Barrera de rayos infrarrojos - Perla Azucena Soler

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Barrera de rayos infrarrojos
Un detector de paso invisible pero siempre alerta
Experimentemos una sugestiva aplicación de la luz infrarroja: una barrea invisible que detecta el paso de objetos o personas sin ningún contacto físico.
El ojo no percibe toda la gama de radiaciones luminosas (espectro solar), sino sólo algunas frecuencias que el cerebro interpreta como tonalidades de color del rojo al violeta.
La parte situada bajo el área visible, es decir, con menor frecuencia (y por tanto mayor longitud de onca) se llama Infrarroja: no la vemos, pero también es una "luz-*.
A LA CAZA DE SOMBRAS
El receptor se percata de la falta de luz infrarroja debida a la interrupción del rayo.
PROYECTOS
£í transmisor de Infrarrojos terminado.
Esta condición cambia el estado de una señal
eléctrica, que puede accionar un contador, hacer
fu
La barrera está formada por dos elementos
principales, el emisor que produce una banda de
luz invisible, y ei sensor o receptor, que avisa de
una presencia.
Si el espacio entre ambos está libre de obstácu-
los, ia luz pasa sin dificultad En presencia de un
impedimento, como una persona o un objeto, el
sensor se encuentra en sombra.
sonar una alarma o simplemente (como en
nuestro caso) activar un indicador luminoso.
[interferencias Y CODIFICACIÓN j
Una luz infrarroja continua sufriría Interferencias pro-
vocadas por la iluminación ambiental (también el sol
emite infrarrojos), con probables indicaciones falsas.
Para mejorar la fiabilidad, se recurre por tanto a la
codificación de la señal infrarroja, consistente en
modular la banda de luz, interrumpiéndola periódi-
camente a un ritmo rápido y bien definido.
Puesto que el receptor decodlfica. es decir, reconoce
como válida, solamente la modulación especial, se
ignoran otras posibles fuentes (por ejemplo luz solar o
artificial).
Receptor de Infrarrojos terminado.
U«IÍH
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PROYECTOS
Montaje de la barrera
&
Este último, como se puede ver, está montado en
'DOBLAR LOS TERMINALES DE LOS LED j
Hay dos resistencias (R1. R2). un activador resistivo (R3). un condensador (C1). un transistor (TI), un circuito integrado (IC1 sobre el zócalo correspondiente) y un LED infrarrojo (LD1).
Es preferible sujetar firmemente los termínales con una pinza, doblándolos con los dedos por el lado opuesto de la pinza con respecto al cuerpo del LED, como ilustra la figura.
Cómo doblar los terminales del LED sin dañar los diodos luminosos, con ayuda de una pinza.
No es aconsejable doblar en ángulo recto los terminales ce los diodos luminosos (LED) con la mano, ya que así se podría astillar el contenedor en el punto de entrada de los propios terminales.
Los componentes que se deben reconocer e insertar en la placa del emisor (transmisor), mostrada en la figura, son so'amente siete; como siempre, se debe tener cuidado con la polaridad.
Los terminales 1 y 5 de IC1 se conectan entre sí por
medio de un puente con cable de cobre estañado que
se debe realizar por el lado de las soldaduras.
Hay, obviamente, dos circuitos: el transmisor y el receptor
ángulo recto con
respecto a la placa:
debe apuntar en la
dirección en la que
se desee enviar
rayo invisible.
Disposición de los componentes sobre el circuito Impreso del transmisor, y parte posterior (lado del cobre) del mismo circuito.
[EL RECEPTORj
Esta placa está un poco más llena que la anterior, pero hay que seguir teniendo en cuenta las mismas cosas, atención a la polaridad de los electrolíticos C2-rC5, que se deben colocar respetando los signos + y
El fotodiodo LD2 es el sensor infrarrojo: se monta como el LED del transmisor (LD1). doblándolo con las
mismas precauciones: tamo én tiene una polaridad que se debe respetar.
En el centro de la placa hay un puente: un trozo de cable de cobre rígido pelado. Los dos integrados (IC2, IC3) se sitúan en zócalos de ocho pines no se deben intercambiar ni insertar al revés.
Disposición de los
componentes sobre
el circuito impreso
del receptor, y
parte posterior
(lado del cobre)
del mismo circuito.
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. PRUEBA .
