Инфракрасный датчик препятствий HW-201

Предлагаю вашему вниманию инфракрасный (ИК) датчик препятствий HW-201. Так же бывают и другие датчики с небольшими изменениями в схеме и названии, к примеру – MH-B, FC-51, YL-63.

Внешний вид инфракрасного датчика препятствий HW-201
Инфракрасный датчик препятствий HW-201. Внешний вид

Зашёл недавно в местный радиомагазин, а там молодые люди интересуются у продавца о увеличении дальности обнаружения препятствия. Слышал в обрывках фраз, что нужно что-то закоротить или подключить «мозги» — Ардуино. Я даже не пытался встрять в разговор – схемы то нет. Поэтому и приобрёл и себе пару датчиков препятствий, чтобы разобраться в этом вопросе.

Схему «поднял» и вот публикую её:

Рис. 1 Схема инфракрасного датчика препятствий HW-201
Рис. 1. Инфракрасный датчик препятствий HW-201. Схема

Схема проста до безобразия, поэтому у неё и такие скромные технические данные. Поднять чувствительность какими-то перемычками не представляется возможным. В [1] указан потребляемый ток датчика – 10 мА (и другие данные). Откуда такие скромные данные не понятно, ведь только ИК – светодиод тянет из питания 3,3 В — 20 мА, а при напряжении питания 5 В – 36 мА! Снизить потребляемый ток можно, если питать ИК – светодиод пульсирующим током, смотрите в [3] о максимальном импульсном токе.

Рис.2. Схемы генераторов импульсов ИК - светодиодов
Рис.2. Генераторы импульсов ИК — светодиодов. Схемы

Для снижения этого тока, собрал стандартный генератор импульсов на свободном компараторе U1.2 (смотрите схему на рис. 2 а), со скважностью включения ИК – светодиода 10 %, которую обеспечивают диод VD1 и резистор R11 (позиционные обозначения деталей продолжены от начальной схемы). Потребляемый ток снизился до 5,3 мА при питании 3,3 В, и до 8,8 мА при питании 5 В. Частота вспышек ИК – светодиода, при указанных на схеме номиналах деталей, примерно 120 кГц. Такая частота в данной схеме, ничего, кроме снижения потребляемого тока не даёт. И её можно установить любую, подбирая номинал конденсатора C3.

Если интересно будет визуализировать работу генератора, то можно собрать схему на рисунке 2 б. Для этого ёмкость конденсатора C3 нужно увеличить до 10 мкФ. Так же желательно усилить выходной ток компаратора транзистором VT1 (коэффициент его усиления нужно подобрать как можно больший). Для визуализации работы генератора можно включить цепь индикации питания светодиод HL3 и резистор R6 параллельно ИК — светодиоду HL1 и резистору R1. При этом светодиод HL3 будет постоянно моргать с частотой генератора, примерно 0,8 Гц. При обнаружении препятствия начнёт моргать и светодиод HL2. Так же нужно помнить, что и сигнал на выводе OUT будет «моргать».

Заставить «моргать» ИК — светодиод HL1 можно и менее затратным способом. Для этого, в цепь питания ИК — светодиода HL1 нужно поставить «моргающий» светодиод HL4 (смотрите схему на рис. 2 в). Стоит заметить, что эта схема не будет работать при напряжении питания 3,3 В.

Монтаж дополнительных деталей можно осуществить на выносной плате, при этом, правда, придётся отводить в сторону от датчика препятствий шесть проводов. А можно также, с другой стороны платы датчика препятствий приклеить ещё одну плату и соединить все цепи между собой как короткими проводками, так проводами, просверленными насквозь через обе платы.

С интересом почитал так же статью в [2].

P.S.: Хотел сказать, что мне приятна эта плата тем, что на ней стоит пара подобранных ИК деталей, работоспособность которых сразу легко увидеть.

P.P.S.: Не смогут увеличить чувствительность этого инфракрасного датчика препятствий ни мозги Ардуино, ни супер-пупер компьютер. Схема такая :).

 

Литература:

  1. https://robotchip.ru/obzor-infrakrasnogo-modulya-prepyatstviya-lm393/
  2. https://freshgeek.ru/infrakrasnyi-datchik-prepiatstviia-na-komparatore-lm393/
  3. https://ledjournal.info/spravochnik/infrakrasnye-svetodiody.html