CN103595391A

CN103595391A - 一种智能光电开关电路

Info

Publication number: CN103595391A
Application number: CN201310594267.3A
Authority: CN
Inventors: 李文礼; 周泰武; 彭应光; 万文华
Original assignee: GUILIN MACHINE-TOOL ELECTRICAL APPLIANCES CO LTD
Current assignee: GUILIN MACHINE-TOOL ELECTRICAL APPLIANCES CO LTD
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2014-02-19

Abstract

本发明涉及一种智能光电开关电路。包括红外线发射电路、红外线接收电路、微处理器和输出电路，所述红外线发射电路用于接收所述微控制器输出的脉冲信号，并激发红外发射二极管发出光信号；所述红外线接收电路用于接收反射光信号，并根据所述反射光信号强度判读是否有接近物，并输出相应的高电平或低电平信号至所述微控制器；所述微控制器用于输出脉冲信号至所述红外线发射电路；以及输出相应的电平信号至所述输出电路，控制输出电路的开启和关闭。本发明通过微控制器和IRM接收模组的设计，不仅简化了电路，提高了红外开关的稳定性；而且应用可变光强发射技术，可以抑制抖动、弯曲和反射面不均匀等因素造成的干扰，提高了光电开关的准确性。

Description

一种智能光电开关电路

技术领域

本发明涉及一种控制电路，特别涉及一种智能光电开关电路。

背景技术

光电开关作为传感器的一种，在安防系统、行程控制、直径限制、转速检测、气流量控制等很多领域都得到了应用。现有技术中，光电开关一般采用红外发射二极管发射某一频率的红外光，用光敏器件接收透射或反射光并转换为电信号，信号经放大器放大并经检波，确定是否有接近物。为提高可靠性，常用滤光镜滤除自然光避免光电转换器件饱和，用特定频率的红外光避免环境突变光的干扰。但是在应用过程中，常用光电开关的滤光镜面因落尘、滴油等因素遭到，使检测距离变短；同时还因反射面不均匀、抖动和弯曲引起的反射光强度变化，造成误检测。无论是增大放大电路增益还是提高发射光强，都会受到定距检测的制约，只能频繁清洁滤光透镜面，严重影响工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种智能光电开关电路，解决了现有技术中光电开关灵敏度不高、容易因滤光镜污染造成误检测的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种智能光电开关电路，包括红外线发射电路、红外线接收电路、微处理器和输出电路，

所述红外线发射电路用于接收所述微控制器输出的脉冲信号，并激发红外发射二极管发出光信号；

所述红外线接收电路用于接收所述红外发射二极管发出光信号遇到接近物时的反射光，并根据所述反射光强度判读是否有接近物，并输出相应的高电平或低电平信号至所述微控制器；

所述微控制器用于输出脉冲信号至所述红外线发射电路；以及在接收到所述高电平/低电平信号后确认是否有接近物，并根据确认结果输出相应的电平信号至所述输出电路，控制输出电路的开启和关闭。

进一步，所述红外线发射电路包括电阻R1、R2、R3、R4,、红外发射二极管L1、三极管T1、T2和微控制器，所述微控制器的GP4端通过电阻R3连接到所述三极管T1的基极，所述三极管T1的发射极接地，所述三极管T1的集电极连接所述红外发射二极管L1的一端，所述红外发射二极管L1的另一端通过电阻R2连接所述三极管T2的集电极，所述三极管T2的基极通过电阻R4连接到所述微控制器的GP5端口，所述电阻R1与所述三极管T2并联。

进一步，所述红外线接收电路包括电阻R5、钽电容C1和IRM接收模块。

进一步，所述IRM接收模块包括光探测器、前置放大器与检波电路，

所述光探测器用于接收所述红外发射二极管发出的光信号遇到接近物时的反射光信号，并转化为电流脉冲信号发送到所述前置放大器；

所述前置放大器用于接收并放大所述电流脉冲信号，将其转换为稳定的电压脉冲信号后发送到检波电路；

所述检波电路用于判断是否收到达到预设频率的电压脉冲信号，若连续收到所述电压脉冲信号，则持续输出低电平至所述微控制器的GP3端口；否则，输出高电平至所述微控制器的GP3端口。