Ambos circuitos de la barrera pueden funcionar con
tensiones entre 5 V y 10 V, pero si no está prevista
una instalación fija es posible conducir las pruebas
con dos pilas comunes de 9 V. Emisor y receptor se
sitúan uno frente al otro a una distancia de más o
menos medio metro de distancia, obviamente ibe-
rando de obstáculos la zona que estará cubierta por
la banda invisible
Girando lentamente con un destornillador el trimmer
R3 se debe encontrar una zona en la que el LED del
receptor (LD3) se enciende: se sitúa R3 en el centro
de esta zona.
Una lente aumenta el alcance de la barrera (que está orientada con precisión), mientras que un filtro reduce las Interferencias.
I
♦ Botera
Esquema eléctrico de! transmisor.
Esquema eléctrico del receptor.
, MEJORASJ
Se aconseja un montaje mecánicamente
estable y con una alimentación también
estabilizada (la frecuencia depende del
estado de carga de la pila)
Una lente convergente normal de am-
pliación (lupa) y una pantalla (filtro) para
infrarrojos, que puede adquirirse en las
tiendas de electrónica, permiten aumentar
la distancia de funcionamiento
Finalmente, añadiendo el circuito mostrado
en la figura, se puede utilizar un relé en lu-
gar de un sencillo LED. abriendo las posibi-
lidades a numerosas aplicaciones prácticas
-
Circuito que se puede añadir a! receptor para controlar un relé: se cerrari. interrumpiendo el rayo de la barrera.
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PROYECTOS
Funcionamiento del circuito
Tanto el transmisor como el receptor emplean el mismo circuito integrado NE567. mostrado en la figura; sin embargo, desarrolla dos funciones distintas y complementarias.
En e¡ primer caso, hace de oscilador produce una onda cuadrada, cuya frecuencia está controlada por el grupo RC compuesto por R3 (el activador) y C1. y que controla el LED por med:o de TR1.
Filtro de salida C3
Filtro de paso C2
Entrada
Aliment. pos
Salida
Masa
R1 C1 ■ aiem. temporizador
Rl-elem woonzadtx
En el receptor, otro NE567 (IC3) funciona sm
embargo como decodificador: si la frecuen-
cia a la entrada (pin 3) es la configurada con
R12 y C6 la salida (pin 8) va a masa.
£í versátil NE567 está diseñado especialmente pera
producir y reconocer (decodificar) tonos, es decir,
frecuencias.
AMPLIFICACION
La seña' producida por el fotodiodo es de pocos pV (millonésimas de voltios): es amplificada por los “amplificadores operacionales' contenidos en IC2, obteniendo un nivel aceptable para IC3.
Las resitencias R8, R9, R10 y R11 configuran la ganancia tota! de cerca de cíen mil veces, mientras
que los condensadores C2
Esquema de bloques del
transmisor y del receptor: la
"clave" de transmisión es una
frecuencia concreta.
y C3 dejan pasar sólo la señal alterna, bloqueando la
componente continua
Es interesante observar que el fotodiodo está polarizado inversamente la luz que lo golpea hace variar su comente de pérdida, que en un diodo ideal debería ser cero
Activadw
Arnoficador
Occ<xiif<a0or
de frecuencia
Fotodiodo infrarrojo
Oscnooor Corwacor Led
Infrarrojo
	LISTA DE COMPONENTES
	Resistencias
	C2, C3 = condensadores electrolíticos de 2.2 pF y 16 V
	Todas las resistencias son de 1/4 Í2
	C5 = condensador electrolítico de 1 pF y 16 V
	Ri. Rio - resistencias de ico Í1 (marrón, negro.
	C6 - condensador MKT de 100 nF
	marrón)
	Vanos
	R2 - resistencia de 4,7 kí2 (amarillo, violeta, rojo)
	TRi - transistor BC546
	R3 = Trimmer de 10 kí2
	ICi. IC3 = NE567
	R4 - resistencia de 180 Í2 (marrón, gris, marrón)
	IC2 = LM358
	Rr. R6, R12 = resistencias de 10 kí2 (marrón, negro.
	LDi= TSHA6503
	naranja)
	LD2 - 8PX43
	R7 = resistencia de 33 kí2 (naranja, naranja, naranja)
	LD3 = diodo LED rojo de 5 mm
	R8. Ri: - resistencias de ico kí2 (marrón, negro, amarillo)
	n. 2 - portapilas
	R9 = resistencia de 1 Kíl (marrón, negro, rojo)
	n. 1 = pulsador en miniatura
	Condensadores
	n 3 - zócalos para IC de 8 pines
	: C¿ = condensadores electrolíticos de ¿7 pF y 16 V
	n. 2 “ circuitos impresos
	
	
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