4.3 Thiết kế các khối
4.3.1 Khối cảm biến
Hình 4.2. Cảm biến hồng ngoại
Cảm biến hồng ngoại (IR Sensor) là một thiết bị điện tử đo và phát hiện bức xạ hồng ngoại trong môi trường xung quanh. Bức xạ hồng ngoại đã vơ tình được phát hiện bởi một nhà thiên văn học tên là William Herschel vào năm 1800. Trong khi đo nhiệt độ của từng màu ánh sáng (cách nhau bởi một lăng kính), ơng nhận thấy rằng nhiệt độ vượt ra ngoài ánh sáng đỏ là cao nhất. IR Sensor là vơ hình đối với mắt người, vì bước sóng của nó dài hơn ánh sáng khả kiến (mặc dù nó vẫn nằm trên cùng một phổ điện từ). Bất cứ thứ gì phát ra nhiệt (mọi thứ có nhiệt độ trên năm độ Kelvin ) đều phát ra bức xạ hồng ngoại.
Có hai loại cảm biến hồng ngoại: chủ động và thụ động. Cảm biến hồng ngoại hoạt động cả phát ra và phát hiện bức xạ hồng ngoại. Cảm biến hồng ngoại chủ động có hai phần: diode phát sáng (LED) và máy thu. Khi một vật thể đến gần cảm biến, ánh sáng hồng ngoại từ đèn LED sẽ phản xạ khỏi vật thể và được người nhận phát hiện. Cảm biến hồng ngoại hoạt động đóng vai trị là cảm biến tiệm cận và chúng thường được sử dụng trong các hệ thống phát hiện chướng ngại vật (như trong robot).
SVTH: Đặng Tuấn Đạt Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Quận 34 ❖ Nguyên lý hoạt động cảm biến hồng ngoại
Nguyên lý hoạt động của cảm biến hồng ngoại cũng khá đơn giản. Khi con vật hay con người đi ngang qua thiết bị, sẽ xuất hiện một tín hiệu, tín hiệu này sẽ được cảm biến thu vào và cho vào mạch xử lý để tạo tác dụng điều khiển hay báo động.
Thân nhiệt của mỗi người đều ở mức 370C, đó là nguồn nhiệt mà ai cũng có và nếu dùng linh kiện cảm ứng thân nhiệt, chúng ta sẽ có cảm biến phát hiện ra người.
Dựa vào nguyên lý đó mà các nhà khoa học đã có ý tưởng chế ra cảm biến hồng ngoại, có thể điều khiển theo nguồn thân nhiệt chuyển động hay còn gọi là cảm biến chuyển động.
❖ Ứng dụng của cảm biến hồng ngoại
- Chống trộm, phát hiện người. - Dùng để bật tắt đèn.
- Đo nhiệt độ. - Đếm sản phẩm..
- Ứng dụng trong quân sự
Cảm biến vật cản hồng ngoại có khả năng nhận biết vật cản ở môi trường với một cặp LED thu phát hồng ngoại để truyền và nhận dữ liệu hồng ngoại. Tia hồng ngoại phát ra với tần số nhất định, khi có vật cản trên đường truyền của LED phát nó sẽ phản xạ vào LED thu hồng ngoại, khi đó LED báo vật cản trên module sẽ sáng, khi khơng có vật cản, LED sẽ tắt. Hiện nay trên thị trường có khá nhiều cảm biến vật cản hồng ngoại như E3F - DS30C4, E18 - D50NK, TCRT5000 FC - 123, E18 – D80NK…và theo yêu cầu của đề tài nên em chọn cảm biến E3F – DS30C4 để phục vụ cho đề tài.