红外对管电路
红外对管
红外对管特性简介：直径：3mm，波长：940nm，工作电压：1.2V，工作电流：20mA，测量距离：<20cm。
波段为红外光，受可见光干扰小。
红外对管电路连接图（对不同型号红外对管，可适当调整电阻以达到相关电气参数）1、AD采样实现避障功能针对一些红外接收管容易受到可见光的影响，从而改变其阻值，容易造成系统的误判。
可以考虑采用上面的电路。
100－100k欧姆，是红外接收管在不同光线条件下（室内－阳光直射）的阻值的大小。
在正常的光线下通过IOA0口A/D采集到一个电压值作为一个参考电压。
当随着光线变化时，IOA0口读进来的电压值也就发生变化。
这个使用通过IOA4、IOA5、IOA6、IOA7依次选通，选择最接近参考值的电压作为判断电压。
该电路可以避免可见光带来的干扰，检测障碍物的距离在0－15cm。
效果不错。
缺点是引用占用IO口较多，操作较为复杂。
2、直流驱动避障电路直流驱动红外探测器电路的设计与参数计算电路如图所示。
W1和R1及V1构成简单直流发光二极管驱动电路，调节W1可以改变发光管的发光光强，从而调节探测距离，NE555及其外围元件构成施密特触发器，其触发电平可通过W2 控制，接收管V2和电阻R2构成光电检测电路。
通过NE555第3脚输出的TTL电平可以直接驱动单片机I/O口。
由于555输出信号为TTL电平，单片机检测方便。
缺点同样是容易受可见光干扰。
3、交流调制驱动避障电路LM567及其外围芯片构成音频检频器，其检频频率f0由R4、C5决定:。
其中f0为检频频率，当R4=10K，C5=222时，f0＝41KHz。
这一振荡信号经过V3扩流后，驱动发光管，这样处理后可以保证发光频率与检频频率严格一致使LM567的输出仅与光强有关。
为进一步提升探测距离，我们还设立了一级交流放大器，其增益约为240倍，虽然这样大的放大倍数放大器的线性和稳定性会较差，但对于频率检测不会造成太大的影响。
4、检测液滴电路无液滴落下时，接收管与发射管正对，接收管接收到的光强较强，有液滴滴下时，下落中的水滴对红外光有较强的漫反射、吸收及一定的散射作用，导致接收光强的较大改变，接收管接收到的信号经一级施密特触发器，送单片机的中断口，据此就可以正确的探测出液滴的滴落。
红外对射管的隔离电路设计
红外对射管的隔离电路设计摘要：现有矿用传感器模块化之间隔离通信常采用光耦实现隔离通信，针对光耦隔离具有器件体积较小空间隔离距离近、隔离后端易受隔离前端的电磁干扰等问题，提出基于红外对射管隔离电路设计方案，设计的隔离电路采用不可见光进行通信，具有抗干扰强、隔离前后端互不影响、性能稳定的优点。
详细介绍了隔离电源设计、隔离电路设计;隔离电路参数，隔离电路设计方案在现有传感器得到了较好的应用和验证，应用结果表明隔离电路设计方案能够满足现有矿用传感器的数字和频率等信号的隔离要求。
关键词：光耦隔离;隔离通信;电磁干扰;红外对射管;隔离电路现有矿用传感器大多数都是针对一些特殊的模拟信号进行信号采集，并对采集后的信号进行处理转换为数字信号，再将采集数字信号采用隔离器件进行隔离通信，将采集的结果用于显示等［1－3］。
对于常用的数字信号的隔离都是采用廉价的光电耦合便可以实现［4－6］，受限于现有光耦隔离器件体积小、隔离前端和后端相距空间距离较近，采集前的模拟信号(如电磁场)通过电磁干扰等方式会影响隔离后端［7－8］。
针对此问题，采用红外对射管增加隔离前端与后端距离，红外对射管采用不可见光实现通信可减少EMC等干扰、将红外对射管采用黑色套管的方式增加接收信号的强度、消除可见光的干扰，同时也可以采用灌封减少外部的未知干扰。
1隔离电源为了保证隔离前端与隔离后端从根本上进行隔离，因此需要对隔离前端后隔离后端的电源进行隔离［3－5］。
选择的隔离电源芯片输入为5V输出也为5V，电源隔离转换电路如图1。
图1中U+IN为隔离前端输入的正相电压，U－IN为隔离前端输入的负相电压，U+OUT为隔离后输出端的正相电压，U－OUT为隔离后输出端的负相电压。
