CN207198328U - 一种红外距离感应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的是一种红外距离感应装置，包括红外发射电路、红外接收电路以及单片机控制芯片，所述红外接收电路用于接收红外发射电路的信号，所述红外发射电路、红外接收电路均与单片机控制芯片连接；所述红外发射电路包括第一电阻R1、红外发射二极管LED1、三极管Q1、第二电阻R2以及第三电阻R3；所述红外接收电路包括红外接收模块IC1、电容C1、第四电阻R4以及第五电阻R5；所述单片机控制芯片的发射端IR‑TX发送的信号为38KHz载波频率调制的二进制信号。本实用新型具有电路简单、安装方便、成本低廉、性能稳定、感应距离远、抗干扰性强等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及感应装置领域，具体的说是指一种红外距离感应装置。
背景技术
红外距离感应装置是一种利用红外线反射原理对障碍物距离进行测量的装置。当前，需要在门口主机安装感应器，用于作为人体靠近感应器，感应距离要求0.5m～1.5m。现有人体感应或物体感应的应用方案主要有以下几种：1.采用热释电红外感应器件(PIR)与菲涅尔透镜组合成为感应器，再通过专用控制芯片控制。此方案有以下缺点:(1)电路复杂，需专用控制芯片，硬件成本高；(2)菲涅尔透镜体积大，装配时需外露于机壳，影响外观及装配工艺，不利于防水设计，且菲涅尔透镜材质比较单薄，防爆等级低，不适用于室外门口机应用；(3)热释电感应器适用于移动物体感应，对静止状态下的人体感应效果差。2.采用专用的红外发射、接收一体化集成芯片，如智能手机常用的红外距离感应器。此方案优点是抗干扰能力强，体积小，但价格高昂；目前市场上此类距离感应器集成芯片感应距离普遍较短，最大约0.5m左右，无法满足项目对距离的设计要求。3.采用红外发射、接收对管组成感应器。此方案的优点是电路简单，成本低廉；但抗干扰能力差，易受环境光线影响，特别是在阳光照射环境下容易误触发。
实用新型内容
本实用新型提供的是一种红外距离感应装置，其主要目的在于克服现有的技术存在的上述问题。
本实用新型采用如下的技术方案予以实现：
一种红外距离感应装置，包括红外发射电路、红外接收电路以及单片机控制芯片，所述红外接收电路用于接收红外发射电路的信号，所述红外发射电路、红外接收电路均与单片机控制芯片连接；所述红外发射电路包括第一电阻R1、红外发射二极管LED1、三极管Q1、第二电阻R2以及第三电阻R3，所述第一电阻R1的一端与电源连接，该第一电阻R1的另一端与红外发射二极管LED1的正极连接，该红外发射二极管LED1的负极与三极管Q1的集电极连接，该三极管Q1的基极与第三电阻R3的一端连接，该三极管Q1的发射极与接地端连接，所述第三电阻R3的另一端与接地端连接，所述第二电阻R2的一端与第三电阻R3的一端连接，该第二电阻R2的另一端与单片机控制芯片的发射端IR-TX连接；所述红外接收电路包括红外接收模块IC1、电容C1、第四电阻R4以及第五电阻R5，所述电容C1的正极与红外接收模块IC1的电源端连接，该电容C1的负极与红外接收模块IC1的接地端连接，所述第四电阻R4的一端与电容C1的正极连接，该第四电阻R4的另一端和第五电阻R5的一端均与电源连接，该第五电阻R5的另一端与单片机控制芯片的接收端IR-RX连接；所述单片机控制芯片的发射端IR-TX发送的信号为38KHz载波频率调制的二进制信号。
进一步的，所述红外发射二极管LED1的波长为940nm。
进一步的，所述红外发射二极管LED1与红外接收模块IC1左、右对称设置。
由上述对本实用新型的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
1、本实用新型采用红外接收模块IC1作为红外光的接收器件，使用时将红外发射二极管LED1、红外接收模块IC1安装于同一平面，组成距离感应器，可通过改变R1阻值的大小来调整红外发射二极管的发射功率以达到感应距离远近的调节，本实用新型的感应距离可达5m以上。所述红外接收模块IC1为遥控器红外接收模块，因这种红外接收模块内部已集成检波二极管、信号放大、限幅、带通滤波、检波、积分、比较电路等一系列的信号处理功能，使用时只需外挂几个阻容元件即可，具有应用电路简单，性能稳定、感应距离远、抗干扰及环境适应能力强等特点，适用于室外有太阳光线的环境下工作。
2、由于太阳光谱比较丰富，若采用简单的红外发射、接收的方式，室外环境下应用时就会受太阳光线的干扰而导致误感应现象。考虑到太阳光中的红外光线为自然光，这种光线的强度、频率随机。因此，本设计采用38KHz频率作为载波信号对二进制信号进行调制后再发送，接收端选用的红外接收模块，内部集成了带通滤波电路等，对接收信号进行放大、限幅、整形、滤波等处理，从而准确的还原出发送端的二进制信号；对于环境中的其他干扰光线则被红外接收模块滤除，避免了受环境的干扰。
3、为防止普通遥控器等其他可发出38KHz载波信号的红外光发射设备对感应器的干扰，本设计采用可编程的单片机作为控制芯片，应用时，通过对发送的二进制信号进行特定编码后再发出，接收端接到的信号经过解码后再与发送信号进行比对，只有发送、接收信号一致时，才判定为是有效感应。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型红外发射电路和红外接收电路的电路图。
图3为本实用新型红外发射二极管与红外接收模块的安装示意图。
具体实施方式
