紅外線傳感器是用紅外線的物理性質(zhì)來(lái)進(jìn)行測(cè)量的傳感器。紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)。它是一種不可見(jiàn)光，其光譜位于可見(jiàn)光中紅色以外，所以稱紅外線。

紅外傳感器的結(jié)構(gòu)

紅外輻射測(cè)溫儀結(jié)構(gòu)

它由光學(xué)系統(tǒng)、調(diào)制器、紅外傳感器、放大器和指示器等部分組成；

光學(xué)系統(tǒng)可以是透射式的、也可以是反射式的。透射式光學(xué)系統(tǒng)的部件是用紅外光學(xué)材料制成的。

紅外傳感器避障電路圖

在智能小車制作中經(jīng)常會(huì)用到紅外傳感器避障模，這里介紹一款智能小車制作時(shí)常用的紅外傳感器避障模，模塊是由LM567電路組成，LM567電路是一片鎖相環(huán)電路，采用8腳雙列直插塑封。其⑤、⑥腳外接的電阻和電容決定了內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率f。

其中心頻率f由R、C決定：f=1/（1.1*RC）

在電路中，因?yàn)榧t外發(fā)射器的起振頻率是38KHz，其中電容選擇103，所以由以上公式可得R=2.4KΩ。

在電路中僅利用了LM567接收到相同頻率的載波信號(hào)后⑧腳電壓由高變低這一特性，來(lái)形成對(duì)控制對(duì)象的控制。

D1發(fā)射紅外線，D2接收紅外信號(hào)。LM567第⑤、⑥腳為譯碼中心頻率設(shè)定端，一般通過(guò)調(diào)整其外接可變電阻W改變捕捉的中心頻率。圖中紅外載波信號(hào)來(lái)自LM567的第5角，也即載波信號(hào)與捕捉中心頻率一致，能夠極大的提高抗干擾特性。

傳感器避障模塊LM567的電路圖，如圖，LM567的①、②腳通常分別通過(guò)一電容器接地，形成輸出濾波網(wǎng)絡(luò)和環(huán)路單級(jí)低通濾波網(wǎng)絡(luò)。②腳所接電容決定鎖相環(huán)路的捕捉帶寬：電容值越大，環(huán)路帶寬越窄。①腳所接電容的容量應(yīng)至少是②腳電容的2倍。③腳是輸入端，要求輸入信號(hào)≥25mV。⑧腳是邏輯輸出端，其內(nèi)部是一個(gè)集電極開(kāi)路的三極管，允許最大灌電流為100mA。LM567的工作電壓為4.75～9V，工作頻率從直流到500kHz，靜態(tài)工作電流約8mA。

在選擇紅外發(fā)射接收電路電子小制作中，有四個(gè)方案可以選擇，并且都做了PCB進(jìn)行調(diào)試比較。

方案一：利用40KHz的晶振作為紅外發(fā)射器的震蕩源。通過(guò)示波器觀察，波形非常準(zhǔn)確完整，由于紅外接收的頻率一般是38KHz，雖然晶振的頻率可以通過(guò)可調(diào)電阻微調(diào)。但是還是很難匹配，每次試驗(yàn)時(shí)都要微調(diào)。所以不選擇這個(gè)方案。

方案二：如前所述，使用三腳的紅外接收器，但是接收器自備了選頻和解調(diào)能力，很難用單片機(jī)對(duì)其接收信號(hào)進(jìn)行判斷。所以不選擇這個(gè)設(shè)計(jì)方案。

方案三：用高速CMOS型四重二輸入“與非”門74HC00組成RC震蕩電路作為頻率發(fā)生器，波形也準(zhǔn)確完整，但是難匹配。所以不選擇這個(gè)方案。

方案四：選用通用音調(diào)譯碼器LM567的5輸出38KHz頻率，其特點(diǎn)是紅外線發(fā)射部分不設(shè)專門的信號(hào)發(fā)生電路。8腳輸入紅外接收器接收到的信號(hào)。這個(gè)信號(hào)是鎖相音頻譯碼器的鎖相中心頻率，這樣既簡(jiǎn)化了線路和調(diào)試工作，又防止了周圍環(huán)境變化和元件參數(shù)變化對(duì)收發(fā)頻率造成的差異，實(shí)現(xiàn)了紅外線發(fā)射與接收工作頻率的同步自動(dòng)跟蹤，使電路的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大加強(qiáng)。本設(shè)計(jì)中就是利用此方案最終實(shí)現(xiàn)避障功能。