Схема ик парктроника


Самодельный ИК парктроник

электроника для авто

Данное устройство поможет припарковать автомобиль в стесненных условиях. Его так же можно использовать в других случаях, когда нужно сигнализировать о степени приближения к препятствию.

Здесь используется метод локации с помощью инфракрасного излучения, описанный в статье Л.1. Сущность метода состоит в следующем. Поскольку использование светового излучения в локации на небольших расстояниях не позволяет определять расстояние по скорости возврата отраженного сигнала (как это делается в акустической локации), здесь применяется способ, в котором измеряется не скорость возврата отраженного сигнала, а его интенсивность. То есть, чем дальше препятствие, тем слабее отраженный от него свет.

Измерение интенсивности производится восьмиступенчатым способом, причем, в процессе измерения чувствительность фотоприемника остается неизменной. Изменяется (восемью ступенями) яркость посланного на встречу препятствия инфракрасного света. Яркость этого света ступенчато нарастает, и когда её будет достаточно для приема цифровым фотоприемником с фиксированным порогом чувствительности, процесс нарастания прекращается.

 

Индикатором степени приближения служит линейная шкала из восьми светодиодов, действующая по принципу светящегося столба (как столбик термометра). При дальности превышающей пределы чувствительности данного прибора светятся все восемь светодиодов шкалы, а с приближением к препятствию светящийся столб укорачивается (уменьшается число светящихся светодиодов). Шкала может состоять из разноцветных светодиодов.

Устройство выполнено в виде двух блоков, - датчика и шкалы, соединенных десятипроводным кабелем.Принципиальная схема парковщика приводится на рисунке. Датчик состоит из инфракрасного светодиода HL9 и интегрального фотоприемника F1 с встроенным усилите-лем-компаратором и резонансным фильтром на частоту 36 кГц. Свет, излучаемый светодиодом модулирован такой же частотой, поэтому, система мало восприимчива к помехам от каких-то устройств, излучающих инфракрасное излучение. Единственное, что может помешать работе датчика, так это включенный пульт дистанционного управления телевизором или другой аудиовидео аппаратурой. Но пультами для телевизоров крайне редко пользуются на парковках и в гаражных боксах.

Фотоприемник и светодиод расположены рядом, но с разных сторон печатной платы, и направлены в одну сторону. После монтажа на плату между ними наклеивают кусочек черной пластмассы, чтобы исключить возможность прямого попадания света от светодиода на фотоприемник.

Ток на светодиод HL9 поступает через один из ключей VT9-VT16, в коллекторных цепях которых включены токоограничивающие резисторы R28-R35. Яркость свечения ИК-светодиода HL9 зависит от того, какой из этих ключей в данный момент открыт, то есть, через какое из сопротивлений R28-R35 ток поступает на светодиод.

Для того чтобы создать модуляцию излучения используется общий ключ VT17, он включен последовательно в цепи светодиода HL9. На базу VT17 поступают импульсычастотой 36 кГц от мультивибратора на элементах D1.4-D1.6.

Ступенчатым увеличением яркости HL9 управляет счетчик D2 (с восемью десятичными выходами). На его счетный вход поступают импульсы частотой около 100 Гц от мультивибратора на элементах D1.2 и D1.3. Это заставляет выходы счетчика все время переключаться по нарастающей, затем на нулевую отметку, и снова по нарастающей.

Теперь о работе схемы в целом. Допустим, исходно счетчик D2 находится в нулевом состоянии. Логическая единица имеется только на его выходе «0» (вывод 2). Открыт ключ VT9 и на светодиод HL9 модулирующий ток поступает через резистор R28. Это резистор с наибольшим сопротивлением, поэтому ток наименьший и, соответственно, наименьшая яркость HL9 ИК-свет, излучаемый HL9 отражается от препятствия (если таковое имеется) и попадает на светочувствительную поверхность F1. Если интенсивности света достаточно, то на выходе F1 будет логический ноль, а на выходе D1.1 - единица. Счетчик D2 будет держаться в нулевом состоянии, а из всех светодиодов индикаторной шкалы будет гореть только HL1.

