紅外二極管感應(yīng)電路設(shè)計與制作

我們主張電子技術(shù)初學(xué)者最好用萬能板焊接電子制作產(chǎn)品，因?yàn)檫@種電子制作的方法，不僅能練習(xí)焊接技術(shù)，同時還能提高識別電路圖和分析原理圖的能力，為日后維修、設(shè)計電子產(chǎn)品打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。
因此我們開發(fā)的入門型電子制作均采用萬能板+元器件的設(shè)計模式，我們保證所有產(chǎn)品我們都制作過，并且成功。
一、紅外二極管感應(yīng)電路設(shè)計功能介紹
本電路設(shè)計可以實(shí)現(xiàn)用手靠近紅外發(fā)射管和紅外接收管時，蜂鳴器發(fā)聲，LED燈點(diǎn)亮，手移開后立即停止發(fā)聲、LED燈熄滅，靈敏度非常高。該電路設(shè)計思路來源于銀行自動開門關(guān)門的生活場景，人走進(jìn)銀行，門自動打開，離開后門自動關(guān)閉。或者說來源于肯德基等高檔餐廳的水龍頭，當(dāng)手放在水龍頭下，水自動流出，離開后水自動關(guān)閉。該電路應(yīng)用的生活場景非常多，是電路設(shè)計人員必須掌握的一種電路。
紅外感應(yīng)電路的制作主要是為了學(xué)習(xí)紅外發(fā)射管和紅外接收管的工作原理及使用方法，同時掌握通用運(yùn)算放大器LM358作為運(yùn)算比較器的實(shí)際應(yīng)用。
本電路制作成功后，必須調(diào)試后才能達(dá)到相應(yīng)的效果，只有弄懂了紅外感應(yīng)電路的工作原理后才能調(diào)試相關(guān)的參數(shù)，具體方法請閱讀本章第五點(diǎn)。
 二、紅外二極管感應(yīng)電路原理圖

原理圖的另一畫法：

三、紅外二極管感應(yīng)電路工作原理
紅外感應(yīng)電路的設(shè)計采用模擬電路中的電阻分壓取樣電路、二極管電路、三極管電路；數(shù)字電路的運(yùn)算比較器等相關(guān)知識點(diǎn)，請制作者務(wù)必復(fù)習(xí)。
紅外感應(yīng)電路由以紅外發(fā)射管D1、紅外接收管D2為核心的紅外感應(yīng)電路，以可調(diào)電阻R3、通用運(yùn)算放大器LM358為核心的取樣比較電路，以三極管9012 V1、V2、蜂鳴器Y1、發(fā)光二極管D3為核心元件的聲音輸出、顯示電路構(gòu)成。
通上5V電源，紅外發(fā)射管D1導(dǎo)通，發(fā)出紅外光（眼睛是看不見的），如果此時沒有用手擋住光，則紅外接收管D2沒有接受到紅外光，紅外接收管D2仍然處于反向截止?fàn)顟B(tài)。紅外接收管D2負(fù)極的電壓仍然為高電平，并送到LM358的3腳。
LM358的2腳的電壓取決于可調(diào)電阻R3，只要調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R3到合適的時候（用萬用表測量LM358的2腳的電壓大概為2.5V左右），就能保證LM358的3腳的電壓大于LM358的2腳的電壓,根據(jù)比較器的工作原理,當(dāng)V+ > V-的時候, LM358的1腳就會輸出高電平，并通過限流電阻R4送到PNP型三極管V1、V2的基極，致使三極管V1、V2截止，蜂鳴器Y1不發(fā)聲，發(fā)光二極管D3熄滅。
當(dāng)用手靠近紅外發(fā)射管D1時，將紅外光檔住并反射到紅外接收管D2上，紅外接收管D2接受到紅外光，立刻導(dǎo)通，使得紅外接收管D2負(fù)極的電壓急速下降，該電壓送到LM358的3腳上。
LM358的3腳電壓下降到低于2腳的電壓，根據(jù)比較器的工作原理,V+ < V-的時候, LM358的1腳就會輸出低電平，并通過限流電阻R4送到PNP型三極管V1、V2的基極，致使三極管V1、V2導(dǎo)通蜂鳴器Y1發(fā)聲，發(fā)光二極管D3點(diǎn)亮。
通過以上調(diào)試，就可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)手移動到紅外發(fā)射管D1和紅外接收管D2的上面時，蜂鳴器發(fā)聲，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。當(dāng)手離開紅外發(fā)射管D1和紅外接收管D2的上面時，蜂鳴器停止發(fā)聲，發(fā)光二極管熄滅，產(chǎn)生了感應(yīng)手的效果。
四、紅外二極管感應(yīng)電路元件清單及實(shí)物圖