隔离电源芯片采用DCH01050S，满足输入正相和负相之间电压差为5V，输出正相和负相之间电压差为5V的隔离电源要求。
2隔离电路2．1红外对射管红外对管是红外线发射管与光敏接收管的统称，其形状如图2。
红外对管使用说明
红外对管使用说明1. 红外对管的概述红外对管（Infrared Detector，简称IR）是一种能够感测红外线辐射并输出电信号的器件。
它在人们日常生活中被广泛应用于红外传感、红外遥控以及红外通信等方面。
本文将对红外对管的原理、使用方法以及注意事项进行详细介绍。
2. 红外对管的工作原理红外对管的工作原理是基于光电效应。
当红外辐射照射到管子的光敏区域时，管子内部产生电压信号。
红外对管内部通常由光敏电阻、电压比较器和输出电路组成。
3. 红外对管的使用方法3.1 连接电路首先，将红外对管的接收端和发送端分别与电路板上的相应引脚连接。
注意在连接时要遵循正确的极性，一般红线为正极，黑线为负极。
3.2 供电红外对管通常需要外部供电，可以通过直流电源或电池进行供电。
确保供电电压与红外对管的额定电压一致，以免损坏设备。
3.3 设置工作模式红外对管一般具有多种工作模式可供选择，例如连续工作模式和脉冲工作模式。
根据需求设置合适的工作模式，并通过电路板上的开关或控制接口进行设置。
3.4 防护措施在使用红外对管时，需要避免与其他光源产生干扰，以免影响正常工作。
同时，要注意保护红外对管的光敏区域不受外界杂光照射，避免误判。
4. 红外对管的应用领域红外对管由于其高灵敏度和快速响应的特点，在很多领域得到广泛应用。
4.1 红外传感红外对管可以用于温度检测、人体感应、烟雾传感等领域。
例如，在智能家居系统中，红外对管可以通过感知人体的红外辐射来实现自动照明和安防监控功能。
4.2 红外遥控红外对管常用于电器遥控器中，通过发送和接收红外信号来实现对电器设备的遥控操作。
用户只需按下遥控器上的按钮，红外对管就能够感应到红外信号并将其转换成电信号，然后通过电路实现相应的功能。
4.3 红外通信红外对管在无线通信领域也有着广泛的应用。
通过发送和接收红外信号，可以实现手机之间的数据传输、电脑与电视之间的文件传输等。
5. 红外对管的注意事项5.1 温度环境红外对管对温度环境比较敏感，应确保在合适的工作温度范围内使用。
红外发射接收管典型应用接口电路
举例 2：接口电路
至其它逻辑电路 接地
已公布的光电流值（IL）通常是在 Vce = 5V 时进行 测量，并比在 Vce =0. 4V 时所测得的相同参数约大 4 倍。
举例 2：公式
至逻辑电路 接地
举例 3：接口电路
V1 – SN7414 的正阈值电压 IIN – 在输入高电平时，SN7414 所要求的输入电流
选择 R3 R4 1kΩ是常用的上拉电阻值, 同时也为 TTL 提供限流 保护。
见方程式 1
R1 选择 R1 值按下述作选择，以提供所要求的 IRED 前向电 流：
见方程式 2
见方程式 3：
计算 R2 ： 见方程式 4：
见方程式 5：
计算 R1 ： 见方程式 6：
可采用接近该值的标准电阻器。 该电路在装有能提供输出电流高达 5 mA 组件时将 运行得很好。
方程式 1
方程式 6
设计举例 该 样 例 说 明 了 使 用 标 准 TTL 门 电 路 接 口 连 接 HOA1874-11 透射式组件。
举例 4：接口电路
方程式 2
方程式 3 方程式 4 方程式 5
HOA1874-11 参数 IL = 3mA 最小值 在 IF = 20 mA VCE =5V 时 VF = 1.6 V 最大值. 在 IF = 20 mA 时 Q1 为 2N2222 (HFE = 60min) Vcc = 5.0 V （标称值）
应用说明
光电装置的接口电路