Если же интенсивности отраженного ИК-света не достаточно для преодоления порога чувствительности F1, то на выходе F1 будет единица, а на выходе D1.1 - ноль. Счетчик сможет считать импульсы, поступающие на его вход «С» от мультивибратора D1.2-D1.3. С каждым импульсом его состояние меняется на старшее и соответственно переключаются резисторы R28-R35 посредством ключей VT9-VT16. Таким же образом, переключаются и светодиоды индикаторной шкалы HL1-HL8.

В какой-то момент интенсивности отраженного света становится достаточно для того, чтобы на выходе F1 появился логический ноль. На выходе D1.1 появляется единица и счетчик D2 возвращается в нулевое состояние. Интенсивность света уменьшается до минимума. На выходе F1 - снова единица, счетчик начинает снова считать с нуля. Таким образом, нарастание яркости света прекращается сразу, как только будет преодолен порог чувствительности F1. Постоянное переключение индикаторных светодиодов до определенного момента, приводит к тому, что создается зрительный эффект непрерывного свечения линии определенной длинны. Когда нет препятствие удалено за пределы чувствительности парковщи-ка, создается эффект свечения всех восьми светодиодов.

Светодиод HL9 расположен со стороны печатных дорожек. Под его корпус подложена пластмассовая непрозрачная черная пластинка. Фотоприемник HL-536AA3P можно заменить любым аналогичным на частоту модуляции 30-50 кГц. ИК-светодиод, -любой, применяемый в пультах ДУ телевидеотехники.

Налаживание. Сначала нужно настроить мультивибратор D1.4-D1.6 (подбором R3 или С5) на номинальную частоту фотоприемника (для HL-536AA3P это 36 кГц). На следующем этапе - подобрать сопротивления R28-R35, делая пробные измерения расстояния до препятствия. Сопротивления этих резисторов могут сильно отличаться от указанных на схеме. Все зависит от яркости конкретного ИК-светодиода, чувствительности фотоприемника, и желаемых пределов индикации расстояния.

Литература: 1. Абрамов С. М. Инфракрасный радар. ж.Радиоконструктор 1-2004.

radiopolyus.ru

СХЕМА ПАРКОВОЧНОГО РАДАРА

   Изготовленное мной устройство предназначено для помощи в безопасной парковке автомобиля - парковочный радар. Всем автомобилистам известно как бывает сложно припарковать автомобиль в городских условиях. Парковочный радар (парктроник) служит для сигнализации при приближении автомобиля к какому-либо препятствию или другому автомобилю. В отличии от промышленных образцов устройство работает на инфракрасных лучах. За основу конструкции взята одна схема, которая была доработана и усовершенствована. Усовершенствования заключаются в том, что стала возможна одновременно звуковая и светодиодная сигнализация о приближении к препятствию. Принцип работы парковочного радара заключается в следующем: инфракрасный светодиод постоянно излучает импульсы.

   Инфракрасный луч попадая на препятствие, отражается от него и попадает на приемный фотодиод. Чем ближе препятствие, тем сильнее отраженный сигнал. Далее сигнал, детектируется и попадает на операционные усилители. Напряжение, попадающее на усилители, прямо пропорционально расстоянию до объекта. Усилители включают соответствующие сигнальные светодиоды и звуковую сигнализацию. Звуковая сигнализация позволяет водителю не отвлекаться, наблюдая за светодиодами при парковке. Принципиальная эл. схема парковочного радара показана на рисунке ниже.

