一種混合式紅外偵測(cè)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型具體涉及一種混合式紅外偵測(cè)電路，包括延時(shí)調(diào)制電路、MCU、多于1個(gè)的紅外線發(fā)射模塊、多于1的個(gè)紅外線接收模塊以及電源模塊。每個(gè)紅外線接收模塊接收與紅外線發(fā)射模塊發(fā)出的紅外光，紅外線接收模塊的輸出端與延時(shí)調(diào)制電路的輸入端連接，當(dāng)延時(shí)調(diào)制電路接收到紅外線接收模塊輸入的信號(hào)時(shí)，將該信號(hào)調(diào)制到適當(dāng)?shù)碾妷号c脈沖寬度，并將調(diào)制后的信號(hào)輸入給MCU。本實(shí)用新型混合式紅外偵測(cè)電路，成本低，靈活度高，可適應(yīng)不同環(huán)境與所需偵測(cè)對(duì)象的大??；能很好的解決現(xiàn)有紅外偵測(cè)方式的盲區(qū)；能把信號(hào)調(diào)制成任意時(shí)間，滿足不同MCU的需求。
【專利說(shuō)明】
一種混合式紅外偵測(cè)電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電路，具體涉及一種混合式紅外偵測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在販賣機(jī)領(lǐng)域，出貨偵測(cè)方式有馬達(dá)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電壓信號(hào)和紅外偵測(cè)感應(yīng)產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)兩種。馬達(dá)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生信號(hào)方式只能保證螺旋轉(zhuǎn)一圈，并不能保證商品真正出貨成功。其原理:馬達(dá)旋轉(zhuǎn)壓合開關(guān)，在到達(dá)一圈的位置把開關(guān)釋放，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓突變的電信號(hào)，通過(guò)MOJ(單片機(jī))的ADC(Analog-to_digital converter:模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換)端口抓取突變的電壓，用于確認(rèn)電機(jī)是否旋轉(zhuǎn)到了啟始位置。
[0003]紅外偵測(cè)感應(yīng)是利用紅外發(fā)射管產(chǎn)生不可見(jiàn)的紅外光發(fā)射信號(hào)，另一端利用紅外接收二極管來(lái)接收產(chǎn)生的紅外光，如果有物體阻斷紅外發(fā)射管發(fā)出的光線，則接收端接收不到信號(hào)，這時(shí)就會(huì)輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)，MCU通過(guò)抓取這個(gè)開關(guān)信號(hào)來(lái)判斷是否有商品掉落下來(lái)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)存在以下技術(shù)問(wèn)題:
[0005]1.容易受到外界光照的影響:例如太陽(yáng)光照射進(jìn)去的時(shí)候，接收端無(wú)法產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)。
[0006]2.小物品偵測(cè)失敗率高:目前市場(chǎng)上都是使用一端發(fā)射管，一端接收管的方式去偵測(cè)物品，由于發(fā)射管發(fā)出的光線有擴(kuò)散性，當(dāng)物品太小時(shí)，不能完全遮擋發(fā)射管發(fā)出的光，光線可以擴(kuò)散到接收管使接收管仍能接收到光線，使其無(wú)法產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)，所以在偵測(cè)小物品的時(shí)候失敗很高。
[0007]3.使用集成芯片處理信號(hào)，成本高。
[0008]4.單端發(fā)射、單端接收容易產(chǎn)生偵測(cè)盲區(qū)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本實(shí)用新型提供一種混合式紅外偵測(cè)電路，包括多于I個(gè)的紅外線發(fā)射模塊、多于I個(gè)的紅外線接收模塊、延時(shí)調(diào)制電路、MCU以及電源模塊，每個(gè)紅外線接收模塊接收紅外線發(fā)射模塊發(fā)出的紅外光，所述紅外線接收模塊的輸出端均與延時(shí)調(diào)制電路的輸入端連接，延時(shí)調(diào)制電路接收到紅外線接收模塊輸入的信號(hào)時(shí)，將該信號(hào)調(diào)制后輸出給MCU，所述延時(shí)調(diào)制電路是能調(diào)制0.00001s級(jí)別以上信號(hào)的調(diào)制電路。
[0010]所述每個(gè)紅外線發(fā)射模塊包括紅外線發(fā)射二極管，所述紅外線發(fā)射二極管正極通過(guò)第一電阻與電源相連，所述紅外線發(fā)射二極管的負(fù)極接地；