以下列举的是用于反射式或透射式组件的典型电 路。有关您正在使用的特定组件的规格，请查阅产 品目录。设计时，对于公布的光电流值（IL）应该 考虑有 25%减少的容差，这是由于短期的热效应和 长期 IRED（红外发光二极管）的降级退化所引起 的。
红外对管工作原理
红外对管工作原理
红外对管是一种基于红外线传感技术的装置，主要用于检测和测量周围环境中的红外辐射。
它的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤：
1. 发射红外辐射：红外对管内部有一个红外辐射源，通常是一个红外发射二极管。
当电流通过这个二极管时，它会发射出红外光线，通常在近红外区域（约700纳米到1毫米的波长范围内）。
2. 接收红外辐射：红外对管内部还有一个红外接收二极管，它专门用于接收周围环境中的红外辐射。
这个接收二极管通常被设计成高敏感度和高响应速度，以能够尽快捕获到红外辐射。
3. 电信号转换：当红外辐射照射到接收二极管上时，它会产生一定的电流。
这个电流被红外对管内部的电路所测量和转换，以产生与输入红外辐射强度成正比的电压或电流信号。
4. 数据处理和输出：红外对管的输出信号可以通过各种方式进行处理和利用。
通常情况下，输出信号会被传输到一个处理器或控制器中，用于进一步处理、判断和决策。
例如，在一个红外测温仪中，输出信号可以被转换为温度值并显示在仪器的屏幕上。
总的来说，红外对管的工作原理可以归结为发射红外辐射、接收红外辐射、电信号转换和数据处理等几个基本步骤。
通过这
些步骤，红外对管能够检测和测量周围环境中的红外辐射，并将其转化为可用的电信号输出。
红外探测法简介.
红外探测法简介简介：红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，不断地向外发射红外光，当红外光遇到白色障碍物时发生漫反射，反射光被与之相对的接收管接收；如果遇到黑色物体则红外光被吸收，接收管接收不到红外光。
将接收管的结果送给单片机。
单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来进行相应的处理。
根据它的特性可以用于智能小车的寻迹或避障。
红外对管白色为发射管，长引脚为正极，接高电位。
黑色为接收管，长引脚接地，短引脚接高电位。
电路：红外对管的电路如下图所示：电阻R2为限流电阻，防止通过发射管的电流过大。
调节电位器R3可改变红外对管的感应距离。
当有光反射回来时，光电对管中的三极管导通，此时VT1饱和导通，三极管集电极输出低电平。
当没有光反射回来时，光电对管中的三极管不导通，VT1截至，其集电极输出高电平。
集电极接比较器，可调电阻R1可以调节比较器的门限电压。
经示波器观察，输出波形相当规则，可以直接供单片机查询使用。
技术参数：发射管：电流Ia<50mA工作电压V<5v接收管：正向电阻：2.5M反向电阻：7.1K导通时电阻约为53k感应距离：经实验，最大可达1米。
但容易受干扰，实际上寻迹中一般只用在0.8cm～1.5cm。
避障也在20cm 以内。
测试方案：设定基准电压2V。
改变R3的阻值，使无反射时接收管集电极电压V改变，测试红外对管的感应距离D。
测量值如下：注：也可通过适当调节基准电压改变红外测量距离。
扩展：1 为了减小环境干扰，可在接收管上套一短黑色皮管。
2 为使红外对管感应性能更好，可将红外发射管接在三极管集电极，用单片机或555定时器产生一高频方波控制三极管通断来产生红外光。
发射电路如下：实验证明，高频触发的红外光比加直流工作电压性能更强，检测距离更远，可用在小车避障模块中。
3 也可以采用集成红外探测器件。
ST系列集成红外探头价格便宜、体积小、使用方便、性能可靠、用途广泛，例如ST168，其内部结构和外接电路均较为简单，如图2所示：ST168采用高发射功率红外光、电二极管和高灵敏光电晶体管组成，采用非接触式检测方式。
TX-05C 红外线对射检测电路
