Оптические реле

14.11.16

[Домашняя]

 

На рисунке 1 показана схема простого оптического реле. Суть дела в том, что если вы посветите на фотодиод VD1 фонариком, лазерной указкой или настольной лампой, реле К1 переключит свои контакты. Подстроечным резистором R1 можно регулировать чувствительность фотодиода VD1. Например, сделать  так, что на обычный дневной свет реле не будет реагировать, а только на прямое попадание луча фонарика. Используя это фотореле и лазерную указку или фонарик, настольную лампу, можно устроить своеобразное дистанционное управление какой-то моделью или игрушкой с электродвигателем. На рисунке 2 показана схема для включения электромоторчика «по команде» фонарика.

Вот, например, если этой электроникой оснастись модель автомобиля, то чтобы она поехала нужно фонариком посветить на VD1.   А если фотодиод расположить спереди модели, то получается, как будто она бежит на свет (а если сзади, - убегает от света). Недостаток схемы на рисунке 2 в том, что модель (или робот) не может повернуть. На рисунке 3 показана схема управления для модели трактора или танка (или двухколесного робота, у которого каждое колесо крутит отдельный моторчик). У такой модели обычно две гусеницы. Нужно чтобы каждая приводилась от отдельного моторчика, тогда модель сможет поворачивать. В схеме на рис. 3 задействовано два фотореле, как на рисунке 1.

Фотореле располагают на модели так, чтобы фотодиоды были направлены вперед, но между ними была какая-то непрозрачная перегородка. Этой перегородкой может быть какая-то часть корпуса модели, либо перегородку нужно специально сделать (на рис. 3 перегородка обозначена жирной черной линией). Задача перегородки, - сделать так чтобы один фотодиод «не видел» другого. Фотореле, расположенное на модели слева управляет моторчиком правой гусеницы, а фотореле расположенное справа - моторчи­ком левой гусеницы. Допустим, фонарик расположен прямо по курсу. Тогда свет от него попадает на оба фотодиода. Оба моторчика включены, и модель движется в прямом направлении. Если фонарик подвинуть влево, то свет от него теперь будет попадать только на левый фотодиод, а правый будет в тени перегородки. Так как правое фотореле управляет левой гусеницей, то левая гусеница остановится. Но правая будет работать, и модель повернет налево. Разворот будет происходить до тех пор, пока свет от фонарика не «увидят» оба фотодиода. Как только это произойдет, модель начнет движение по прямой. То есть, модель будет бежать на свет фонарика, как ночная бабочка. Практически все детали расположены на одной печатной плате, схема которой показана на рисунке 4.

На рисунке плата изображена так, что повернута к читателю печатными дорожками, а детали с обратной стороны. Плата простая, поэтому нет никакой необходимости делать её какими-то методами «лазерных утюгов». Просто вырежьте подходящий по размерам кусочек фольгированного стеклотекстолита. Затем, подложите его фольгой вверх под журнальную страницу, так чтобы на него пришелся рисунок 4, и легеньким кернером или шилом отметьте места расположения отверстий. Затем, возьмите вашу заготовку и просверлите в отмеченных местах отверстия диаметром 1,5 мм. На следующем этапе зачистите фольгу от окислов мелкой шкуркой и, глядя на рис. 4, нарисуйте на фольге печатные дорожки. Печатные дорожки можно (и даже нужно) нарисовать немного пошире, чем показано на рисунке 4, особенно площадки для пайки. Но только так чтобы соседние дорожки не слились. Рисовать можно несмываемым маркером, например, «для CD». Желательно черного цвета. Можно, лаком для ногтей, битумным лаком, краской для водопроводных труб... Но удобнее маркером. Затем, протравите плату в растворе хлорного железа. После травления промойте водой, а краску с дорожек смойте ацетоном или уайт-спиртом, или каким-то другим растворителем. Плата рассчитана под реле BS-115C фирмы Bestar. Обмотка этого реле рассчитана на напряжение 5V, но очень хорошо срабатывает и при снижении до 4V. Контакты - переключающие. Можно использовать и другое аналогичное по параметрам реле, например, реле РЭС-55А, РЭС-42, РЭС-44, РЭС-46 с обмоткой на 3-5V, но это потребует изменения разводки дорожек печатной платы. Или можно реле расположить за пределами платы, и соединить с ней монтажными проводниками. Как распознать выводы транзисторов КТ315 и КТ361, показано на рисунке 4. Если транзистор повернуть к себе маркировкой (скос на корпусе будет сзади), а выводами вниз, то слева - эмиттер, справа - база, а посредине - коллектор. Перед монтажом определитесь с полярностью диода VD2 и фотодиода VD1. Лучше, - про­верьте мультиметром (в мультиметре обычно есть пробник диодов). Вместо транзистора КТ361 можно использовать типа КТ3107, а вместо КТ315, - транзистор  типа   КТ3102, но их цоколевка (расположение выводов на корпусе) отличается от КТ315 и КТ361). Фотодиод ФД-320 можно заменить на ФД-263, ФД-611 или на какой-то фоторезистор, фототранзистор. Перед монтажом подстроечный резистор R1 установите в среднее положение. Собрали схему, а она не работает... Если все сделано правильно схема работает сразу после первого включения, так что, скорее всего в монтаже допустили ошибку, или не все детали исправны. Очень плохо если перепутали полярность подключения питания, - это может повредить транзисторы. Проверьте монтаж. Возможно, что-то сделали неправильно. Может быть, неправильно припаяли фотодиод или диод, транзисторы. Проверьте, в каком положении R1, - перед первым включением он должен быть в среднем положении. Чувствительность реле к свету можно регулировать подстроечным резистором R1.

Домашняя

Дата последнего изменения этого узла 14.11.2016