   Схема парктроника состоит из: таймера VD1 на микросхеме NE555 – аналог КР1006ВИ1 с излучающим светодиодом HL1; приёмного фотодиода HL2 с операционным усилителем и детектором; трёх компараторов. Операционный усилитель и компараторы собраны на донной микросхеме типа LM324 – аналог К1401УД2, которая представляет собой линейный светодиодный индикатор с четырьмя операционными усилителями в одном корпусе. Выходная световая сигнализация собрана на светодиодах HL3-5, выходная звуковая сигнализация собрана на таймере VD3 LN555 и звуковом элементе Z1. Для стабилизации питания схемы использован стабилизатор КРЕН и конденсатор С5.

   Работа схемы радара. Таймер VD1 генерирует последовательность прямоугольных импульсов, частота которых определяется цепочкой R1, R2, C1 и равна в данной схеме 120 Гц. Инфракрасный светодиод HL1 постоянно излучает эти импульсы. Инфракрасный луч, попадая на препятствия, отражается от них и попадает в приемный фотодиод HL2. С фотодиода HL2 сигнал поступает на операционный усилитель, собранный на ¼ микросхемы VD2. 

   Усиленный сигнал детектируется диодами D2-3 и поступает на компаратор, собранный на трёх оставшихся операционных усилителях микросхемы. Напряжение на входах компараторов прямо пропорционально расстоянию до препятствия. Делитель напряжения, собранный на резисторах R7–R10 определяет порог срабатывания компараторов. Каждый компаратор включает свой светодиод в зависимости от величины напряжения, поступающего с детектора. Через диоды D4–D5 и резисторы R15–R17 сигнал с компараторов поступает на таймер VD3 на микросхеме NE555. К выходу 3 таймера подключен звуковой пьезоэлемент Z1 типа Зп-22. При расстоянии до препятствия 30см загорится первый светодиод и будут слышны редкие звуковые сигналы примерно 1-2 раза в секунду. При расстоянии до препятствия 15 см - загорится второй светодиод и будут слышны более частые 3-4 раза в секунду звуковые сигналы. При расстоянии до препятствия 7 см – загорится третий светодиод и будут слышны частые, более 4-х раз в секунду звуковые сигналы. Приведенные расстояния могут изменяться в зависимости от применённых в схеме типов инфракрасных элементов и свойств отражающей поверхности препятствия.

   Конструкция и детали. Схема самодельного парковочного радара собрана на печатной плате. Инфракрасные фото и светодиоды можно применить любые и монтировать в одной паре, но обязательно разделить светонепроницаемой перегородкой или трубкой. Необходимо предусмотреть защиту от солнечной засветки. Устанавливать излучающий и приёмный светодиоды можно впереди или сзади автомобиля. Можно установить сразу несколько пар светодиодов в разных местах автомобиля, но для этого нужно немного доработать схему. Я установил светодиоды в задней фаре. Сигнальные светодиоды можно применить любые с цветом свечения по вашему вкусу. Автор…