[0011]所述每個(gè)紅外線接收模塊中電源通過(guò)第二電阻分別與紅外線接收二極管的集電極和三極管的基極相連，三極管的發(fā)射極和紅外線接收二極管的發(fā)射極均接地，同時(shí)電源通過(guò)第三電阻分別與三極管的集電極和二極管的負(fù)極相連，二極管的正極通過(guò)第四電阻與電源連接，同時(shí)二極管的正極與延時(shí)電路的輸入端連接。其他各個(gè)紅外線接收模塊的電路連接與上述連接相同。所述二極管的正極通過(guò)第四電阻連接的電源是為紅外線接收二極管供電的電源或是為紅外線發(fā)射二極管供電的電源。
[0012]所述紅外線發(fā)射模塊串聯(lián)連接于電路或者并聯(lián)連接于電路或者每個(gè)紅外線發(fā)射模塊單獨(dú)形成一個(gè)回路。所述紅外線接收模塊并聯(lián)連接于延時(shí)調(diào)制電路。一個(gè)紅外線發(fā)射模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)或一個(gè)以上的紅外線接收模塊。
[0013]優(yōu)選的，所述紅外線發(fā)射模塊為2-10個(gè);所述紅外線接收模塊為2-10個(gè)。所述第一電阻的阻值為24Ω至2.2ΚΩ。
[0014]優(yōu)選的，紅外線發(fā)射模塊中每一個(gè)紅外線發(fā)射二極管發(fā)出的紅外信號(hào)由對(duì)應(yīng)的紅外線接收模塊中的一個(gè)紅外線接收二極管接收，并通過(guò)分立式的與門邏輯把所有的接收管產(chǎn)生的信號(hào)連接起來(lái)輸入給主板信號(hào)延時(shí)電路，由主板信號(hào)延時(shí)電路把接收到的信號(hào)調(diào)制到適當(dāng)?shù)碾妷号c脈沖寬度供給MCU。
[0015]所述延時(shí)電路輸入端并聯(lián)連接紅外線接收模塊中二極管的正極，輸出端與MCU的輸入端相連。延時(shí)電路和MCU的電源輸入端與電源相連，延時(shí)電路和MCU的接地端接地。
[0016]本實(shí)用新型提供一種混合式紅外偵測(cè)電路的工作原理是:紅外線接收二極管在導(dǎo)通飽合時(shí)的電壓最大為0.4V，三極管導(dǎo)通條件基極電壓0.7V，所以當(dāng)沒(méi)有商品時(shí)，紅外線接收二極管接收到紅外線發(fā)射二極管發(fā)射的紅外光，紅外線接收二極管導(dǎo)通，此時(shí)三極管的基極電壓為最大0.4V;當(dāng)有商品掉落穿過(guò)偵測(cè)區(qū)，紅外線發(fā)射二極管發(fā)射出的紅外線被商品遮擋，紅外線接收管接收到的光照強(qiáng)度減小(此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)窮大的電阻)，致使三極管基極電壓上升(瞬間大于0.7V)，這時(shí)三極管導(dǎo)通，集電極輸出低電平把總線拉低產(chǎn)生信號(hào)，主板上的延時(shí)電路(NE555EN)在接到信號(hào)時(shí)，把信號(hào)調(diào)制成適合MCU所需的脈沖信號(hào)，設(shè)計(jì)延時(shí)電路的原因是因?yàn)榭偩€上所產(chǎn)生的信號(hào)有可能小于0.002s，延時(shí)電路可把
0.00001s級(jí)別以上的信號(hào)調(diào)制成任意想要的時(shí)間，從而滿足MCU所需的時(shí)間。在面對(duì)不同環(huán)境及所需偵測(cè)商品大小時(shí)，可通過(guò)減少發(fā)射管或發(fā)射管的限流電阻大小來(lái)匹配出適合的電路。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果:
[0018]本實(shí)用新型一種混合式紅外偵測(cè)電路，設(shè)置多個(gè)的紅外線發(fā)射模塊和紅外線接收模塊，用分立式的與門邏輯把所有的接收管產(chǎn)生的信號(hào)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的抓捕，且接收管之間都是獨(dú)立工作，不論物品擋住任意一個(gè)模塊或者任意一個(gè)模塊出現(xiàn)故障，只要其他任何一個(gè)紅外線接收模塊產(chǎn)生信號(hào)都能在總線上產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)，適應(yīng)性更強(qiáng)，避免了偵測(cè)盲區(qū)。
[0019]本實(shí)用新型一種混合式紅外偵測(cè)電路，成本低，靈活度高，可適應(yīng)不同環(huán)境與所需偵測(cè)物品的大小;能很好的解決現(xiàn)有紅外偵測(cè)方式的盲區(qū)；能把信號(hào)調(diào)制成任意時(shí)間，滿足不同MCU的需求。
【附圖說(shuō)明】

[0020]圖1是本實(shí)用新型一種混合式紅外偵測(cè)電路的原理框圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型一種混合式紅外偵測(cè)電路實(shí)施例一的電路原理圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型一種混合式紅外偵測(cè)電路實(shí)施例二的電路原理圖；
