REALIZZAZIONE DI UN CIRCUITO
TRASMETTITORE- RICEVITORE INFRAROSSI
L' oggetto di questa pagina è la progettazione ed inseguito realizzazione di un circuito trasmettiore infrarossi e un circuito ricevente infrarossi.
-Componenti e strumenti da utilizzare
I componenti da utilizzare per il nostri circuti sono di facile reperibilità e sono i seguenti:
- Integrato NE555
- tsop 1736 (ricevitore infrarossi a 36khz)
- Rl 220 ohm
- R 10k
- Rb 4,7k
- Rc 50 ohm
- R1 2,8k
- R2 5,6k
- C1 10nF
- C2 5nf
- Diodo ir LD271
- Diodo 1n4004
- alimentatore stabilizzato
- diodo led
- oscilloscopio
- breado board o millefori
- transistor npn con hfe =100
-Calcoli dimensionamento circuito ne555 e frequenza
Il circuito integrato NE555 è un multivibratore che può essere configurato in tre modi diversi.Le configurazioni possibili sono:
-multivibratore bistabile (elemento di memoria)flip-flop
-multivibratore monostabile(generatore impulsi o circito ritardo)
-multivibratore astabile(generatore onde quadre)
Nel nostro progetto il circuito integrato sopra descritto sarà configurato come un multivibratore astabile che dovrà generare onde quadre con una frequenza di circa 36khz e duty cicle D=60%(0,6)
In questa configurazione per il dimensionamento del circuito trasmittente terremo conto delle presenti formule:
1°)Duty cicle D= R1+R2/R1+2R2
e
2°)f= 1,44/(R1+R2)xC
La R2 viene imposta da noi a 5,6k ohm e da ciò con le formule inverse possiamo ricavarci il resto dei parametri :
partendo dalla prima formula possiamo subito ricavare il valore di R1 conoscendo il valore del duty cicle e quello di R2 pertanto avremo che
R1=R2 x (2 x D - 1)/1-D
andando a sostituire abbiamo
R1=5600 x (1,2 -1)/1-0,6
quindi R1=2800ohm
dopo aver calcolato il valore di R1 possiamo trovarci il valore del condensatore da utillizzare essendo l' unica incognita nella seconda formula
f=1,44/(R1+R2) x C2
f=36khz
C2= 1,44/(R1+R2) x f
1,44/8400 x 36000 = 5nF
C2=5nF
C1 ha un valore fisso che è di 10nF
Calcoli dimensionamento resistenze transistor
Dati utili ai calcoli
- Vbe 0,7V
- Vce 1V
- hfe 100
- Vcc 5V
- Vdiodo 1,5V
Utilizzeremo un transistor che sarà collegato all' uscita del nostro circuito intregrato per il semplice motivo che l NE555 eroga al massimo in uscita 5mA che non sono sufficienti al funzionamento del diodo infrarosso.
I calcoli da noi sono stati effettuati impostando il valore della corrente che passa nel diodo infrarosso pari a 50mA.
Ic = Vcc-Vdiodo-Vce/Rc
Rc=Vcc-Vdiodo-Vce/Ic=5-1-1,5/50 x 10^-3 = 50 ohm
sceglieremo una resistenza con valore pari a 47 ohm valore commerciale che si avvicina a quello calcolato
Calcolo Ib e Rb
Ib=Ic/hfe
Ib=0,5mA essa si raddoppia per i calcoli e avremo Ib pari ad 1mA
Vbb=RbIb+Vbe Vbb=5V
quindi Rb = Vbb-Vbe/Ib
sarà utilizzata un ulteriore resistenza di 10kohm tra base e massa per ridurre il tempo di commutazione.
Dopo ciò dobbiamo dimensionare il circuito ricevente ciò è molto meno impegnativo. Utilizziamo un TSOP a 36Khz che è un ricevitore infrarosso che assenza di segnale ha l' uscita a livello logico alto , quindi quando riceve il segnale infrarosso porta l' uscita al livello logico inverso. Esso è composto da 3 piedini che sono rispettivamente:
-3 +5V
-2 massa
-1 uscita
Al piedino d' uscita collegheremo come di seguito si può notare; per provare la funzionalità del circuito, un led connesso a sua volta con un circuito di alimentazione.
Quando il trasmettitore invia il segnale se il ricevitore ha ricevuto il segnale avremo una per un istante l' accensione del diodo led.
L' oggetto di questa relazione può essere inoltre utilizzato nella realizzazione di circuti da interfacciare con i microcontrollori. Infatti il ricevitore può essere collegato ad esempio con un microcontroller che opportunamente programmato all' arrivo del segnale può implementare diverse funzioni. NB: nel circuito ricevitore per il led bisogna utilizzare un transistor in modo da amplificare la corrente e poter vedere cosi l ' accensione.
SCHEMA ELETTRICO DEL CIRCUITO