进一步，所述输出电路包括三极管T3与电阻R6，所述三极管T3的发射极接地，所述三极管T3的基极通过电阻R6连接所述微控制器的GP2端口，所述三极管T3的集电极连接控制电器。

本发明的有益效果是：本发明通过微控制器和IRM接收模组的设计，不仅简化了电路，提高了红外开关的稳定性；而且应用可变光强发射技术，可以抑制抖动、弯曲和反射面不均匀等因素造成的干扰，提高了光电开关的准确性，可以大范围推广使用。

附图说明

图1为本发明的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图所示，为本发明的智能光电开关的电路原理图，包括红外线发射电路、红外线接收电路、微处理器和输出电路，所述红外线发射电路用于接收所述微控制器输出的脉冲信号，并激发红外发射二极管发出光信号；所述红外线接收电路用于接收所述红外发射二极管发出光信号遇到接近物时的反射光，并根据所述反射光强度判读是否有接近物，并输出相应的高电平或低电平信号至所述微控制器；所述微控制器用于输出脉冲信号至所述红外线发射电路；以及在接收到所述高电平/低电平信号后确认是否有接近物，并根据确认结果输出相应的电平信号至所述输出电路，控制输出电路的开启和关闭。

优选的，本实施例中所述红外线发射电路包括电阻R1、R2、R3、R4,、红外发射二极管L1、三极管T1、T2和微控制器，所述微控制器的GP4端通过电阻R3连接到所述三极管T1的基极，所述三极管T1的发射极接地，所述三极管T1的集电极连接所述红外发射二极管L1的一端，所述红外发射二极管L1的另一端通过电阻R2连接所述三极管T2的集电极，所述三极管T2的基极通过电阻R4连接到所述微控制器的GP5端口，所述电阻R1与所述三极管T2并联。

本实施例中，所述红外线接收电路包括电阻R5、钽电容C1和IRM接收模块，所述IRM接收模块包括光探测器、前置放大器与检波电路，所述光探测器用于接收所述红外发射二极管发出的光信号遇到接近物时的反射光信号，并转化为电流脉冲信号发送到所述前置放大器；所述前置放大器用于接收并放大所述电流脉冲信号，将其转换为稳定的电压脉冲信号后发送到检波电路；所述检波电路用于判断是否收到达到预设频率的电压脉冲信号，若连续收到所述电压脉冲信号，则持续输出低电平至所述微控制器的GP3端口；否则，输出高电平至所述微控制器的GP3端口。

本实施例中，所述输出电路包括三极管T3与电阻R6，所述三极管T3的发射极接地，所述三极管T3的基极通过电阻R6连接所述微控制器的GP2端口，所述三极管T3的集电极连接控制电器。

本发明通过微控制器和IRM接收模组的设计，不仅简化了电路，提高了红外开关的稳定性；而且应用可变光强发射技术，可以抑制抖动、弯曲和反射面不均匀等因素造成的干扰，提高了光电开关的准确性，可以大范围推广使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种智能光电开关电路，其特征在于：包括红外线发射电路、红外线接收电路、微处理器和输出电路，

2.根据权利要求1所述的智能光电开关电路，其特征在于：所述红外线发射电路包括电阻R1、R2、R3、R4,、红外发射二极管L1、三极管T1、T2和微控制器，所述微控制器的GP4端通过电阻R3连接到所述三极管T1的基极，所述三极管T1的发射极接地，所述三极管T1的集电极连接所述红外发射二极管L1的一端，所述红外发射二极管L1的另一端通过电阻R2连接所述三极管T2的集电极，所述三极管T2的基极通过电阻R4连接到所述微控制器的GP5端口，所述电阻R1与所述三极管T2并联。

3.根据权利要求1所述的智能光电开关电路，其特征在于：所述红外线接收电路包括电阻R5、钽电容C1和IRM接收模块。

4.根据权利要求3所述的智能光电开关电路，其特征在于：所述IRM接收模块包括光探测器、前置放大器与检波电路，

5.根据权利要求1～4任一所述的智能光电开关电路，其特征在于：所述输出电路包括三极管T3与电阻R6，所述三极管T3的发射极接地，所述三极管T3的基极通过电阻R6连接所述微控制器的GP2端口，所述三极管T3的集电极连接控制电器。