[0023]圖4是本實(shí)用新型一種混合式紅外偵測(cè)電路制成的PCB板示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0025]如圖1給出了本實(shí)用新型一種混合式紅外偵測(cè)電路的總體原理圖，本實(shí)用新型提供一種混合式紅外偵測(cè)電路，包括多于I個(gè)的紅外線發(fā)射模塊、多于I個(gè)的紅外線接收模塊、延時(shí)調(diào)制電路、MCU以及電源模塊。每個(gè)紅外線接收模塊接收紅外線發(fā)射模塊發(fā)出的紅外光，所述紅外線接收模塊的輸出端均與延時(shí)調(diào)制電路的輸入端連接，延時(shí)調(diào)制電路接收到紅外線接收模塊輸入的信號(hào)時(shí)，將該信號(hào)調(diào)制后輸出給MCU。
[0026]實(shí)施例一:
[0027]如圖2是本實(shí)用新型一種混合式紅外偵測(cè)電路的一種實(shí)施方式的具體電路圖，根據(jù)圖2所示，設(shè)置有6個(gè)紅外線發(fā)射模塊和6個(gè)紅外線接收模塊，以其中一個(gè)紅外線發(fā)射模塊的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明，所述紅外線發(fā)射模塊包括紅外線發(fā)射二極管D12，所述紅外線發(fā)射二極管D12正極通過(guò)第一電阻R5與電源相連，所述紅外線發(fā)射二極管D12的負(fù)極接地。其他各個(gè)紅外線發(fā)射模塊的電路連接與上述連接相同。
[0028]以其中一個(gè)紅外線接收模塊的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明，所述每個(gè)紅外線接收模塊中電源通過(guò)第二電阻R15分別與紅外線接收二極管D19的集電極和三極管Q4的基極相連，三極管Q4的發(fā)射極和紅外線接收二極管D19的發(fā)射極接地，同時(shí)電源通過(guò)第三電阻Rl 2分別與三極管Q4的集電極和二極管D16的負(fù)極相連，二極管D16的正極通過(guò)第四電阻R9與電源連接，同時(shí)二極管D16的正極與延時(shí)電路J3的輸入端連接。其他各個(gè)紅外線接收模塊的電路連接與上述連接相同。所述二極管D16的正極通過(guò)第四電阻R9連接的電源是為紅外線接收二極管供電的電源。
[0029]紅外線發(fā)射模塊中每一個(gè)發(fā)射管發(fā)出的紅外信號(hào)由對(duì)應(yīng)的紅外線接收模塊中的一個(gè)接收管接收，并通過(guò)分立式的與門邏輯把所有的接收管產(chǎn)生的信號(hào)連接起來(lái)輸入給主板信號(hào)延時(shí)電路，由主板信號(hào)延時(shí)電路把接收到的信號(hào)調(diào)制到適當(dāng)?shù)碾妷号c脈沖寬度供給MCU0
[0030]所述延時(shí)電路輸入端并聯(lián)連接紅外線接收模塊中二極管的正極，輸出端與MCU的輸入端相連。延時(shí)電路和MCU的電源輸入端均與電源相連，延時(shí)電路和MCU的接地端均接地。
[0031]一種混合式紅外偵測(cè)電路的工作原理是:紅外線接收二極管在導(dǎo)通飽合時(shí)的電壓最大為0.4V，三極管導(dǎo)通條件基極電壓0.7V，所以當(dāng)沒(méi)有商品時(shí)，紅外線接收二極管接收到紅外線發(fā)射二極管發(fā)射的紅外光，紅外線接收二極管導(dǎo)通，此時(shí)三極管的基極電壓為最大
0.4V;當(dāng)有商品掉落穿過(guò)偵測(cè)區(qū)，紅外線發(fā)射二極管發(fā)射出的紅外線被商品遮擋，紅外線接收管接收到的光照強(qiáng)度減小(此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)窮大的電阻)，致使三極管基極電壓上升(瞬間大于0.7V)，這時(shí)三極管導(dǎo)通，集電極輸出低電平把總線拉低產(chǎn)生信號(hào)，主板上的延時(shí)電路(NE555EN)在接到信號(hào)時(shí)，把信號(hào)調(diào)制成適合MCU所需的脈沖信號(hào)，設(shè)計(jì)延時(shí)電路的原因是因?yàn)榭偩€上所產(chǎn)生的信號(hào)有可能小于0.002s，延時(shí)電路可把0.00001s級(jí)別的信號(hào)調(diào)制成任意想要的時(shí)間，從而滿足MCU所需的時(shí)間。在面對(duì)不同環(huán)境及所需偵測(cè)物品大小時(shí)，可通過(guò)減少發(fā)射管或發(fā)射管的限流電阻大小來(lái)匹配出適合的電路，限流電阻的阻值為24Ω至2.2kQ。本實(shí)用新型一種混合式紅外偵測(cè)電路，設(shè)置多個(gè)相互對(duì)應(yīng)的紅外線發(fā)射模塊和紅外線接收模塊，用分立式的與門邏輯把所有的接收管產(chǎn)生的信號(hào)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的抓捕，且接收管之間都是獨(dú)立工作，不論商品擋住任意一個(gè)模塊或者任意一個(gè)模塊出現(xiàn)故障，只要其他任何一個(gè)紅外線接收模塊產(chǎn)生信號(hào)都能在總線上產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)，適應(yīng)性更強(qiáng)，避免了偵測(cè)盲區(qū)。