参照图1和图2。一种红外距离感应装置，包括红外发射电路1、红外接收电路2以及单片机控制芯片3，所述红外接收电路2用于接收红外发射电路1的信号，所述红外发射电路1、红外接收电路2均与单片机控制芯片3连接。所述红外发射电路1包括第一电阻R1、红外发射二极管LED1、三极管Q1、第二电阻R2以及第三电阻R3，所述第一电阻R1的一端与电源连接，该第一电阻R1的另一端与红外发射二极管LED1的正极连接，该红外发射二极管LED1的负极与三极管Q1的集电极连接，该三极管Q1的基极与第三电阻R3的一端连接，该三极管Q1的发射极与接地端连接，所述第三电阻R3的另一端与接地端连接，所述第二电阻R2的一端与第三电阻R3的一端连接，该第二电阻R2的另一端与单片机控制芯片的发射端IR-TX连接。
参照图1和图2。所述红外接收电路2包括红外接收模块IC1、电容C1、第四电阻R4以及第五电阻R5，所述电容C1的正极与红外接收模块IC1的电源端连接，该电容C1的负极与红外接收模块IC1的接地端连接，所述第四电阻R4的一端与电容C1的正极连接，该第四电阻R4的另一端和第五电阻R5的一端均与电源连接，该第五电阻R5的另一端与单片机控制芯片的接收端IR-RX连接。所述单片机控制芯片3的发射端IR-TX发送的信号为38KHz载波频率调制的二进制信号，所述红外发射二极管LED1的波长为940nm。
参照图3。本实用新型在安装时，要求红外发射二极管LED1、红外接收模块IC1安装于机壳同一面，保证红外发射二极管LED1的发射光可被感应距离d范围内的正前方物体反射并红外接收模块IC1接收。为防止红外光线在机壳内部反射到红外接收模块IC1，机壳内部需将红外发射二极管LED1与红外接收模块IC1经过光隔离处理，如采用机壳塑料部分包住红外发射二极管。
参照图1和图2。本实用新型的电路原理如下：发射端IR-TX、接收端IR-RX分别接到单片机控制芯片3，工作时单片机控制芯片3的发射端IR-TX发送一组经38KHz载波频率调制的二进制信号，此时红外发射二极管LED1随着这组发射端IR-TX发送的信号亮灭变化。当发射端IR-TX为高电平时，三极管Q1导通，LED1亮；当发射端IR-TX为低电平时，三极管Q1截止，LED1灭。当红外接收模块IC1接收到LED1发出的红外光信号时，经模块内部解调等信号处理，还原出调制前的二进制信号之后，由接收端IR-RX输入单片机控制芯片3，单片机控制芯片3在接收信号后进行识别判断，若为有效信号则执行相应的功能控制。
上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
Claims (3)
1.一种红外距离感应装置，其特征在于：包括红外发射电路、红外接收电路以及单片机控制芯片，所述红外接收电路用于接收红外发射电路的信号，所述红外发射电路、红外接收电路均与单片机控制芯片连接；所述红外发射电路包括第一电阻R1、红外发射二极管LED1、三极管Q1、第二电阻R2以及第三电阻R3，所述第一电阻R1的一端与电源连接，该第一电阻R1的另一端与红外发射二极管LED1的正极连接，该红外发射二极管LED1的负极与三极管Q1的集电极连接，该三极管Q1的基极与第三电阻R3的一端连接，该三极管Q1的发射极与接地端连接，所述第三电阻R3的另一端与接地端连接，所述第二电阻R2的一端与第三电阻R3的一端连接，该第二电阻R2的另一端与单片机控制芯片的发射端IR-TX连接；所述红外接收电路包括红外接收模块IC1、电容C1、第四电阻R4以及第五电阻R5，所述电容C1的正极与红外接收模块IC1的电源端连接，该电容C1的负极与红外接收模块IC1的接地端连接，所述第四电阻R4的一端与电容C1的正极连接，该第四电阻R4的另一端和第五电阻R5的一端均与电源连接，该第五电阻R5的另一端与单片机控制芯片的接收端IR-RX连接；所述单片机控制芯片的发射端IR-TX发送的信号为38KHz载波频率调制的二进制信号。
2.如权利要求1所述的一种红外距离感应装置，其特征在于：所述红外发射二极管LED1的波长为940nm。
3.如权利要求1所述的一种红外距离感应装置，其特征在于：所述红外发射二极管LED1与红外接收模块IC1左、右对称设置。
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| CN201720964701.6U CN207198328U (zh) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | 一种红外距离感应装置 |
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| CN (1) | CN207198328U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109725582A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-05-07 | 南京品畅科技发展有限公司 | 一种基于数字电位器的控制红外感应距离的电路及方法 |
| CN111207782A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-29 | 厦门狄耐克智能科技股份有限公司 | 一种基于红外距离感应装置的环境自适应方法 |
| WO2023206728A1 (zh) * | 2022-04-27 | 2023-11-02 | 漳州松霖智能家居有限公司 | 红外感应器及红外感应窗 |
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