1- مشروع إرسال بالاشعة تحت الحمراء INFRARED TRANSMITTER PROJECT

1- مشروع إرسال بالاشعة تحت الحمراء INFRARED TRANSMITTER PROJECT

· تستخدم الأشعة تحت الحمراء عادة في الروبوتات robotics فى عمليات الاتصالات communication وعمليات الكشف detection عن العوائق (الاشياء التى تعترض تحرك الربوت ) .
· يوجد العديد من مصادر ضوء الأشعة تحت الحمراء منتشرة فى البيئة من حولنا . فالشمس والمصابيح الكهربائية العادية وشاشات الكمبيوتر وحتى الدايودات المشعة للضوء المرئى تنتج مستويات مختلفة من ضوء الأشعة تحت الحمراء.
· فإذا كان الجهاز بسيط ويعتمد على وجود أو عدم وجود ضوء الأشعة تحت الحمراء فى الاتصال أو الكشف عن العوائق يكون من السهل تتبع واستقبال إشارات خاطئة وتداخلات .

طريقة الحصول على الإشارة الفريدة Unique Signal
· بجعل دايود الاشعة تحت الحمراء يومض blinking فإن الإشارة الناتجة تصبح منفردة أو فريدة من نوعها وبالتالي يسهل التفرقة والتمييز بينها وبين مصادر الضوء الاخرى .
· وحتى لو كان هناك اختلاف فى شدة الإضاءة والزاوية والمسافة فانه يعتمد على المعدل الثابت للوميض للتعرف عليها .
· معدل الوميض يجب ان يكون سريع بما يكفى للتعرف السريع عندما تكون الاشارة فى حالة توصيل ON .
· ونظرا لأنه للكشف عن الإشارة وتقديم تقرير يستغرق ومضات قليلة فان معدل الوميض البطىء سوف يستغرق وقتا طويلا جدا.
· ولكن ينبغي أن لا يكون معدل الوميض سريعا بحيث نحتاج إلى تكلفة عالية عند استخدام الالكترونيات ذات السرعة المرتفعة .
· المعدل الشائع الاستخدام فى الإرسال عن بعد بالاشعة تحت الحمراء يقع بين 35HZ و 40KHZ (اى بين 35,000 و 40,000 ومضة كل ثانية ) وهذا ما سوف يتم تنفيذه فى هذا المشروع .

مصدر القدرة :

مصدر القدرة المستخدم هو بطارية 9 فولت لذلك يجب استخدام دائرة تنظيم للجهد للحصول على +5V . الشكل يوضح الدائرة الكهربية لمنظم الجهد

شرح الدائرة الكهربية :

يستخدم المفتاح الضاغط SW1 لأغراض الاختبارات فعند الضغط عليه يتم فصل عمل المرسل وعند تحريره يتم توصيله مرة اخرى . فى النهاية يمكن توصيل خط التمكين ENABLE_OSC1 إلى ميكروكونترولر أو منفذ كومبيوتر لعمل تعديل فى البيانات المراد إرسالها وفى هذه الحالة يمكن الاستغناء عن المفتاح SW1 والمقاومة R7 .


الترانزستور (Q20) والمقاومة (R20) يقومان بإمداد دايود الاشعة تحت الحمراء (LED20) بتيار أكبر من الذى تقوم به الدائرة المتكاملة للمذبذب (IC1) .

دائرة المذبذب باستخدام البوابة المنطقية NAND :

قائمة المكونات :


الدائرة المتكاملة IC1 (Quad 2-Input NAND Gate IC)

الدائرة المتكاملة مكونة من أربع بوابات NAND ثلاثة منها يتم تحويلها إلى بوابة عاكس inverter عن طريق توصيل دخليها معا . بينما البوابة الأولى كما هى بغرض استخدامها كبوابة NAND " نفى و " .


والاختلاف بينها وبين دائرة المذبذب الذى يستخدم العواكس هو إنه يمكن تمكينها أو عدم تمكينها لحظيا عن طريق المنطق المنخفض ( توصيل الطرف 2 بالدائرة المتكاملة IC1 بالأرضى).

المقاومات R3 و R4 : يشكلان مقاومة مكافئة تقريبا 150 kilohms-1/8 watt وهذه المقاومات تشكل دائرة التغذية العكسية وتحديد مستوى جهد المكثف (C2) . هذه المقاومات تشكل مقسم جهد مع الطرف 1 للدائرة المتكاملة IC1 لضمان أن "مستويات الجهد المرتفع والجهد المنخفض فى حدود عمل دخل الدائرة المتكاملة من النوع CMOS " .

المقاومة R5 :مقاومة متغيرة 10 kilohm . عادة يتم ضبطها عند المنتصف (5 kilohms) .

المقاومة R6 : 4.7 kilohm : المقاومة R5 والمقاومة R6 مجموعهما يغطى المدى المطلوب
(7 to 15 kilohms) .وهذه المقاومات مع المكثف C2 يشكلان دائرة RC . وبتغيير قيمة المقاومة يتغير الثابت الزمنى للدائرة ومن ثم يتغير التردد .

المكثف C2 : مكثف 1 نانو فاراد غير مستقطب (بدون قطبية) non-polarized. الزمن الذى يستغرقه هذا المكثف فى الشحن وفى التفريغ يحدد زمن دورة الشكل الموجى الناتج .

المكثف C1 : مكثف 1.5 ميكرو فاراد . يستخدم كمكثف فصل أو منع الارتباط decoupling لمنع تأثير الدوائر الأخرى على الدائرة المتكاملة IC1 نتيجة التغذية من نفس المصدر .

المقاومة R1 والمقاومة R2 : 10 kilohms- 1/8 watt.: تستخدم كمقاومات إخماد حيث تقوم بتقليل القدرة المستخدمة كما إنها تعمل على تحسين الاستجابة الزمنية وهى اختيارية .


المقاومة R7 : 10 kilohm- 1/8 watt. : وهى تسمى مقاومة الجذب إلى أعلا pull-up والتى تسبب فى وصول جهد منطقى مرتفع إلى بوابة NAND ما لم يتم الضغط على المفتاح الضاغط SW1 .

المفتاح الضاغط SW1 : عند الضغط عليه يصل الى البوابة NAND جهد منطقى منخفض بسبب التوصيل بالأرضى . يؤدى ذلك الى التوقف الفورى للتذبذب . وتتبع القيم المنطقية من بوابة الى اخرى : مرتفع – منخفض- مرتفع – منخفض الى دائرة الخرج ويؤدى إلى فصل دايود الأشعة تحت الحمراء . وعند تحرير المفتاح يعود التذبذب مرة أخرى .