[实用新型]低成本光电感应开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种红外接近开关，特别涉及一种低成本光电感应开关。

背景技术

当汽车倒车或人走近商店自动门时，需要感应出物体的距离。一般使用红外接近开关来发射红外线，并接收由障碍物反射回来的红外线，从而对一定距离内接近所述开关的物体进行感测。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低成本光电感应开关，能够以简单的电路结构、易获取的元件实现，满足其对一定距离内接近的物体进行感测要求的同时，有效降低整个光电感应开关的成本。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种低成本光电感应开关，其设置有多谐振荡电路，通过设置的555芯片输出方波信号；

红外驱动发射电路，其与所述多谐振荡电路连接，通过设置的红外发射管输出红外调制信号；以及，

红外信号接收电路，分别与所述多谐振荡电路、所述红外驱动发射电路连接，通过设置的红外接收头对一定距离内由障碍物反射回来的红外线进行接收，并由所述红外接收头的输出端向外发送TTL电平信号；

所述红外接收头的响应频率，与所述方波信号的振荡频率、所述红外调制信号的频率相匹配。

所述红外接收头的响应频率、所述方波信号的振荡频率、所述红外调制信号的频率为38kHz。

所述多谐振荡电路中，所述555芯片的3脚与所述红外驱动发射电路连接，并向其输出所述方波信号；

所述555芯片的4脚和8脚与电源端连接；若该电源端为5V供电时，所述红外接收头的输出端直接与外部微处理器连接以发送所述TTL电平信号；

所述555芯片的1脚接地。

所述多谐振荡电路中还包含以下元件：

第一电阻及第二电阻，串联设置在所述555芯片的4脚、7脚之间；

第三电阻，一端与所述555芯片的7脚连接；

第四电阻，与所述第三电阻的另一端串联后，与所述555芯片的2脚和6脚同时连接；

第一电容，与所述555芯片的2脚及6脚连接，使两者通过该第一电容接地；

二极管，并联设置在所述串联的第三电阻与第四电阻上；

所述多谐振荡电路的振荡频率f，根据所述第一至第四电阻、所述第一电容的参数，由以下公式计算得到：

t1≈0.7(R1+R2)×C1；t2≈0.7(R3+R4)×Cl；f＝1/(t1+ t2)。

优选的，所述第一电阻R1、第四电阻R4为1k欧姆时，可调的所述第二电阻R2和第三电阻R3分别调整为880欧姆，使所述多谐振荡电路输出占空比为1:1，振荡频率为38kHz的方波信号。

所述红外驱动发射电路中，还设置有驱动电路，其包含：

第七电阻，其一端与所述多谐振荡电路的555芯片的3脚连接；

三极管，其基极与所述第七电阻的另一端连接，其发射极接地，其集电极与所述红外发射管的负极连接。

所述红外发射管的正极，经由一固定阻值的电阻连接至所述电源端；

或者，所述红外发射管的正极与所述电源端之间，串联设置有可调的第五电阻与第六电阻；通过改变所述第五电阻的阻值，对所述红外发射管的发射电流进行调节，进而对红外发射管的发射功率进行调节，从而对所述感应开关对障碍物的探测距离进行控制。

所述红外信号接收电路中，所述红外接收头的引脚2为所述输出端；

所述红外接收头的引脚1与一第二电容的正极连接，该电容正极还连接至所述555芯片的4脚和8脚；

所述红外接收头的引脚3与所述第二电容接地的负极连接。

所述感应开关为探头状，设置有一管状外壳，将电路板置于其中，并引出所述电源端、接地端和输出端的导线；

所述管状外壳内的前端，即在所述管状外壳对应设置有红外线发射及接收的开口的位置，放置所述红外发射管与红外接收头，并使用不透光的装置将两者隔开；

所述红外发射管上还设置有若干遮光装置，使红外线只能从所述红外发射管的前方发出。

本实用新型所述低成本光电感应开关的，其优点在于：只要电路焊接无误，结构安排得当，本实用新型仅需要将多谐振荡电路的振荡频率调整到38kHz，不需要其他太多的调试，即能够探测到接近该低成本光电感应开关一定距离内的物体；该探测距离可调，最大距离可达到20cm以上。所述低成本光电感应开关还能够识别出物体的颜色深浅（浅色物体由于反光性较强，其触发距离较远）。本实用新型所使用的元件在市面上都极易买到，整个光电感应开关的成本低廉。

附图说明