آدم آهنی من - رباتیک و الکترونیک

اين اشعه كه در تمام شعاعهاي نوري وجود دارد داراي طول موج 950 نانومتر ( هر نانومتر برابر يك ميلياردم متر ) مي باشد . اشعه فوق در پرتوهاي حرارتي نيز وجود دارد . براي توليد آن ميتوان از ديودهاي مادون قرمز استفاده نمود ، كه در اين صورت براي بدست آوردن انرژي كافي تغذيه مداوم آنها الزامي است . در صنعت براي اين منظور از پالس هاي ضربه اي استفاده مي كنند ، بدين ترتيب كه ديود را براي زمان كوتاهي تحت ولتاژي با فركانس ده ها كيلوهرتز قرار ميدهند . با اين روش ، ديود در مدت اعمال ولتاژ پرتوي دقيق و قوي منتشر مي كند .

در اميتر پالس فرمان با فركانس پائيني بوجود مي آيد كه پس از تقويت به سوي ديودها رفته و آنها را آماده انتشار ميسازد . اشعه ي تابشي سپس توسط فتوديود دريافت شده و تقويت ميگردد . مجموعه ي اين سيگنال ها حالت هاي منطقي بالا يا پائين را براي تابش يا قطع اشعه ي مادون قرمز بوجود مي آورند .

با روشن شدن دستگاه عملكرد آن آغاز مي شود بدون اينكه عنصر اعلام خطر را بكار اندازد . با قطع اشعه رله خروجي بايد تا مدتي بسته باشد كه اعلام خطر بطور متوالي صورت گيرد و لذا در اين مدت بايد قابل تنظيم باشد . هنگامي كه اشعه قطع مي شود پالس ايجاد شده و يك LED روشن ميشود . يك LED ديگر با روشن شدنش اجراي حكم و يا به عبارت ديگر عمل رله را نشان مي دهد . بديهي است كه براي عملكرد در دستگاه بيك كليد نياز است .

يك ترانسفورماتور كاهنده ولتاژ برق شهر را تا 12 ولت پائين آورده و سپس توسط يك پل ديود به موج يك طرفه تبديل مي شود . خازن C1 , C2 براي حذف پارازيت هاي برق شهر تعبيه شده اند . خازن C3 اولين صافي را تشكيل ميدهد . ترانزيستور توان متوسط T1 براي تثبيت ولتاژ كار گرفته شده است . ديود زنري كه در بيس اين ترانزيستور قرار گرفته موجب ميشود كه ولتاژ اميتر آن در سطح ثابت 5/9 ولت باقي بماند . خازن هاي C4 و C5 تغييرات احتمالي را صاف مي كند .

در اين قسمت در مورد اجزائي صحبت مي كنيم كه با آنها آشنائي كامل داريد مثل آي سي 555 . با در نظر گرفتن مقادير R2 , R3 و نيز خازن C6 ملاحضه خواهيد كرد كه زمان تناوب پالس هاي بدست آمده در خروجي شماره 3 از IC1 برابر 50 ميلي ثانيه مي باشد كه با فركانس 20 هرتز مطابقت دارد .

پالس هاي ايجاد شده در قسمت فوق الذكر به دو ترانزيستور T2 , T3 كه بصورت دارلينگتون بيكديگر متصل شده اند وارد شده و پس از تقويت وارد ديودهاي مادون قرمز سري واقع در كلكتور ترانزيستور ها مي شوند .

ديودهاي مادون قرمز اين دستگاه براي انعكاس ، تمركز و گسترش بهتر اشعه به شلجمي هاي كوچكتر مجهز شده اند از اين منعكس كننده ها نمي توان صرفنظر نمود زيرا برد اشعه بدون استفاده از آنها از 5 تا 7 متر تجاوز نمي كند .

راندمان دريافت يك فتوديود هنگامي به حداكثر خود مي رسد كه اشعه تابشي عمودي به آن تابيده شده باشد .

ترانزيستورهاي T4 , T5 دو طبقه پيش تقويت كننده هستند كه توسط مدار R7 و C10 به ولتاژ تغذيه متصل شده اند پس از تقويت از ترانزيستور T6 , T7 وارد ترانزيستور T8 كه از نوع PNP است ميشود .

ارتعاشات جديد در كلكتور اين ترانزيستور ظاهر مي گردد . حضور خازن C21 موجب ميشود فركانس 20 كيلوهرتز در A بوجود آيد كه در برابر فركانس پائين اميتر ناچيز است .

