Pengantar Sirkuit IR: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

IR adalah bagian dari teknologi yang kompleks namun sangat sederhana untuk digunakan. Tidak seperti LED atau LASER, Inframerah tidak dapat dilihat dengan mata manusia. Dalam Instruksi ini, saya akan mendemonstrasikan penggunaan Inframerah melalui 3 sirkuit yang berbeda.

Rangkaian tidak akan menggunakan penerima IR atau mikrokontroler, melainkan menggunakan fotodioda untuk mendeteksi sinyal IR karena lebih sederhana.

Langkah 1: IR LED & Photodiode Dasar

Ketiga proyek semuanya bergantung pada IR LED dan Photodiode. LED IR memancarkan radiasi infra merah ke segala arah, fotodioda diletakkan di sebelahnya sehingga jika suatu benda terlalu dekat dengannya akan memantulkan radiasi infra merah ke fotodioda, fotodioda mengubah infra merah yang diserapnya menjadi sinyal, sinyal kemudian dapat mengaktifkan hal-hal lain. Perhatikan diagram di atas memiliki LED IR hitam dan fotodioda transparan, ini tidak terlalu umum karena biasanya sebaliknya, tetapi 3 proyek berikut menggunakan jenis pasangan IR normal (LED IR: transparan, Fotodioda: Hitam/gelap ungu). Warna dioda tidak masalah tetapi pastikan Anda mengingat yang mana.

Hal-hal penting yang perlu diperhatikan (Silakan baca berikut ini):

IR LED: LED inframerah memancarkan radiasi IR, kita tidak dapat melihat radiasi karena mengandung frekuensi yang lebih rendah daripada cahaya tampak, manusia hanya dapat mendeteksi inframerah sebagai panas (sehingga LED IR bisa menjadi sedikit panas, itu normal), dan radiasinya tidak berbahaya karena hanya panas.

Fotodioda: Fotodioda seperti LED tetapi tidak mengeluarkan cahaya, melainkan sensor cahaya (seperti LDR tetapi tidak cukup). Fotodioda bisa datang dalam berbagai bentuk: biasanya terlihat seperti LED hitam tetapi juga bisa transparan (tidak tercampur dengan LED lain). Fotodioda terhubung secara berbeda dari LED normal, bukan Vcc ke anoda LED, itu Vcc ke katoda fotodioda (seperti bagaimana Anda menghubungkan baterai).

Saat membeli LED IR dan fotodioda, usahakan untuk membelinya secara berpasangan karena terkadang LED IR tidak berfungsi dengan fotodioda.

Langkah 2: Sirkuit IR 1

Rangkaian IR pertama hanya akan menunjukkan cara kerja pasangan (LED IR & Fotodioda). Dengan menggunakan transistor, kita dapat mengubah analog kotor dari fotodioda menjadi analog bersih yang disukai oleh output LED. Rangkaiannya sangat sederhana, yang dibutuhkan hanyalah:

Resistor: 2x 220ohm (atau serupa), 1x 10k

Dioda: 1x IR LED, 1x LED Generik, 1x Fotodioda

Transistor: 1x BC547 (atau transistor NPN yang setara, misalnya 2n2222A)

Sumber daya 5v (USB baik-baik saja), kabel jumper dan papan tempat memotong roti.

Langkah 3: Tes Sirkuit IR 1

Sebelum Anda menyelesaikan rangkaian, pastikan LED IR dan Photodiode ditempatkan bersebelahan.

Setelah rangkaian selesai, uji sensor dengan mengarahkan benda atau jari Anda sekitar 5cm di atas kedua dioda, lalu perlahan-lahan gerakkan benda/jari ke arah dioda hingga Anda menyentuh keduanya. LED generik akan menyala lebih dekat, ini karena objek memantulkan lebih banyak inframerah ke fotodioda.

Jika ini tidak terjadi, periksa apakah Anda telah memasang fotodioda dengan benar, periksa koneksi kabel Anda, periksa sumber listrik Anda, jika tidak ada yang membantu, masalah mungkin terjadi antara LED IR dan fotodioda (Anda harus membeli yang baru atau coba pasangan yang berbeda).

