Светодиоды указывают расстояние от бампера до препятствия
Используются инфракрасные приборы
Принципиальная схема:
Перечень компонентов:
|
R1 |
Резистор ¼ Вт 10 кОм |
|
R2, R5, R6, R9 |
Резисторы ¼ Вт 1 кОм |
|
R3 |
Резистор ¼ Вт 33 Ом |
|
R4, R11 |
Резисторы ¼ Вт 1 МОм |
|
R7 |
Резистор ¼ Вт 4.7 кОм |
|
R8 |
Резистор ¼ Вт 1.5 кОм |
|
R10, R12...R14 |
Резисторы ¼ Вт 1 кОм |
|
C1, C4 |
Электролитические или лавсановые |
|
C2 |
Керамический уонденсатор 47 пФ 63 В |
|
C3, C5 |
Электролитический конденсатор 100 мкФ 25 В |
|
D1 |
Инфракрасный светодиод |
|
D2 |
Инфракрасный фотодиод (см. Замечания) |
|
D3, D4 |
Диоды 1N4148 75 В, 150 мА |
|
D5...D7 |
Светодиоды любого цвета и размера |
|
IC1 |
Микросхема таймера 555 |
|
IC2 |
Микросхема счетверенного ОУ LM324 |
|
IC3 |
Микросхема стабилизатора |
Назначение устройства:
Схема была сконструирована для облегчения въезда в гараж при движении задним ходом. Если расстояние от бампера до стены гаража равно примерно 20 см, загорается светодиод D7. Если расстояние порядка 10 см, загораются светодиоды D6 и D7. Все три светодиода (D7, D6, D5) включатся, когда до стены будет около 6 см.
Все упомянутые выше расстояния на самом деле непостоянны, и зависят от типов используемых инфракрасных диодов и фотодиодов, но больше всего, от цвета отражающей поверхности. Черные поверхности очень сильно снижают чувствительность схемы.
Для схемы можно придумать и другие применения, такие как датчик уровня жидкости, детектор приближения и пр.
Работа схемы:
С помощью микросхемы IC1 формируются импульсы с пиковым током 300 мА для управления инфракрасным светодиодом. Длительность импульсов 0.8 мс при частоте 120 Гц. D1 и D2 устанавливаются на отрезке макетной платы на расстоянии нескольких сантиметров друг от друга, на одной линии, и закрепляются на стене так, чтобы быть повернутыми к автомобилю. Фотодиод D2 воспринимает инфракрасное излучение, генерируемое светодиодом D1, и отраженное от находящейся пред ним поверхности. Сигнал усиливается микросхемой IC2A, а D4 и C4 образуют пиковый детектор. Диод D3 с резисторами R5 и R6 служат для компенсации прямого падения напряжения на диоде D4. Таким образом, напряжение, подаваемое на инвертирующие входы компараторов IC2B, IC2C и IC2D, оказывается пропорциональным расстоянию между диодами D1 и D2 и отражающей поверхностью. Компараторы включают и выключают светодиоды в соответствии с опорными напряжениями на их неинвертирующих входах, которые подаются на них с цепочки делителя R7-R10.
Модификация схемы:
Описание модифицированной схемы, в которой световая сигнализация заменена звуковой, можно найти здесь.
Замечания:
- Источник питания должен быть стабилизированным, чтобы обеспечить стабильность опорных напряжений. (Для этого используется микросхема IC3). Вполне подойдет для питания схемы стандартный сетевой адаптер с выходным напряжением 12…24 В постоянного тока.
- Ток, потребляемый от источника +12 В равен 40 мА при выключенных светодиодах, и 60 мА, если все светодиоды включены.
- У инфракрасного светодиода D2 должен быть встроенный оптический фильтр для защиты от солнечного света. Такие компоненты выпускаются в черных пластиковых корпусах. В некоторых случаях фотодиоды бывают похожи на транзисторы в корпусе TO92. Тогда обращайте внимание на светочувствительную поверхность прибора: она должна быть извилистой, а не плоской.
- Сделайте так, чтобы прямой солнечный или искусственный свет не попадал на светодиод D1 и фотодиод D2.
- Если бамперы вашего автомобиля черные, расположите инфракрасные диоды напротив номерного знака, или лицензионной наклейки (как правило, белой).
- Схему целесообразно разместить в небольшой коробке возле инфракрасных диодов. Три сигнальных светодиода надо расположить вне основного корпуса, на такой высоте, чтобы они были видны с водительского места.
- Настраивать схему лучше всего, приближая D2 к D1 до тех пор, пока не загорится светодиод D5. Затем понемногу отодвигайте D2 от D1, пока уверенно не погаснет D5. Обычно оптимальная дистанция между D2 и D1 лежит в диапазоне 1.5…3 см.
