2 proste projekty konwerterów światła na częstotliwości do przekształcania światła w impulsy

W tym artykule zobaczymy, czym jest obwód konwertera światła na częstotliwość, jak działa, jak go używać w projekcie i jakie są jego specyfikacje.

Bez względu na to, do której kategorii należysz, profesjonalista, hobbysta, inżynier czy student, komponenty modułowe zawsze zmniejszają o połowę nasz ból głowy podczas projektowania obwodów.

Eliminują potrzebę projektowania specjalnych obwodów i efektywnie obniżają koszty. Jednym z takich modułowych elementów jest konwerter światła TSL235R na częstotliwość.

Co to jest konwerter światła na częstotliwość (TSL235R)?

Ten modułowy element jest w zasadzie układem scalonym, który przekształca natężenie światła na częstotliwość przy 50% cyklu pracy.

Natężenie i częstotliwość światła są proporcjonalne.

Kiedy wzrasta natężenie światła otoczenia lub zewnętrznego światła, wzrasta częstotliwość wyjściowa i odwrotnie.

TSL235R to trójnożne urządzenie, które wygląda prawie jak tranzystor z półprzezroczystą obudową.

Występuje w dwóch formach, jedna to montaż powierzchniowy, a druga to typowy typ montażu PCB.

Główną zaletą tego układu scalonego jest to, że do generowania częstotliwości nie jest wymagany żaden element zewnętrzny, można go bezpośrednio podłączyć do dowolnego mikrokontrolera lub mikroprocesora.

Ma malutką wypukłą soczewkę przed modułem do skupiania światła, a tylna strona jest płaska. Jest bardzo czuły, ponieważ wykrywa drobne zmiany światła.

Omówienie specyfikacji:

TSL235R może być zasilany od 2,7 V do 5,5 V (5 V nominalnie).

Charakteryzuje się szerokim zakresem odpowiedzi świetlnej od 320nm do 1050nm, obejmującym od ultrafioletu do światła widzialnego. Ma temperaturę pracy od -25 stopni Celsjusza do + 70 stopni Celsjusza.

Ma współczynnik temperaturowy 150 ppm na stopień Celsjusza. Maksymalna częstotliwość, jaką może dostarczyć, to 100 KHz, a minimalna częstotliwość jest w zakresie kilku 100 Hz.

Wyjściowy cykl pracy jest ściśle skalibrowany w 50%. Mierzy 19,4 mm długości wraz z końcówką i 4,6 mm szerokości.

Kondensator od 0,01 mfd do 0,1 mfd musi być podłączony do zacisku zasilania, a kondensator i TLS235R muszą być zamknięte tak, jak to możliwe.

Jak to działa?

Łączy w sobie dwa komponenty, jeden to fotodioda krzemowa, a drugi to przetwornica prądowo-częstotliwościowa (CFC). CFC to obwód, który konwertuje bieżący parametr na parametr częstotliwości.

Przepływ prądu przez fotodiodę jest proporcjonalny do natężenia światła.

Przetwornik prądu na częstotliwość (CFC) mierzy ilość prądu przepływającego przez fotodiodę.

Kiedy prąd przepływający przez fotodiodę wzrasta, CFC podnosi częstotliwość i odwrotnie jest również prawdą. W ten sposób otrzymujemy pośrednią konwersję światła na częstotliwość.

Jak i gdzie go używać?

Możesz używać TSL235R, gdy pracujesz z dowolnym projektem opartym na świetle, takim jak:

· Można go używać do pomiaru natężenia światła otoczenia, takiego jak luksomierz.

· Możesz połączyć diodę LED i TSL235R dla obwodu sprzężenia zwrotnego w falowniku, gdzie wyjście musi być stabilizowane niezależnie od podłączonego obciążenia.

· Może być stosowany w czujniku ruchu, w którym można wykryć każdą zmianę natężenia światła.

· Może być stosowany w systemie bezpieczeństwa.

· Może być stosowany w automatycznym systemie oświetlenia ulicznego, w którym spadek częstotliwości może zostać wykryty przez mikrokontroler i wyzwolić wyjście.

Oto ilustracja, jak połączyć go z mikrokontrolerem

Aplikacje są nieograniczone, gdy zaczniesz się nimi bawić i zrozumiesz we właściwy sposób.

Konwerter światła na częstotliwość za pomocą IC 555

Podobny obwód można uzyskać, używając IC 555 okablowanego w trybie astabilnym z jednym z jego rezystorów zamienionym na LDR, jak pokazano poniżej:

Kondensator C1 można zastąpić innymi wartościami w celu uzyskania innych zestawów zakresów częstotliwości, zgodnie ze specyfikacją aplikacji.

Pin3 układu IC 555 można zintegrować z dowolnym zewnętrznym obciążeniem lub obwodem, w przypadku gdy wymagane jest wyjście zgodne z TTL, należy upewnić się, że zasilanie IC 555 jest precyzyjne 5 V.