گيت هاي نور شماره 1 و 2 از IC3 بصورت مولتي ويبراتور مونوستابل سوار شده اند بين دو پالس متوالي فرمان ورودي گيت شماره 1 و خروجي گيت شماره 2 در حالت پائين قرار دارند . خروجي گيت 1 و ورودي هاي گيت 2 در حالت بالا قرار ميگيرند . خازن C22 تخليه ميشود .

همچنين وروديهاي گيت 2 نيز در حالت بالا قرار مي گيرند و عمل C22 در لحظات اول همانند اتصال كوتاه است . وقتي پالس فرمان قطع شد خروجي اين گيت به حالت پائين مي رود . خازن C22 از طريق R29 آنقدر شارژ مي شود تا به ولتاژ مثبت تغذيه گيت 2 برسد .

خروجي گيت 1 از سطح منطقي 1 عبور كرده و C22 خالي ميشود . بطريقي كه دستگاه براي دريافت پالس خروجي با حاصلضرب R29 * C22 مطابقت دارد .

نتيجه اين عمل بايد زماني بين 25 تا 30 ميلي ثانيه باشد يعني اين مقدار همواره بايد زير 50 ميلي ثانيه قرار بگيرد .

اين پالس هاي طولاني خازن C23 را از طريق R30 , D2 شارژ مي كنند . با ظاهر شدن قسمت هاي منفي پالس هاي خازن C23 به دليل وجود ديود D2 از طريق R30 تخليه مي شود . مقاومت R30 در ارتباط با مقاومت R31 عمل كنترل جريان شارژ C23 را داشته و يك تقسيم كننده ولتاژ را بوجود مي آورند . و همچنين در ورودي شماره 9 از گيت NOR شماره 3 از IC4 بطور دائم و يكسان براي مدت زيادي حالت بالا وجود داشته و باعث ميگردد كه فتو ديود تحت تأثير اشعه مادون قرمز قرار گيرد .

هدايت T9 موجب روشن شدن يك LED شده و دريافت سيگنال را نشان ميدهد . در حالت قطع اشعه باريك مادون قرمز ، ورودي شماره 9 گيت سوم NOR در حالت بالا قرار گرفته و L1 خاموش ميشود .

از هنگامي كه دستگاه تحت ولتاژ قرار ميگيرد خازن C24 از طريق R33 تا آنجا شارژ ميشود كه ورودي هاي گيت سوم NOR از IC4 كه اولين لحظات در حالت پائين قرار داشتند ، به حالت بالا ميروند . خروجي اين گيت به مولتي ويبراتور مونوستابل متشكل از گيت هاي NOR سوم و چهارم از IC3 فرمان ميدهد . مدت زمان پالس خروجي توسط پتانسيومتر A1 از چند دهم ثانيه تا 25 ثانيه قابل تنظيم است .

با قطع شدن اشعه مادون قرمز در خروجي گيت "نور" سوم از IC4 يك ظاهر ميشود . اين خروجي به ورودي يك مولتي ويبراتور متشكل از گيت هاي NOR شماره 1 و 2 از IC4 متصل مي گردد .

از هنگام بروز يك انقطاع در اشعه مادون قرمز يك حالت بالا و روي ورودي مولتي ويبراتور مونوستابل ظاهر مي گردد . طول مدت دوام پالس مثبت با (R37+A2)*C26 متناسب است . اين مقدار مي تواند بازاي مقادير مختلف A2 از چند دهم تا 25 ثانيه متغير باشد . پالس خروجي از گيت هاي NAND شماره 1 و 2 از IC5 كه بصورت اشميت تريگر بسته شده بوجود مي آيد .

هنگامي كه تايمر T2 توسط مولتي ويبراتور مونوستابل تشكيل شده از گيت هاي يك و دو از IC4 دخالت مي كند لبه پائين رونده در خروجي تريگر متشكل از گيتهاي يك و دو از IC3 مشاهده ميشود و گيت چهارم از IC6 اين سيگنال ها را معكوس ميكند بطوريكه حالت هاي قطع اشعه مادون قرمز براي نتيجه ي كار داراي لبه بالا رونده در خروجي گيت باشند و اين كار پس از t2 كه بوسيله پتانسيومتر A2 تنظيم شده است انجام خواهد گرفت .