[實用新型]低成本光電感應開關

有效

• 申請號: 201120168927.8
• 申請日: 2011-05-25
• 公開（公告）號: CN202150845U
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 劉敏;談超
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: H03K17/94
• 分類號: H03K17/94
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍

1.一種低成本光電感應開關，其特征在于，設置有

多諧振蕩電路（1），通過設置的555芯片輸出方波信號；

紅外驅動發射電路（2），其與所述多諧振蕩電路（1）連接，通過設置的紅外發射管（VD2）輸出紅外調制信號；以及，

紅外信號接收電路（3），分別與所述多諧振蕩電路（1）、所述紅外驅動發射電路（2）連接，通過設置的紅外接收頭（U1）對一定距離內由障礙物反射回來的紅外線進行接收，并由所述紅外接收頭（U1）的輸出端（OUT）向外發送TTL電平信號；

所述紅外接收頭（U1）的響應頻率，與所述方波信號的振蕩頻率、所述紅外調制信號的頻率相匹配。

2.如權利要求1所述低成本光電感應開關，其特征在于，所述紅外接收頭（U1）的響應頻率、所述方波信號的振蕩頻率、所述紅外調制信號的頻率為38kHz。

3.如權利要求2所述低成本光電感應開關，其特征在于，

所述多諧振蕩電路（1）中，所述555芯片的3腳與所述紅外驅動發射電路（2）連接，并向其輸出所述方波信號；

所述555芯片的4腳和8腳與電源端連接；若該電源端為5V供電時，所述紅外接收頭（U1）的輸出端（OUT）直接與外部微處理器連接以發送所述TTL電平信號；

所述555芯片的1腳接地。

4.如權利要求3所述低成本光電感應開關，其特征在于，所述多諧振蕩電路（1）中還包含以下元件：

第一電阻（R1）及第二電阻（R2），串聯設置在所述555芯片的4腳、7腳之間；

第三電阻（R3），一端與所述555芯片的7腳連接；

第四電阻（R4），與所述第三電阻（R3）的另一端串聯后，與所述555芯片的2腳和6腳同時連接；

第一電容（C1），與所述555芯片的2腳及6腳連接，使兩者通過該第一電容（C1）接地；

二極管，并聯設置在所述串聯的第三電阻（R3）與第四電阻（R4）上；

所述多諧振蕩電路（1）的振蕩頻率f，根據所述第一至第四電阻（R1、R2、R3、R4）、所述第一電容（C1）的參數，由以下公式計算得到：

t1≈0.7(R1+R2)×C1；t2≈0.7(R3+R4)×Cl；f＝1/(t1+?t2)。

5.如權利要求4所述低成本光電感應開關，其特征在于，所述第一電阻R1、第四電阻R4為1k歐姆時，可調的所述第二電阻R2和第三電阻R3分別調整為880歐姆，使所述多諧振蕩電路（1）輸出占空比為1:1，振蕩頻率為38kHz的方波信號。

6.如權利要求4所述低成本光電感應開關，其特征在于，所述紅外驅動發射電路（2）中，還設置有驅動電路，其包含：

第七電阻（R7），其一端與所述多諧振蕩電路（1）的555芯片的3腳連接；

三極管（VT1），其基極與所述第七電阻（R7）的另一端連接，其發射極接地，其集電極與所述紅外發射管（VD2）的負極連接。

7.如權利要求5所述低成本光電感應開關，其特征在于，所述紅外發射管（VD2）的正極，經由一固定阻值的電阻連接至所述電源端。

8.如權利要求5所述低成本光電感應開關，其特征在于，所述紅外發射管（VD2）的正極與所述電源端之間，串聯設置有可調的第五電阻（R5）與第六電阻（R6）；通過改變所述第五電阻（R5）的阻值，對所述紅外發射管（VD2）的發射電流進行調節，進而對紅外發射管（VD2）的發射功率進行調節，從而對所述感應開關對障礙物的探測距離進行控制。

9.如權利要求6或7所述低成本光電感應開關，其特征在于，所述紅外信號接收電路（3）中，所述紅外接收頭（U1）的引腳2為所述輸出端（OUT）；

所述紅外接收頭（U1）的引腳1與一第二電容（C2）的正極連接，該電容正極還連接至所述555芯片的4腳和8腳；

所述紅外接收頭（U1）的引腳3與所述第二電容（C2）接地的負極連接。

10.如權利要求9所述低成本光電感應開關，其特征在于，所述感應開關為探頭狀，設置有一管狀外殼，將電路板置于其中，并引出所述電源端、接地端和輸出端（OUT）的導線；

所述管狀外殼內的前端，即在所述管狀外殼對應設置有紅外線發射及接收的開口的位置，放置所述紅外發射管（VD2）與紅外接收頭（U1），并使用不透光的裝置將兩者隔開；

所述紅外發射管（VD2）上還設置有若干遮光裝置，使紅外線只能從所述紅外發射管（VD2）的前方發出。