Como fazer um sensor de proximidade: 5 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Um tutorial sobre como fazer um circuito sensor de proximidade infravermelho (IR), juntamente com uma explicação detalhada sobre como o circuito funciona. A sensibilidade ou faixa de detecção também pode ser controlada ajustando o potenciômetro.

Etapa 1: tutorial em vídeo

Etapa 2: componentes necessários

1. LM 358 IC2.1 Par de PhotoDiode LED infravermelho3. Resistores: 470, 270R, 10K4. Potenciômetro: bateria 10K5.pcb ou placa de ensaio 6,9v e base clip7.led8.buzzer9.ic

Etapa 3: Explicação do funcionamento do circuito:

O componente de detecção neste circuito é fotodíodo infravermelho. Quanto maior a quantidade de luz infravermelha que incide sobre o fotodiodo IV, maior é a corrente que flui através dele. (A energia das ondas IV é absorvida pelos elétrons na junção p-n do fotodiodo IV, que faz com que a corrente flua). Essa corrente, quando flui através do resistor de 10k, causa o desenvolvimento de diferença de potencial (voltagem). A magnitude desta tensão é dada pela lei de Ohm, V = IR. Como o valor do resistor é constante, a tensão através do resistor é diretamente proporcional à magnitude do fluxo de corrente, que por sua vez é diretamente proporcional à quantidade de ondas infravermelhas incidentes no fotodiodo IR. Portanto, quando qualquer objeto é trazido mais perto do LED IR, par de Foto-Diodo, a quantidade de raios IR do LED IR que reflete e incide no fotodiodo IR aumenta e, portanto, a tensão no resistor aumenta (da dedução no parágrafo anterior). Comparamos esta mudança de tensão (mais perto do objeto, mais é a tensão no resistor de 10K / fotodiodo IR) com uma tensão de referência fixa (criado usando um potenciômetro). Aqui, LM358 IC (um comparador / OpAmp) é usado para comparar o sensor e as tensões de referência. O terminal positivo do fotodiodo (este é o ponto onde a tensão muda em proporção à distância do objeto) é conectado à entrada não inversora do OpAmp e a tensão de referência é conectada à entrada inversora do OpAmp. O OpAmp funciona de forma que sempre que a tensão na entrada não inversora é maior do que a tensão na entrada inversora, a saída liga. Quando nenhum objeto está perto do sensor de proximidade IR, precisamos que o LED seja desligado. Portanto, ajustamos o potenciômetro de modo a tornar a tensão na entrada inversora mais do que na não inversora. Quando qualquer objeto se aproxima do sensor de proximidade IR, a tensão no fotodiodo aumenta e em algum ponto a tensão na entrada não inversora torna-se mais do que a entrada inversora, que faz com que OpAmp ligue o LED. Da mesma maneira, quando o objeto se move para longe do sensor de proximidade IR, a tensão na entrada não inversora reduz e em algum ponto se torna menor que a entrada inversora, o que faz com que OpAmp se desligue o LED.

Etapa 4: Diagrama de Circuito

Etapa 5: guia de solução de problemas

1. Verifique novamente todas as conexões, consultando o diagrama de circuito.2. Verifique se os LEDs estão funcionando corretamente. (Câmeras digitais podem detectar luz infravermelha, então você pode verificar se o LED infravermelho está funcionando usando qualquer câmera digital) 3. O fotodíodo infravermelho usado neste vídeo é branco e o LED infravermelho é preto. Mas também pode ser o contrário no seu caso. Você pode determinar qual é LED / foto-diodo conectando o par de diodo e foto-diodo separadamente à fonte de alimentação (por meio de um resistor 220) e ver qual deles brilha usando uma câmera digital.4. Em uma posição extrema do botão do potenciômetro, o LED deve estar desligado e na outra posição extrema, o LED deve estar ligado. Agora você pode começar a girar o botão do potenciômetro da posição extrema onde o LED está aceso, até que o LED simplesmente apague. Agora, o sensor de proximidade IR deve funcionar corretamente.