Praktyczny projekt bramki reagującej na wiązkę światła i zliczającej zdarzenia

Praktyczny projekt bramki reagującej na wiązkę światła i zliczającej zdarzenia

r_209_18_1
Opisany tutaj obwód liczy, ile razy wiązka podczerwieni zostaje przerwana.
Może być użyty ten obwód do zliczania, na przykład, liczby osób wchodzących do pokoju lub tego, jak często piłka lub inny przedmiot przechodzi przez otwór (przydatne do gry w shuffleboard).
Sercem obwodu jest – zgadliście –bramka reagująca na wiązkę światła!
Dioda D1 to dioda IR, która normalnie oświetla tranzystor IR T1.

Światło padające na tranzystor T1 powoduje do pewnego stopnia jego przewodzenie.
Wynikowe napięcie na kolektorze tranzystora T1 powinno być wystarczająco niskie, aby zapobiec przewodzeniu kolejnego tranzystora (T2).
Napięcie to można regulować w określonych granicach za pomocą potencjometru P1.
Gdy tylko obiekt znajdzie się między diodą D1 i tranzystorem T1, światło świecące na tranzystor T1 zostanie częściowo lub całkowicie zablokowane, powodując, że tranzystor IR przewodzi mniej prądu.
W rezultacie napięcie na jego kolektorze wzrośnie, powodując krótkotrwały wzrost napięcia na bazie T2.
Spowoduje to, że tranzystor T2 przewodzi i generuje ujemne zbocze na IC1.
To ujemne zbocze wyzwoli przerzutnik monostabilny, który następnie będzie utrzymywał sygnał wyjściowy na pinie 3 w stanie wysokim logicznie przez pewien czas (w tym przypadku jedną sekundę).
W tym momencie nastąpią dwie rzeczy.
Najpierw brzęczyk zostanie pobudzony przez wyjście układu IC1 i wygeneruje ton przez około jedną sekundę.
Gdy brzęczyk się wyciszy, ujemne zbocze zostanie zastosowane na wejściu zegara IC2, powodując zwiększenie licznika w układzie IC2 o 1.
IC2 jest wygodnie wyposażony w wewnętrzny dekoder binarny na BCD, więc jego wyjścia muszą być tylko buforowane przez IC3 i T3, aby umożliwić pokazanie stanu licznika na 7-segmentowym wyświetlaczu.
Przełącznik S1 może służyć do resetowania licznika do zera.
Jeśli jednosekundowy odstęp nie odpowiada Twoim życzeniom, możesz zmodyfikować wartości elementów R3 lub C1, aby dostosować czas.
Zwiększenie wartości R3 wydłuża odstęp, a zmniejszenie w naturalny sposób skraca ten przedział.
To samo dotyczy kondensatora C1.
Budując obwód, upewnij się, że tranzystor T1 jest dobrze oświetlony przez wiązkę światła z diody D1, jednocześnie zapewniając, że tranzystor T1 „widzi” jak najmniej światła otoczenia.
Najlepiej można to zrobić, umieszczając tranzystor T1 w małej rurce, która jest precyzyjnie skierowana w stronę D1.
Im dłuższa tuba, tym mniej światła otoczenia dotrze do tranzystoraT1.
Czułość obwodu można regulować za pomocą potencjometru P1.
Autor: T. Hareendran