TX-05C 红外线对射检测电路TX-05C 红外线对射检测电路对射式红外传感器：TX05C-1是一种对射式的红外线检测电路,人眼不能直接观察到光线的传输路径。
其光路含有产品特定的密码，如在外部强制干涉或用其他光源解密，只能导致检测电路报警。
本电路已经被广泛用于门窗及各种人行通道的报警系统：流水线的自动控制，量值的统计上。
TX05C-1分发射电路和接收电路两部分，可以采用集中或分散供电方式。
TX05C-1发射电路：外形见图一、内部电路见图二、工作参数见表一、以供参考：图一图二表一发射电路的作用距离与工作电压有关,以下是4档电压的作用距离,供参考：当电压为5V时，TX05C-1的作用距离大约是3米，当电压为6V时，TX05C-1的作用距离大约是4米，当电压为9V时，TX05C-1的作用距离大约是6米，当电压为12V时，TX05C-1的作用距离大约是7米，（以上测试是在接收电路工作电压12V，室温为25oC的情况下完成的。
）工作电压5-12VDC工作电流5V时16mA6V时25mA9V时50mA 12V时70mA工作指示有外形尺寸32X46X17mm在TX05C-1安装时，发射和接收管的方向一定要正对，电路的指示灯闪动时，说明方向没有对正或发射功率不够。
可以通过调整接收、发射管的方向和提高发射电路的工作电压来解决。
在TX05C-1的作用距离足够大的前提下，应尽量降低发射电路的工作电压，一是有效的降低功耗。
二是减少内部47Ω限流电阻的发热量。
注意：发射电路的工作电源尽量使用稳压电路供电，以免瞬间超过12V时，烧毁内部电路。
TX05C-1的接收电路采用进口的微功耗稳压电路和解码电路，有着很小的电流功耗，在能接收到发射信号且解码有效时的电流仅为1mA，解码错误，发光二极管点亮时电流为3.5mA。
接收电路的工作电压为7-12V.DC。
接收电路引出一条线缆，以便引入电源和输出信号。
其中铜网接地（负极），红线接电源（正极），白线为输出（正常有信号时为低电平，小于0.1V，无信号时为高电平，大于3.5V<不带载>，此时发光管亮。
红外二极管感应报警电路设计与制作
红外二极管感应报警电路设计与制作设计：刘昆山我们主张电子技术初学者最好用万能板焊接电子制作产品，因为这种电子制作的方法，不仅能练习焊接技术，同时还能提高识别电路图和分析原理图的能力，为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。
因此我们开发的入门型电子制作均采用万能板+元器件的设计模式，我们保证所有产品我们都制作过，并且成功。
一、红外二极管感应报警电路设计功能介绍本电路设计可以实现用手靠近红外发射管和红外接收管时，蜂鸣器发声，LED灯点亮，手移开后立即停止发声、LED灯熄灭，灵敏度非常高。
该电路设计思路来源于银行自动开门关门的生活场景，人走进银行，门自动打开，离开后门自动关闭。
或者说来源于肯德基等高档餐厅的水龙头，当手放在水龙头下，水自动流出，离开后水自动关闭。
该电路应用的生活场景非常多，是电路设计人员必须掌握的一种电路。
红外感应电路的制作主要是为了学习红外发射管和红外接收管的工作原理及使用方法，同时掌握通用运算放大器LM358作为运算比较器的实际应用。
本电路制作成功后，必须调试后才能达到相应的效果，只有弄懂了红外感应电路的工作原理后才能调试相关的参数，具体方法请阅读本章第五点。
二、红外二极管感应报警电路原理图三、红外二极管感应报警电路工作原理红外二极管感应报警电路的设计采用模拟电路中的电阻分压取样电路、二极管电路、三极管电路；数字电路的运算比较器等相关知识点设计而成，请制作者务必复习相关知识，看懂原理图。
红外二极管感应报警电路由以红外发射管D1、红外接收管D2为核心构成红外感应电路，以可调电阻R3、通用运算放大器LM358为核心构成取样比较电路，以三极管9012 V1、V2、蜂鸣器Y1、发光二极管D3为核心元件构成声音输出、显示电路构成。
