Introducción a los circuitos de infrarrojos: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:39

IR es una pieza de tecnología compleja pero muy simple de trabajar. A diferencia de los LED o LÁSER, los infrarrojos no se pueden ver con el ojo humano. En este Instructable, demostraré el uso de infrarrojos a través de 3 circuitos diferentes.

Los circuitos no utilizarán receptores de infrarrojos ni microcontroladores, sino que utilizarán un fotodiodo para detectar la señal de infrarrojos porque es más sencillo.

Paso 1: Conceptos básicos sobre fotodiodos y LED de infrarrojos

Los tres proyectos dependen todos del LED IR y del fotodiodo. El LED IR emite radiación infrarroja en todas las direcciones, el fotodiodo se coloca junto a él, por lo que si un objeto se acerca demasiado, reflejará la radiación infrarroja en el fotodiodo, el fotodiodo convierte el infrarrojo que absorbió en una señal, la señal luego puede activar otras cosas. Tenga en cuenta que el diagrama de arriba tiene un LED IR negro y un fotodiodo transparente, esto no es muy común ya que generalmente es al revés, pero los siguientes 3 proyectos usan pares de IR normales (LED IR: transparente, Fotodiodo: Negro / oscuro púrpura). Los colores de los diodos no importan, pero asegúrese de recordar cuál es cuál.

Cosas importantes a tener en cuenta (lea lo siguiente):

LED IR: el LED infrarrojo emite radiación IR, no podemos ver la radiación porque contiene una frecuencia más baja que la luz visible, los humanos solo pueden detectar infrarrojos como calor (por lo que el LED IR puede calentarse un poco, eso es normal), y la radiación es no es dañino porque es solo calor.

Fotodiodo: El fotodiodo es como un LED pero no emite luz, en cambio, es un sensor de luz (como un LDR pero no del todo). El fotodiodo puede presentarse en muchas formas: por lo general, parece un LED negro, pero también puede ser transparente (en el que no se confunda con otros LED). El fotodiodo está conectado de manera diferente a los LED normales, en lugar de Vcc al ánodo del LED, es Vcc al cátodo del fotodiodo (como la forma en que conecta las baterías).

Cuando compre LED IR y fotodiodos, intente comprarlos en pares porque a veces el LED IR no funciona con el fotodiodo.

Paso 2: Circuito IR 1

El primer circuito de infrarrojos solo mostrará cómo funciona el par (LED de infrarrojos y fotodiodo). Al usar un transistor, podemos convertir el análogo sucio del fotodiodo en un análogo limpio que le guste más al LED de salida. El circuito es muy simple, todo lo que necesita es:

Resistencia: 2x 220ohm (o similar), 1x 10k

Diodo: 1x LED IR, 1x LED genérico, 1x Fotodiodo

Transistor: 1x BC547 (o cualquier transistor NPN equivalente, por ejemplo, 2n2222A)

Una fuente de alimentación de 5v (USB está bien), cables de puente y una placa de pruebas.

Paso 3: Prueba del circuito de infrarrojos 1

Antes de terminar el circuito, asegúrese de que el LED de infrarrojos y el fotodiodo estén colocados uno al lado del otro.

Una vez que el circuito esté completo, pruebe el sensor colocando un objeto o su dedo unos 5 cm por encima de los dos diodos, luego mueva lentamente el objeto / dedo hacia los diodos hasta que los toque a ambos. El LED genérico debería iluminarse más cuanto más te acerques, esto se debe a que el objeto está reflejando más infrarrojos en el fotodiodo.

Si esto no sucede, verifique que haya colocado el fotodiodo correctamente, verifique sus conexiones de cables, verifique su fuente de alimentación, si nada de esto ayuda, el problema podría haber ocurrido entre el LED IR y el fotodiodo (debe comprar uno nuevo o prueba con un par diferente).

Asegúrese de no ejecutar el circuito bajo el sol o luz muy brillante porque eso confundirá al fotodiodo.

Paso 4: Circuito IR 2

Ahora que comprende cómo funcionan juntos el LED IR y el fotodiodo como sensor, vamos a transformar el circuito anterior en un circuito de alarma. Este circuito usará un amplificador OP para amplificar la señal de los fotodiodos, un zumbador está conectado a la salida del amplificador OP pero que se puede modificar y reemplazar con otro componente / circuito.

Este circuito necesitará:

Resistencia: 1x 220 (o similar), 1x 10k

Potenciómetro: 1x 10k

Diodo: 1x LED IR, 1x Fotodiodo

Chip IC: 1x LM358

Otros: 1x Buzzer o sustitúyalo por su propio circuito.

Fuente de alimentación de 5v (USB está bien), placa de pruebas, cables de puente.

Paso 5: Prueba del circuito de infrarrojos 2

Recuerde que los dos diodos deben estar uno al lado del otro como último circuito. Para probar el circuito, mueva un objeto o su mano por encima de los dos diodos, esto debería activar la alarma. También puedes ajustar la sensibilidad del fotodiodo girando el potenciómetro, habrá un punto en el que la alarma estará siempre encendida, esto se debe a que el fotodiodo es tan sensible a los IR que lo detecta de la atmósfera que lo rodea. No es posible para mí mostrar el funcionamiento del circuito en la imagen de arriba, pero imagina que puedes escuchar el sonido del timbre.

No opere el circuito bajo el sol o luz muy brillante porque eso puede confundir al fotodiodo.

Para solucionar problemas, repita el paso 3.

Paso 6: Circuito IR 3

En este circuito activaremos un LED (o cualquier salida) sin presionar un botón. Esta vez se utilizarán dos pares de LED de infrarrojos y fotodiodos. En lugar de usar un amplificador OP, usaremos un temporizador 555 para simplificar. También recuperaremos los transistores para suavizar la señal analógica.

Este circuito requerirá:

Resistencia: 3x 220ohm, 2x 10k, 2x 1M, 2x 3M

Condensador: 1x 10nf

Diodo: 2x LED IR, 2x Fotodiodo, 1x LED genérico

Transistor: BC547 (o equivalente)

Chip IC: 1 temporizador 555

Fuente de alimentación de 5v (USB está bien), placa de pruebas, cables de puente

Asegúrese de que los dos pares de diodos tengan una distancia entre ellos para que no interfieran entre sí. Además, asegúrese de emparejar los diodos correctos.

Paso 7: Prueba del circuito 3 de infrarrojos

El circuito consta de dos pares de diodos, uno enciende la salida y el otro la apaga. Primero debe averiguar qué par de diodos controla qué. Una vez que lo haga, puede activar la salida colocando un objeto sobre un par de diodos. La salida permanecerá encendida incluso después de que haya quitado el objeto del sensor, la salida solo se apagará si coloca un objeto sobre el otro sensor, luego permanecerá apagado hasta que repita este proceso.

Nuevamente, no opere bajo la luz del sol.

Paso 8: más cosas de infrarrojos

Hay un mundo mucho más grande para los circuitos IR, no es muy complicado pero es bastante fascinante. En lugar de LED IR y fotodiodos, los mejores circuitos consistirían en controles remotos IR y receptores IR, estos dispositivos pueden cubrir mucho más rango y también pueden transferir más información.

Si tiene alguna pregunta, no dude en preguntar.