el-shema.ru

ИК-парктроник заднего хода | Техника и Программы

   Устройство предназначено для облегчения парковки придвижении  автомобилязадним ходом (особенно будет полезно начинающим автолюбителями дамам).Питание на локаторы подается от фонаря заднего хода (локаторывключаются только при движении задним ходом).  Локаторы расположены взадних габаритных фонарях, блок индикации на панели приборов .Локаторы настраивают  на желаемое расстояние 50-100см , расстояниеустанавливают регулировкой тока светодиодов R17, если расстояние слишкомбольшое следует увеличить сопротивление потанциомметра R17 до2,2к.         Передающие и фотодиоды расположены в одну сторону,фотодиоды принимают отраженные от препятствия  ИК лучи.Eсли к двум проводам, идущим к приемнику от общего спередатчиком источника питания, прибавить всего один проводсинхронизации, то можно получить совершенно замечательное устройство.Оно будет работать по принципу синхронного детектора и обладать такимиего свойствами, как избирательность, помехоустойчивость, возможностьполучения большого усиления. И это без применения многокаскадныхусилителей со сложными фильтрами.Причем устройство не реагирует на внешнюю засветку отпосторонних источников, как постоянную (солнце, лампы накаливания), таки модулируемую (люминесцентное освещение, фонарик).Генератор передатчика (рис. 4.6. а) собран на интегральномтаймере DA1 включенном по схеме мультивибратора. Частотамультивибратора выбрана в диапазоне 20—40 кГц, но может быть любой. Оналишь ограничена снизу величиной конденсаторов С7, С8 и сверхучастотными свойствами таймера.Сигнал мультивибратора через ключ на VT5 управляетсветодиодами передатчика VD2—VD4. Мощность излучения передатчика можноподбирать, меняя число светодиодов или ток через них резистором R17.Так как диоды работают в импульсном режиме, амплитудное значение токачерез них можно выставить вдвое-втрое выше постоянно допустимого.Инфракрасный приемник выполнен на дискретных элементах VD1,VT1—VT4, Rl—R12, C1—C4 по схеме, использовавшейся во многих советскихтелевизорах. Его с успехом можно заменить импортным интегральнымИК-приемником, имеющим к тому же инфракрасный светофильтр. Однакожелательно, чтобы на выходе приемника не формировался цифровой сигнал,то есть его тракт был бы линейным.Далее усиленный сигнал поступает на синхронный детектор,выполненный на КМОП мультиплексоре DD1 и управляемый сигналом таймераDA1. На выходах 3, 13 DD1 имеется полезный противофазный сигнал, которыйусиливается дифференциальным интегратором на ОУ DA2. Элементы R19,R20; СЮ, СП; R21, R22 интегратора определяют уровень усиления сигнала,полосу пропускания приемника и скорость отклика.Для достижения максимальной помехоустойчивости и уровняусиления желательно чтобы эти элементы были попарно подобраны сточностью до 1 %. Уровень «земли» интегратора определяетсястабилитроном VD5, и выбран как можно меньшим, (но чтобы ОУ DA2 невходил в ограничение) так как полезный сигнал на выходе DA2 будетположительным.На ОУ DA3 выполнен триггер Шмитта, совместно с пиковымдетектором на элементах R24, VD6, R25, С12 он исполняет ролькомпаратора для формирования сигнала срабатывания. Падение напряженияна диоде VD6 уменьшает уровень пикового напряжения на величину 0,4—0,5 Ви задает «плавающий» порог срабатывания сигнализации, величинакоторого плавно меняется в зависимости от расстояния между приемником ипередатчиком, уровня засветок, помех. При нормальном прохождении лучасветодиод VD7 будет светиться, при пересечении луча светодиод гаснет.К деталям, применяемым в схеме, никаких особых требованийнет, элементы могут быть заменены аналогичными импортными илиотечественными. Резистор R25 составлен из двух последовательных по 5,1МОм. Фотодиод VD1 с усилителем обязательно должен быть помещен вметаллический заземленный экран для предотвращения наводок.Схема настройки не требует, но следует быть внимательным прииспытании устройства. Сигнал передатчика может попадать в приемник врезультате отражения от близлежащих предметов и не даст увидетьрезультат функционирования схемы. Удобнее всего во время отладкиуменьшить ток свето-диодов излучателя до долей миллиампера.

nauchebe.net

Парковочный радар — схема — Поделки для авто

Парковочный радар – безусловная помощь автоводителю во время парковки, устройство, которое можно сделать самостоятельно. Парковка в условиях города зачастую становится настоящим испытанием для того, кто находится за рулем.

Парктроник сигнализирует об имеющихся в непосредственной близости препятствиях, что помогает предотвратить столкновение. Действие данной модели основано на инфракрасных лучах, что, собственно, и отличает ее от аналогичных устройств промышленного производства. Импульсы, которые постоянно излучает светодиод, есть суть принципа работы парктоника.

В основе модели — доработанная схема, обеспечивающая одновременное срабатывание двух сигналов – звуком и светом.

