикой, вы можете подключить коллектор транзистора T2 к земле через резистор 10 кОм и использовать потенциал на резисторе для управления вашей схемой.