Pastikan Anda tidak menjalankan sirkuit di bawah sinar matahari atau cahaya yang sangat terang karena akan membingungkan fotodioda.

Langkah 4: Sirkuit IR 2

Sekarang Anda memahami bagaimana LED IR dan Photodiode bekerja bersama sebagai sensor, kita akan mengubah rangkaian sebelumnya menjadi rangkaian alarm. Rangkaian ini akan menggunakan OP Amp untuk memperkuat sinyal fotodioda, buzzer terhubung ke output OP Amp tetapi itu dapat dimodifikasi dan diganti dengan komponen/rangkaian lain.

Sirkuit ini akan membutuhkan:

Resistor: 1x 220 (atau serupa), 1x 10k

Potensiometer: 1x 10k

Dioda: 1x IR LED, 1x Fotodioda

Chip IC: 1x LM358

Lainnya: 1x Buzzer atau ganti dengan sirkuit Anda sendiri.

Catu daya 5v (USB baik-baik saja), papan tempat memotong roti, kabel jumper.

Langkah 5: Tes Sirkuit IR 2

Ingat dua dioda harus bersebelahan sebagai sirkuit terakhir. Untuk menguji rangkaian, gerakkan benda atau tangan Anda di atas dua dioda, ini akan memicu alarm. Anda juga dapat mengatur sensitivitas fotodioda dengan memutar potensiometer, akan ada titik ketika alarm akan selalu menyala, ini karena fotodioda sangat sensitif terhadap IR sehingga mendeteksinya dari atmosfer di sekitarnya. Tidak mungkin saya menunjukkan rangkaian yang berfungsi pada gambar di atas tetapi bayangkan saja Anda dapat mendengar suara bel.

Jangan mengoperasikan rangkaian di bawah sinar matahari atau cahaya yang sangat terang karena dapat membingungkan fotodioda.

Untuk memecahkan masalah, ulangi langkah 3.

Langkah 6: Sirkuit IR 3

Di sirkuit ini, kami akan mengaktifkan LED (atau output apa pun) tanpa menekan tombol. Kali ini dua pasang LED IR dan Fotodioda akan digunakan. Alih-alih menggunakan OP Amplifier, kami akan menggunakan timer 555 untuk kesederhanaan. Kami juga akan membawa kembali transistor untuk menghaluskan sinyal analog.

Sirkuit ini akan membutuhkan:

Resistor: 3x 220ohm, 2x 10k, 2x 1M, 2x 3M

Kapasitor: 1x 10nf

Dioda: 2x IR LED, 2x Fotodioda, 1x LED generik

Transistor: BC547 (atau setara)

Chip IC: pengatur waktu 1x 555

Catu daya 5v (USB baik-baik saja), papan tempat memotong roti, kabel jumper

Pastikan kedua pasang dioda memiliki jarak di antara keduanya agar tidak saling mengganggu. Juga, pastikan Anda memasangkan dioda yang tepat.

Langkah 7: Tes Sirkuit IR 3

Rangkaian terdiri dari dua pasang dioda, satu menyalakan output, yang lain mematikannya. Anda harus terlebih dahulu mencari tahu pasangan dioda mana yang mengontrol apa. Setelah melakukannya, Anda dapat mengaktifkan output dengan mengarahkan objek ke sepasang dioda. Output akan tetap menyala bahkan setelah Anda mengambil objek dari sensor, output hanya akan mati jika Anda mengarahkan objek ke sensor lain, kemudian akan tetap mati sampai Anda mengulangi proses ini.

Sekali lagi, jangan beroperasi di bawah sinar matahari.

Langkah 8: Lebih Banyak Barang IR

Ada dunia yang jauh lebih besar untuk sirkuit IR, ini tidak terlalu rumit tetapi cukup menarik. Alih-alih LED IR dan Fotodioda, sirkuit yang lebih baik akan terdiri dari remote IR dan penerima IR, perangkat ini dapat mencakup lebih banyak jangkauan dan dapat mentransfer lebih banyak informasi juga.

Jika ada pertanyaan, jangan ragu untuk bertanya.