Принцип действия прибора

Как уже было отмечено, работа данной модели основана на инфракрасных лучах, которые, отражаются от препятствий, и попадают на фотодиод. Сигнал усиливается, если расстояние до препятствия сокращается, и наоборот, ослабевает по мере удаления от него.

После этого он детектируется, а затем поступает на операционные усилители, которые обеспечивают включение сигнализации и сигнальных светодиодов. Напряжение, по отношению к  расстоянию до препятствия, находится в прямой пропорции.

Благодаря «сигналке», водитель может не отвлекаться при парковке, и держать в поле зрения светодиоды. Внизу находится электросхема данного устройства.

В схему парктроника входит следующее:

?   VD1 – таймер с HL1 – светодиодом излучающим;

?   три компаратора;

?   HL2 – приемный фотодиод.

Светодиоды HL3-5 использованы для сборки выходной световой «сигналки». Звуковой элемент Z1 и таймер VD3 LN555 – для звуковой сигнализации на выходе. Конденсатор С5 и стабилизатор КРЕН применялись для стабилизации питания.

Работа схемы парктоника. Импульсы генерирует таймер VD1, их частота равна 120 Гц. Она определяется последовательно R1, R2, C1. Эти импульсы излучает HL1 –  инфракрасный светодиод, а принимает их HL2 – фотодиод приемный, но уже после того, как они отразились от препятствия. HL2 отправляет сигнал на операционный усилитель, который его усиливает, и далее он детектируется с помощью диодов D2-3.

Следующий шаг – компаратор, куда поступает сигнал, предварительно усиленный. Он собран на операционных усилителях – 3-х оставшихся. Напряжение, по отношению к  расстоянию до препятствия, находится с ним в прямой пропорции. У компараторов порог срабатывания определяет делитель напряжения, который собран на резисторах R7–R10. Светодиод каждого компаратора включается под влиянием поступающей с детектора величины напряжения.

Далее: куда поступает сигнал с компараторов? На таймер VD3, через резисторы R15-R17 и диоды D4-D5, в микросхеме NE555. Z1 типа Зп-22 – звуковой пьезоэлемент, подключен выходу 3 таймера. Если до препятствия остается расстояние 30 см – вспыхивает 1-й светодиод, при этом начнут раздаваться звуковые сигналы, поступающие относительно редко, около 1-2 в сек.

Если до препятствия остается 15 см – вспыхивает 2-й светодиод, при этом раздаются звуковые сигналы более часто – порядка 3-4 в сек. Если же до препятствия остается расстояние 7 см – вспыхивает 3-й светодиод и поступающие звуковые сигналы слышны более 4 раз в секунду. Указанные расстояния зависят от свойств отражающей поверхности и типа инфракрасных элементов, использованных в схеме, и в связи с этим, они могут быть несколько иными.

 

 

Детали и конструкция. Основой для схемы послужила печатная плата. Для самодельного парктоника можно использовать любые светодиоды и инфракрасные фото, монтируя их в паре, но при этом следует разделить их трубкой или светонепроницаемой перегородкой.

Очень важно установить защиту от засветки солнечными лучами. Можно устанавливать светодиоды на автомобиль сзади, например, в задней фаре или спереди, а так же несколько пар сразу, в разных местах, но только если слегка доработать схему. Цвет свечения сигнальных светодиодов выбирается индивидуально, по вашему желанию.

