سازوکار گیرنده ها و فرستنده ها

سازوکار گیرنده ها و فرستنده ها ارسال نظر

ال ای دی ها یا سنسورهای مادون قرمز (InfraRed  ) که به ال ای دی های آی آر (IR  ) نیز معروف اند در دستگاه هایی که نیاز به فرستنده و گیرنده دارند مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله موارد کاربرد این ال ای دی ها می توان به درب های ورود و خروج ، درب آسانسور ، کنترل تلویزیون و… اشاره کرد. همچنین از دیگر کاربرد های ال ای دی مادون قرمز می توان به تقویت نور محیط در دوربین های دید در شب اشاره کرد. ال ای دی های مادون نور نامرئی دارند به این معنا که طول موج نوری حاصل از آن در محدوده بینایی انسان قرار نمی گیرد. در این مقاله به معرفی سازوکار گیرنده ها و فرستنده ها یا همان ال ای دی های مادون قرمز خواهیم پرداخت.

گیرنده و فرستنده

ال ای دی های مادون قرمز که به اصطلاح سنسور نیز خوانده می شوند از نظر ظاهری و ساختار کاملا با ال ای دی های معمولی مشابه اند با این تفاوت که نور ساطع شده از آن ها مادون قرمز ( فروسرخ ) می باشد. این ال ای دی به دو دسته فرستنده و گیرنده تقسیم می شوند. تفاوت این دو در آن است که سنسور فرستنده شفاف و سنسور گیرنده تیره است. همچنین این سنسور ها دارای پلاریته نیز می باشند که پایه مثبت عموما بلند از پایه منفی می باشد.

همانطور که گفته شد از جمله موارد کاربرد ال ای دی های مادون قرمز کنترل تلویزیون می باشد. سنسور فرستنده به منظور ارسال فرامین به تلویزیون در جلوی کنترل قرار دارد. سنسورگیرنده نیز به منظور دریافت فرامین ارسالی از گیرنده در جلوی تلویزیون نصب شده است. البته این نکته را نیز باید در نظر داشته که در تلویزیون به منظور افزایش طول برد تحت پوشش ، از سنسور های گیرنده تقویت شده استفاده می گردد.  این سنسورها دو پایه برای تغذیه و یک پایه نیز برای خروجی دارند. این سنسورها باتوجه به مداری که در داخل خود دارند از قدرت دریافت قوی تری برخوردارند.

سازوکار گیرنده ها و فرستنده

در شکل زیر مدار سنسورهای گیرنده و فرستنده به همراه تعدادی مقاومت رسم شده است. در این مدار سنسور گیرنده برخلاف سنسور فرستنده معکوس بایاس شده است که این کار موجب مقاومت داخلی سنسور در مدار می شود.

همانطور که گفته شد بایاس معکوس بودن سنسور گیرنده از خود مقاومت نشان داده و در نتیجه یک تقسیم مقاومتی بین مقاومت های 10 کیلو و مقاومت حاصل از سنسور گیرنده خواهیم داشت. همچنین براساس رابطه تقسیم مقاومتی ، هر میزان مقاومت سنسور کاهش یابد ، ولتاژ خروجی افزایش می یابد و در نهایت به ماکزیمم خود یعنی VCC خواهد رسید. این خروجی را می توان به وسیله المان هایی همچون Op-Amp ، بافر و یا ADC به میکروکنترلر داد.

نقش مقاومت 220 اهم در این مدار جلوگیری از افت ولتاژ بالا روی سنسور فرستنده است. همچنین در این مدار می توان از مقاومت هایی در رنج 200 تا 500 نیز بهره برد. بهترین مقدار مقاومت در این مدار 330 اهم است که پس از 3 ولت افت ولتاژ ، تقریبا 2 ولت برای سنسور اعمال می گردد. مقاومت 10 کیلو در مدار سنسور گیرنده نیز نقش جلوگیری از اتصال کوتاه شدن با زمین را ایفا می کند. در واقع این مقاومت pull down برای ایجاد تقسیم مقاومت میان سنسور و زمین به کار می رود.

در ادامه سازوکار سنسورهای گیرنده در یک مدار توضیح داده خواهد شد. البته لازم است بدانید سنسورهای مادون قرمز در انواع و اقسام مختلف وجود دارند. شکل زیر یک نمونه از انواع سنسورهای گیرنده را نشان می دهد.

این سنسورهای گیرنده علاوه بر مشاهده رنگ مادون قرمز ، از امکان تشخیص شدت مادون قرمز نیز برخوردارند. همچنین همانطور که در شکل بالا مشاهده می شود و نیز همانطور که در ابتدا گفته شد برخی سنسورهای گیرنده دارای تقویت کننده و فیلتر نیز می باشند. این سنسورها سه پایه داشته و با توجه به مداری که در داخل خود دارند از قدرت دریافت قوی تری برخوردارند.

در این مدار در صورت روشن نبودن فرستنده و یا وجود یک جسم کدر در مقابل گیرنده ، مقاومت دو سر گیرنده زیاد شده و مشابه یک کلید باز عمل خواهد کرد. در حالت عکس آن نیز در صورت روشن بودن فرستنده و عدم وجود جسم کدر میان گیرنده و فرستنده ، مقاومت سنسور گیرنده کاهش یافته و مشابه یک کلید بسته جریانی از مدار گیرنده عبور خواهد کرد. جالب است بدانید از این روش در ساخت ربات های مسیریاب نیز استفاده می گردد. در واقع سنسورهای ربات مسیریاب با مشاهده یا عدم مشابه خط مشکی و سفید اقدامات لازم را انجام خواهد داد. به عبارتی ربات در مسیر سیاه رنگی که نور از آن منعکس نمی شود و یا به مقدار خیلی کم منعکس می شود حرکت خواهد کرد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *