Schema per Realizzare un Interruttore di Prossimità ad Infrarosso con Distanza Settabile e con Relè…
INTRO
Grazie a un LED infrarosso e un fototransistor come ricevitore è possibile realizzare un interruttore di prossimità, ovvero un circuito che chiude (o apre) un contatto quando ci si avvicina al sensore, come ad esempio succede negli asciugamani dei bagni che avvicinando la mano mettono in funzione il getto di aria calda.
Il seguente schema dispone di un temporizzatore realizzato con NE555 in grado di lasciare acceso per un certo tempo il carico dopo la prima rilevazione di prossimità. Ovvero il sensore rileva la prossimità al tempo 0 e al tempo t1 chiude (o apre) il contatto del relè indipendentemente della presenza di prossimità del corpo rilevato. Disponendo di un relè si può avere in uscita qualsiasi carico come ad esempio una lampada a 230V alternati o simili. La potenza di uscita dipende dal relè usato.
SCHEMA
Lo schema è il seguente:
La tensione di alimentazione è a 5V e per quanto la corrente assorbita dipende dal relè usato, si può considerare però che la corrente assorbita è pari a quella assorbita dal relè.
La tensione di alimentazione può anche essere 12V o 24V dipende dal relè usato. Se si usano tensioni maggiori di 5V bisogna variare R1 ed R6; se si usano 12V, supponendo un LED infrarosso da 15mA, la resistenza di protezione R1 deve essere da 680 Ohm mentre R4 da2.2kOhm, mentre con 24V invece R1=1.5kOhm e R4=4.7kOhm.
Il fotodiodo ricevente è polarizzato inversamente grazie a R2 e genera una tensione che dipende dalla luce infrarossa ricevuta, questa tensione giunge al pin non invertente del comparatore LM311. Al pin invertente invece giunge una tensione di riferimento che dipende dal trimmer R3. Settando R3 si setta la distanza di rilevamento.
Il comparatore fornisce una tensione positiva (grazie alla resistenza di polarizzazione R4) quando un ostacolo è nel range di rilevamento, questo fronte di salita attiva il temporizzatore.
Il temporizzatore è formato da un NE555 e alcuni componenti. Quando arriva il fronte di salita l’integrato NE555 porta in uscita un livello logico alto e inoltre scarica C2 che successivamente inizierà poi a caricare attraverso R5. Quando la tensione ai capi di C2 ha raggiunto i 2/3 di VCC l’uscita passa ad un livello logico basso. Il tempo di accensione dipende da C2 e R5 secondo la formula T=R5 x C2 x 1.1. Usando quindi 100uF e 220kOhm al massimo si ha un tempo di 24 secondi. Variando R5 varia il tempo.
L’uscita dell’integrato NE555 attiva il transistor Q2 che fa chiudere il contatto del relè.
Il circuito realizzato su breadboard è il seguente:
DOWNLOAD
Potete scaricare la simulazione del circuito con MULTISIM14 al seguente LINK!!!