[0032]使用本實(shí)用新型一種混合式紅外偵測(cè)電路，成本低，靈活度高，可適應(yīng)不同環(huán)境與所需偵測(cè)物品的大小;能很好的解決現(xiàn)有紅外偵測(cè)方式的盲區(qū)；能把信號(hào)調(diào)制成任意時(shí)間，滿足不同MCU的需求。
[0033]實(shí)施例二:
[0034]如圖3是本實(shí)用新型一種混合式紅外偵測(cè)電路的一種實(shí)施方式的具體電路圖，在圖3中，紅外線接收模塊中與三極管集電極連接的二極管的正極通過(guò)第四電阻連接到的電源是為紅外線發(fā)射二極管供電的電源，本實(shí)施例的其余部分與實(shí)施例一相同，在本實(shí)施例中未解釋的特征和工作原理，均采用實(shí)施例一的解釋，這里不再進(jìn)行贅述。
[0035]圖4是本實(shí)用新型一種混合式紅外偵測(cè)電路制成的PCB板。
[0036]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)現(xiàn)方案，除此之外，本實(shí)用新型還可以其它方式實(shí)現(xiàn)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下任何顯而易見(jiàn)的替換均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種混合式紅外偵測(cè)電路，其特征在于:包括多于I個(gè)的紅外線發(fā)射模塊、多于I個(gè)的紅外線接收模塊、延時(shí)調(diào)制電路、MCU以及電源模塊，每個(gè)紅外線接收模塊接收紅外線發(fā)射模塊發(fā)出的紅外光，所述紅外線接收模塊的輸出端均與延時(shí)調(diào)制電路的輸入端連接，延時(shí)調(diào)制電路接收到紅外線接收模塊輸入的信號(hào)時(shí)，將該信號(hào)調(diào)制后輸出給MCU。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合式紅外偵測(cè)電路，其特征在于:所述每個(gè)紅外線發(fā)射模塊包括紅外線發(fā)射二極管，所述紅外線發(fā)射二極管正極通過(guò)第一電阻與電源相連，所述紅外線發(fā)射二極管的負(fù)極接地。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合式紅外偵測(cè)電路，其特征在于:所述每個(gè)紅外線接收模塊中電源通過(guò)第二電阻分別與紅外線接收二極管的集電極和三極管的基極相連，三極管的發(fā)射極和紅外線接收二極管的發(fā)射極均接地，同時(shí)電源通過(guò)第三電阻分別與三極管的集電極和二極管的負(fù)極相連，二極管的正極通過(guò)第四電阻與電源連接，同時(shí)二極管的正極與延時(shí)電路的輸入端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合式紅外偵測(cè)電路，其特征在于:所述延時(shí)調(diào)制電路是能調(diào)制0.0OOOI s級(jí)別以上彳目號(hào)的調(diào)制電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合式紅外偵測(cè)電路，其特征在于:所述紅外線發(fā)射模塊串聯(lián)連接或者并聯(lián)連接或者每個(gè)紅外線發(fā)射模塊單獨(dú)形成一個(gè)回路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合式紅外偵測(cè)電路，其特征在于:所述紅外線接收模塊并聯(lián)連接于延時(shí)調(diào)制電路。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合式紅外偵測(cè)電路，其特征在于:一個(gè)紅外線發(fā)射模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)或一個(gè)以上的紅外線接收模塊。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種混合式紅外偵測(cè)電路，其特征在于:所述紅外線發(fā)射模塊為2-10個(gè);所述紅外線接收模塊為2-10個(gè)。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種混合式紅外偵測(cè)電路，其特征在于:所述第一電阻的阻值為24Ω 至2.2kΩ ο10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種混合式紅外偵測(cè)電路，其特征在于:所述二極管正極通過(guò)第四電阻連接的電源是為紅外線接收二極管供電的電源或是為紅外線發(fā)射二極管供電的電源。
【文檔編號(hào)】G01V8/20GK205720725SQ201620537874
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日
【發(fā)明人】許永松
【申請(qǐng)人】東莞嘉豐機(jī)電設(shè)備有限公司