墨尼的技术日志

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  • LM3914红外倒车雷达工作原理 原理图 电路板Gerber文件

    此电路是模拟的红外倒车雷达电路，红外管离物体越近，LED点亮的越多，反之越少。调试时，红外发射管与红外接收管要平行放置，并且最好是紧挨着，红外接收管要套一节热缩管。

    LM3914的1脚、10-18脚是输出端，输出低电平。所以我们都接LED的负极，当输出低电平时，LED发光，正极连接在了一起，接到了电源的正极上。

    9脚是模式选择脚，接VCC是柱状显示，不接是点状显示。

    2脚是电源负极输入。

    3脚是电源正极输入。

    7脚默认输出1.25V基准电压。

    8脚是基准电压调整脚，接在了GND上，所以基准电压不变，还是0.125V。

    4、6脚决定着LM3914内部10个比较器的同向输入端电压，这里接在了0.125V基准电压上。4、6脚这个电压决定了这个电路的灵敏度。

    5脚是信号输入引脚，5脚输入的电压越高，LED点亮的越多，反之越少。

    上电后，红外发射管发出红外光，当遇到物体时，红外光被反射到红外接收管上，这时，红外接收管会产生一个反向电流，有一部分电流经过电阻R2流向负极，还有一部分电流经过三极管的基极流向了发射极。

    当障碍物距离较远时，接收管接收到的红外光比较少，其产生的反向电流很小，所以三极管处在放大状态，电压大部分夹在了三极管集电极与发射极之间，此时5脚电压比较小。

    随着障碍物推进，接收管接收到的红外光越来越多，产生的反向电流越来越大，流过三极管基极的电流越来越大，从而流过集电极与发射极的电流就会越来越大，夹在集电极与发射极之间的电压会越拉越小，5脚的电压就会越来越高.所以离障碍物越近，LED点亮的就越多。

    BOM、嘉立创原理图、Gerber文件下载”

    资源下载链接：https://pan.quark.cn/s/315dac18f313

    演示视频以及原理讲解：

  • LD209A/CS209A制作的高灵敏金属探测器套件

    LD209A/CS209A制作的高灵敏金属探测器套件

    这款金属探测器套件选用的是LD209A/CS209A金属检测芯片。探测灵敏度高；针样的金属物体也可以检测出来；电源电压DC5-12V；默认焊接了9V电池盒。带震动功能（可选开或关），带声光提示功能。可以自行改装成金属探测棒，用于检测金属并进行定位。

    电路分析：LD209A 金属检测棒，这是一款基于 LD209A 的电感式金属接近检测电路，配合 NE555 做信号转换，实现震动 + 声光提示。

    整体功能：金属靠近线圈时，芯片输出变化，驱动震动电机（便于定位）、LED 和蜂鸣器报警。

    1. 电源部分（参考电路图左下，3.3V 稳压）

    • 输入：POW 接口（Header-Male-2.54_1x2）
    • D1（1N4007） 反向保护二极管
    • U3 AMS1117-3.3 LDO 稳压，输出稳定 3.3V
    • 滤波：C4 10µF（电解）+ C7 100nF
    • R5 10k 上拉/偏置电阻
    • 用途：给 震动电机，LED，蜂鸣器提供 3.3V 电源。

    2. 金属检测核心（参考电路图左上，LD209A）

    • 探测线圈：233µH 磁罐电感（通过 Header 外接，做成检测棒探头）
    • 振荡网络：
      • 线圈 + C2 2.2nF（222） 组成 LC 谐振
      • R2 220Ω 与线圈串联
      • R1 10k（可调电阻/电位器）接在 OSC 与 RF 之间，用于调节灵敏度/检测距离
      • R3 4.7k 配合 RF 脚
    • 芯片关键脚：
      • OSC / TANK：接 LC 振荡
      • DEMOD：接 C1 2.2nF 到地
      • VCC / GND
      • OUT1、OUT2：互补开漏输出（金属靠近时状态翻转）
    • 工作原理：芯片内部振荡，金属靠近时线圈 Q 值下降、振荡幅度变化，芯片检测后 OUT1/OUT2 翻转。

    3. 震动马达驱动（参考电路图中左，OUT1 路径）

    • OUT1 → R4 1k → S1（MSS-2ZD18G2）（拨动开关）
    • 配合 Q1 MPS8550（PNP） 做开关驱动
    • 通过 Header 输出到震动电机
    • C5 100nF 滤波
    • 作用：金属检测到后产生震动反馈，方便手持时感知位置（定位辅助）。

    4. 声光提示驱动（参考电路图中下，主要来自转换后的信号）

    • 信号经过 NE555 处理后，通过 R9 1k 接到 Q3 S8050（NPN） 基极
    • R11 10k 为基极下拉电阻（保证三极管可靠截止）
    • Q3 驱动：
      • LED1（限流 R8 1Ω）
      • BUZZER2（TMB12A05） 蜂鸣器
    • 金属检测到后，LED 闪烁 + 蜂鸣器滴滴间断响，实现声光报警。

    5. NE555 信号转换部分（右侧）

    • U2 NE555
    • 外围关键元件：
      • R7 1M、R6 500k（定时电阻）
      • R12 10k、R10 1k
      • C3 100nF
      • Q2 MPS8550（PNP） 做电平转换/接口
    • 标注为信号转换电路
    • 作用：
      • 对LD209A 的 OUT2 信号进行整形或产生固定频率
      • 增强驱动能力
      • 把开漏信号转换成更适合驱动声光的波形，LED闪烁，蜂鸣器滴滴间断响

    整体信号流程

    OUT2 → NE555 信号转换 → Q3 → LED + 蜂鸣器（声光提示）

    线圈感应金属 → LD209A 内部判断 → OUT1 / OUT2 翻转

    OUT1 → 震动电机（触觉定位反馈）

    调试建议：

    • 先调节 R1（10k 电位器），在无金属时让输出刚好处于临界状态，灵敏度最高。
    • 线圈绕制（匝数、直径、是否磁芯）对检测距离影响最大。
    • 震动电机和蜂鸣器电流较大，注意 3.3V 供电下的压降和驱动管发热。
    • NE555 部分如果只是简单跟随，可后期简化以降低功耗。

    调试：检测探头塑料线圈侧可以检测到金属，另外一侧检测不到。安装上电池后，检测探头先不要靠近金属，逆时针旋转电位器旋钮，直到听见响声，然后在往反方向调节一点，至声音停止，此时的检测深度是最大的。震动开关：向左拨动震动关闭，向右拨动震动打开。

    总结表

    部分主要芯片/元件功能备注
    检测核心LD209A + 233µH 线圈LC 振荡 + 金属判断R1 可调灵敏度
    震动反馈OUT1 + S1 + Q1 MPS8550检测到后震动定位好用
    声光报警Q3 S8050 + LED + 蜂鸣器LED 亮 + 蜂鸣器响R11 为下拉电阻
    信号转换NE555 + Q2整形 / 驱动增强优化提示效果
    电源AMS1117-3.33.3V 稳压输入建议 5-12V

    电子元件BOM清单、电路原理图以及嘉立创PCB Gerber文件下载地址：

    资源下载链接：https://pan.quark.cn/s/1733da5bcf9b

    演示视频以及原理讲解：