 

Похожие статьи:

xn----7sbgjfsnhxbk7a.xn--p1ai

ИК-парктроник заднего хода - Автолюбителям - СХЕМЫ - Каталог схем

   Устройство предназначено для облегчения парковки при движении  автомобилязадним ходом (особенно будет полезно начинающим автолюбителям и дамам).Питание на локаторы подается от фонаря заднего хода (локаторы включаются только при движении задним ходом).  Локаторы расположены в задних габаритных фонарях, блок индикации на панели приборов .Локаторы  настраивают  на желаемое расстояние 50-100см , расстояние устанавливают регулировкой тока светодиодов R17, если расстояние слишком большое следует увеличить сопротивление потанциомметра R17 до 2,2к.         Передающие и фотодиоды расположены в одну сторону, фотодиоды принимают отраженные от препятствия  ИК лучи.Eсли к двум проводам, идущим к приемнику от общего с передатчиком источника питания, прибавить всего один провод синхронизации, то можно получить совершенно замечательное устройство. Оно будет работать по принципу синхронного детектора и обладать такими его свойствами, как избирательность, помехоустойчивость, возможность получения большого усиления. И это без применения многокаскадных усилителей со сложными фильтрами.Причем устройство не реагирует на внешнюю засветку от посторонних источников, как постоянную (солнце, лампы накаливания), так и модулируемую (люминесцентное освещение, фонарик).Генератор передатчика (рис. 4.6. а) собран на интегральном таймере DA1 включенном по схеме мультивибратора. Частота мультивибратора выбрана в диапазоне 20—40 кГц, но может быть любой. Она лишь ограничена снизу величиной конденсаторов С7, С8 и сверху частотными свойствами таймера.Сигнал мультивибратора через ключ на VT5 управляет светодиодами передатчика VD2—VD4. Мощность излучения передатчика можно подбирать, меняя число светодиодов или ток через них резистором R17. Так как диоды работают в импульсном режиме, амплитудное значение тока через них можно выставить вдвое-втрое выше постоянно допустимого.Инфракрасный приемник выполнен на дискретных элементах VD1, VT1—VT4, Rl—R12, C1—C4 по схеме, использовавшейся во многих советских телевизорах. Его с успехом можно заменить импортным интегральным ИК-приемником, имеющим к тому же инфракрасный светофильтр. Однако желательно, чтобы на выходе приемника не формировался цифровой сигнал, то есть его тракт был бы линейным.Далее усиленный сигнал поступает на синхронный детектор, выполненный на КМОП мультиплексоре DD1 и управляемый сигналом таймера DA1. На выходах 3, 13 DD1 имеется полезный противофазный сигнал, который усиливается дифференциальным интегратором на ОУ DA2. Элементы R19, R20; СЮ, СП; R21, R22 интегратора определяют уровень усиления сигнала, полосу пропускания приемника и скорость отклика.Для достижения максимальной помехоустойчивости и уровня усиления желательно чтобы эти элементы были попарно подобраны с точностью до 1 %. Уровень «земли» интегратора определяется стабилитроном VD5, и выбран как можно меньшим, (но чтобы ОУ DA2 не входил в ограничение) так как полезный сигнал на выходе DA2 будет положительным.На ОУ DA3 выполнен триггер Шмитта, совместно с пиковым детектором на элементах R24, VD6, R25, С12 он исполняет роль компаратора для формирования сигнала срабатывания. Падение напряжения на диоде VD6 уменьшает уровень пикового напряжения на величину 0,4—0,5 В и задает «плавающий» порог срабатывания сигнализации, величина которого плавно меняется в зависимости от расстояния между приемником и передатчиком, уровня засветок, помех. При нормальном прохождении луча светодиод VD7 будет светиться, при пересечении луча светодиод гаснет.К деталям, применяемым в схеме, никаких особых требований нет, элементы могут быть заменены аналогичными импортными или отечественными. Резистор R25 составлен из двух последовательных по 5,1 МОм. Фотодиод VD1 с усилителем обязательно должен быть помещен в металлический заземленный экран для предотвращения наводок.Схема настройки не требует, но следует быть внимательным при испытании устройства. Сигнал передатчика может попадать в приемник в результате отражения от близлежащих предметов и не даст увидеть результат функционирования схемы. Удобнее всего во время отладки уменьшить ток свето-диодов излучателя до долей миллиампера.

radiogid.ucoz.ru


Смотрите также