通上5V电源，红外发射管D1导通，发出红外光（眼睛是看不见的），如果此时没有用手挡住光，则红外接收管D2没有接受到红外光，红外接收管D2仍然处于反向截止状态。
红外接收管D2负极的电压仍然为高电平，并送到LM358的3脚。
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红外对管
特性简介：
直径：3mm波长：940nm 工作电压：1.2V，工作电流：20mA测量距离: <20cm波段为红外光，受可见光干扰小。
红外对管电路连接图（对不同型号红外对管，可适当调整电阻以达到相关电气参数）
1、AD采样实现避障功能
针对一些红外接收管容易受到可见光的影响，从而改变其阻值，容易造成系统的误判。
可以考虑采用上面的电路。
100- 100k欧姆，是红外接收管在不同光线条件下（室内一阳光直射）的阻值的大小。
在正常的光线下通过IOA0 口A/D采集到一个电压值作为一个参考电压。
当随着光线变化时，IOA0 口读进来的电压值也就发生变化。
这个使用通过IOA4、I0A5 I0A6 IOA7依次选通，选择最接近参考值的电压作为判断电压。
该电路可以避免可见光带来的干扰，检测障碍物的距离在0- 15cm。
效
果不错。
缺点是引用占用IO 口较多，操作较为复杂。
2、直流驱动避障电路
直流驱动红外探测器电路的设计与参数计算电路如图所示。
W1和R1及
V1构成简单直流发光二极管驱动电路，调节W1可以改变发光管的发光光强，从而调节探测距离，NE555及其外围元件构成施密特触发器，其触发电平可通过W2 控制，接收管V2和电阻R2构成光电检测电路。
通过NE555第3脚输出的TTL 电平可以直接驱动单片机I/O 口。
由于555输出信号为TTL电平，单片机检测方便。
缺点同样是容易受可见光干扰。
3、交流调制驱动避障电路
4 ---------- ----- Ju
LM567及其外围芯片构成音频检频器，其检频频率fO由R4 C5决定：。
其中fO 为检频频率，当R4=10K C5=222时，fO = 41KHz这一振荡信号经过V3扩流后，驱动发光管，这样处理后可以保证发光频率与检频频率严格一致使LM567 的输出仅与光强有关。
为进一步提升探测距离，我们还设立了一级交流放大器，其增益约为240倍，虽然这样大的放大倍数放大器的线性和稳定性会较差，但对于频率检测不会造成太大的影响。
4、检测液滴电路
无液滴落下时，接收管与发射管正对，接收管接收到的光强较强，有液滴滴下时，下落中的水滴对红外光有较强的漫反射、吸收及一定的散射作用，导致接收光强的较大改变，接收管接收到的信号经一级施密特触发器，送单片机的中断口，据此就可以正确的探测出液滴的滴落。
解决了因液体透明而使得发射不明显的问题。
5、检测液面电路一
假设在输液时，当瓶中液体即将流完时需要提醒护士拔针，这样时候我们的红外液面检测传感器就派上用场了。
采用光电检测技术。
红外对管置于输液瓶两侧，距离瓶口约2~3厘米。
当红外对管之间介质发生变化（由水到空气）时候，光电接收管的输出信号发生相应变化。
将这一输出信号送入单片机。
液面检测电路主要由三部分组成：调制与解调部分、红外发射与接收部分、放大部分，参见图2。
对于来自输液现场的环境干扰光，采用调制与解调技术来提高抗干扰能力。
频率发生电路是由一个555定时器组成的占空比可调的方波发生器。
调制解调接收电路由运放LM741和
解调芯片LM567组成。
单片机通过检测LM567引角8的电平变化实现液位检测。
解决了因液体透明而使得发射不明显的问题。
&检测液面电路二
原理同滴速检测电路，由于红外光在空气及水中的吸收系数不同，从而通过空气和水后接收到的光强也有不同。
为准确的判断液位是否到达警界线，增强抗干扰能力，减小误判的几率，在接收端加一比较器，比较电平可以依据接收灵敏度进行调整。
后经两级施密特触发器整形后送单片机中断进行外理。
解决了因液体透明而使得发射不明显的问题。