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红外线安全光幕安装(红外安全保护安全光幕)

红外线安全光幕安装(红外安全保护安全光幕)发射端原理图发射端原理图:红外安全保护(安全光幕)设计方案功能方框图为了保护一定的范围,发射器会根据设计要求发出很多束红外光的。接收器也要对准发射器的每一路光束。红外管选用注意:

大家在看科幻大片的时候,经常会看到高大上的防盗设备:一条条红色的光束横七竖八的,只要盗贼碰到光束就会发出警报。今天我就把这个安全光幕的方案出享出给大家。

红外线安全光幕安装(红外安全保护安全光幕)(1)

红外安全保护(安全光幕)

首先这一束束的红光,其实并不是真正的红光,电影里面是为了效果才用红光展现出来。在实际的设计中使用的是波长为940nm的红外线(并非可见光,肉眼是看不到的)。

有的朋友可能会问:为什么不用850nm红外线呢?

这是因为940nm的红外线距离会更远一些,做这种方案效果会更好。本方案的防护距离至少可以做到6米以上。

产品设计方框如下:

红外线安全光幕安装(红外安全保护安全光幕)(2)

红外安全保护(安全光幕)设计方案功能方框图

为了保护一定的范围,发射器会根据设计要求发出很多束红外光的。接收器也要对准发射器的每一路光束。

为了让读者更容易上手,下面拆解为单束光做一个简单设计说明。大家把原理搞慬了,再去做产品就容易上手了。发射器设计

红外管选用注意:

  • 功率较大的940nm红外发射管
  • 发光角度较小一点的,让红外线更聚集,强度更大。

发射端原理图:

红外线安全光幕安装(红外安全保护安全光幕)(3)

发射端原理图

功能说明:

  • 单片机控制I/O产生一个你想要的方波信号,驱动红外发射管发出红外线。如果只要做一个简易的报警装置,可以直接把I/O接上高电平,让红外发射管持续发出红外线(限流电阻必需设计好,避免红外发射管过流烧坏),这样就不用写单片机程序了。
接收器设计

红外接收管选用注意:

红外接收管有三种:

  • 三个脚的红外接收管(这种是遥控器上用的),它本身带信号放器和信号载波。

红外线安全光幕安装(红外安全保护安全光幕)(4)

  • 两个脚的PD(Photodiode)型的(二极管型)
  • 两个脚的PT(Phototransistor)型的(三极管型)
红外接收管要选用940nm的PT(Phototransistor)型的接收管,最后头部带聚光的,这样可以接收到更强的红外线。

接收端原理图:

红外线安全光幕安装(红外安全保护安全光幕)(5)

接收端原理图

  • 当T1接收到发射器发出的红外线后,T1会开始导通(要看红外线的强度),信号经Q1放大,I/O为高电平。
  • 当发射器发出的红外线被入侵物阻挡后,T1会截止,同时Q1也就导通了,I/O为低电平。
  • 单片机处理I/O的信号,根据需要启动报警器就可以了。
  • 如果只要做一个简单的报警器,I/O这里可以直接接一个低电平报警电路就可以了。
  • 如果使用多路光束,每一路的I/O通过或门连接起来,只要其中一路光被阻挡就启动报警器。
以上只是一个基础版的原理说明,真实的应用是没那么简单的,需考虑以下方面:
  • 多路光束如何随意扩展,因为做产品必须做成一个系列,满足不同客户的需求,同时也要方便生产。
  • 如何避免光干搅。
  • 如何提高可靠性,如果是做安全光幕的话,发射端和接收端必需进行信号同步,一般的做法是接收揣和发射端需要有线连接,有线的信号和无线传送的信号进行同步,各路光分时扫描。
  • 多个光幕在同一个地方使用,如何避免信号干搅。一般的做法是将信号进行编码,数字化传送和同步。收到的不是同步信号编码就将其忽略。

红外线安全光幕安装(红外安全保护安全光幕)(6)

安全光幕

后面我还会发布产品化的方案,请关注我的头条号@电子产品设计方案,欢迎大家点赞、评论,有问题也可以给我留言哦

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