2 Dự án chuyển đổi ánh sáng sang tần số đơn giản để biến ánh sáng thành xung

Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem mạch chuyển đổi tần số ánh sáng là gì, cách thức hoạt động, cách sử dụng nó trong một dự án và thông số kỹ thuật của nó.

Bất kể bạn thuộc loại nào, chuyên nghiệp, người yêu thích, kỹ sư hay sinh viên, các thành phần mô-đun luôn làm giảm một nửa sự đau đầu của chúng ta khi thiết kế mạch.

Họ loại bỏ nhu cầu thiết kế các mạch đặc biệt và giảm chi phí hiệu quả. Một trong những thành phần mô-đun như vậy là bộ chuyển đổi tần số ánh sáng TSL235R.

Bộ chuyển đổi tần số ánh sáng (TSL235R) là gì?

Thành phần mô-đun này về cơ bản là một vi mạch chuyển đổi cường độ ánh sáng thành tần số với chu kỳ nhiệm vụ 50%.

Cường độ và tần số ánh sáng tỉ lệ thuận.

Khi xung quanh hoặc bất kỳ cường độ ánh sáng bên ngoài nào tăng lên, tần số đầu ra sẽ tăng và ngược lại.

TSL235R là thiết bị ba chân trông khá giống một bóng bán dẫn với vỏ trong mờ.

Nó có hai dạng, một là loại gắn kết bề mặt và loại khác là loại gắn kết PCB thông thường.

Ưu điểm chính của vi mạch này là không cần thành phần bên ngoài để tạo tần số, nó có thể được giao tiếp trực tiếp với bất kỳ bộ vi điều khiển hoặc bộ vi xử lý nào.

Nó có ống kính lồi nhỏ phía trước mô-đun để tập trung ánh sáng và mặt sau phẳng. Nó rất nhạy cảm có thể phát hiện những thay đổi nhỏ trong ánh sáng.

Tổng quan về đặc điểm kỹ thuật:

TSL235R có thể được cấp nguồn từ 2,7 V đến 5,5 V (5 V danh nghĩa).

Nó có phạm vi phản ứng ánh sáng rộng từ 320nm đến 1050nm bao gồm từ tia cực tím đến ánh sáng nhìn thấy. Nó có nhiệt độ làm việc từ -25 độ C đến +70 độ C.

Nó có hệ số nhiệt độ 150 ppm trên độ C. Tần số tối đa nó có thể cung cấp là 100 KHz và tần số tối thiểu trong khoảng vài 100 Hz.

Chu kỳ nhiệm vụ đầu ra được hiệu chỉnh nghiêm ngặt 50%. Nó có chiều dài 19,4mm bao gồm cả đầu cuối và rộng 4,6mm.

Một tụ điện có dải từ 0,01 mfd đến 0,1 mfd phải được kết nối từ đầu nối nguồn điện của nó và tụ điện và TLS235R phải đóng càng tốt.

Làm thế nào nó hoạt động?

Nó kết hợp hai thành phần, một là điốt quang silicon và thành phần kia là bộ chuyển đổi dòng điện sang tần số (CFC). CFC là một mạch chuyển đổi thông số dòng điện thành thông số tần số.

Dòng điện chạy qua điốt quang tỷ lệ với cường độ ánh sáng.

Bộ chuyển đổi dòng điện sang tần số (CFC) đo lượng dòng điện chạy qua điốt quang.

Khi dòng điện chạy qua điốt quang tăng CFC làm tăng tần số của nó và ngược lại cũng đúng. Do đó, chúng ta nhận được một chuyển đổi gián tiếp từ ánh sáng sang tần số.

Làm thế nào và ở đâu để sử dụng nó?

Bạn có thể sử dụng TSL235R khi bạn đang làm việc với bất kỳ dự án dựa trên ánh sáng nào như:

· Bạn có thể sử dụng nó để đo cường độ ánh sáng xung quanh chẳng hạn như máy đo lux.

· Bạn có thể kết hợp đèn LED và TSL235R cho mạch phản hồi trong biến tần nơi đầu ra cần được ổn định bất kể tải được kết nối.

· Nó có thể được sử dụng trong máy dò chuyển động, nơi có thể phát hiện bất kỳ sự thay đổi nào về cường độ ánh sáng.

· Nó có thể được sử dụng trong hệ thống an ninh.

· Nó có thể được sử dụng trong hệ thống đèn đường tự động, nơi mà bộ vi điều khiển có thể phát hiện ra tần số giảm và kích hoạt đầu ra.

Đây là hình minh họa cách giao diện nó với vi điều khiển

Các ứng dụng là không giới hạn khi bắt đầu chơi với nó và hiểu theo cách đúng.

Bộ chuyển đổi ánh sáng sang tần số sử dụng IC 555

Một mạch tương tự có thể đạt được bằng cách sử dụng IC 555 có dây ở chế độ ổn định với một trong các điện trở của nó được thay thế bằng LDR, như hình dưới đây:

Tụ điện C1 có thể được thay thế bằng các giá trị khác để thu được các bộ dải tần khác, theo thông số kỹ thuật của ứng dụng.

Chân 3 của IC 555 có thể được tích hợp với bất kỳ tải hoặc mạch bên ngoài nào mong muốn, trong trường hợp cần có đầu ra tương thích TTL, hãy đảm bảo cấp nguồn cho IC 555 với nguồn 5V chính xác.