紅外線發(fā)射管（IR LED）

也稱紅外線發(fā)射二極管，屬于二極管類。它是可以將電能直接轉換成近紅外光（不可見光）并能輻射出去的發(fā)光器件，主要應用于各種光電開關、觸摸屏及遙控發(fā)射電路中。紅外線發(fā)射管的結構、原理與普通發(fā)光二極管相近，只是使用的半導體材料不同。紅外發(fā)光二極管通常使用砷化鎵（GaAs）、砷鋁化鎵（GaAlAs）等材料，采用全透明或淺藍色、黑色的樹脂封裝。

主要參數(shù)

發(fā)射距離、發(fā)射角度（15度、30度、45度、60度、90度、120度、180度）、發(fā)射的光強度、波長。以上為物理參數(shù)，需了解其電性能參數(shù)：市場上常用的直徑3mm,5mm為小功率紅外線發(fā)射管，8mm,10mm為中功率及大功率發(fā)射管。小功率發(fā)射管正向電壓：1.1－1.5V，電流20mA,中功率為正向電壓：1.4-1.65V 50－100mA，大功率發(fā)射管為正向電壓：1.5-1.9V200－350mA.煜星電子做出1－10W大功率紅外線發(fā)射管可應用于紅外監(jiān)控照明。

工作原理

普通的的紅外線發(fā)射管外形和一般的可見光LED相似，但卻是發(fā)出紅外線。其管壓一般降約1.4v，工作電流一般小于20mA。為了適應不同的工作電壓，回路中常常串有限流電阻。發(fā)射紅外線去控制相應的受控裝置時，其控制的距離與發(fā)射功率成正比。為了增加紅外線的控制距離，紅外發(fā)光二極管工作于脈沖狀態(tài)，因為脈動光（調制光）的有效傳送距離與脈沖的峰值電流成正比，只需盡量提高峰值Ip，就能增加紅外光的發(fā)射距離。提高Ip的方法，是減小脈沖占空比，即壓縮脈沖的寬度T，一些彩電紅外遙控器，其紅外發(fā)光管的工作脈沖占空比約為1/3-1/4；一些電器產(chǎn)品紅外遙控器，其占空比是1/10。減小脈沖占空比還可使小功率紅外發(fā)光二極管的發(fā)射距離大大增加。普通的紅外發(fā)光二極管，其功率分為小功率(1mW-10mW)、中功率（20mW-50mW)和大功率（50mW-100mW以上)三大類。要使紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生調制光，只需在驅動管上加上一定頻率的脈沖電壓。紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外線去控制受控裝置時，受控裝置中均有相應的紅外光一電轉換元件，如紅外接收二極體，光電三極管等。

紅外光

是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，由英國科學家赫歇爾于1800年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射，熱作用強。他將太陽光用三棱鏡分解開，在各種不同顏色的色帶位置上放置了溫度計，試圖測量各種顏色的光的加熱效應。結果發(fā)現(xiàn)，位于紅光外側的那支溫度計升溫最快。因此得到結論：太陽光譜中，紅光的外側必定存在看不見的光線，這就是紅外線。也可以當作傳輸之媒介。 太陽光譜上紅外線的波長大于可見光線，波長為0.75～1000μm。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為(0.75-1)～(2.5-3)μm之間；中紅外線，波長為(2.5-3)～(25-40)μm之間；遠紅外線，波長為(25-40)～l500μm 之間。

紅外線（Infrared）

是波長介于微波與可見光之間的電磁波，波長在1mm到760納米（nm）之間，比紅光長的非可見光。高于絕對零度（-273.15℃）的物質都可以產(chǎn)生紅外線?，F(xiàn)代物理學稱之為熱射線。醫(yī)用紅外線可分為兩類：近紅外線與遠紅外線。含熱能，太陽的熱量主要通過紅外線傳到地球。如圖所示，我們把紅光之外的輻射叫做紅外線（紫光之外是紫外線），肉眼不可見。可見光是指肉眼可見的光波域從400nm（紫光）到700nm（紅光），而波長760nm到1mm之間的光稱為紅外線，是一種肉眼看不到的光。借助一些光學設備，我們可以感受到紅外線，通常紅外線攝像機接收到紅外線后會將其轉化為可見的綠光，我們的肉眼永遠見不到真正的紅外線。電影中常出現(xiàn)的能看到紅外線的眼鏡也是不存在的。

紅外線接收管

是在LED行業(yè)中命名的，是專門用來接收和感應紅外線發(fā)射管發(fā)出的紅外線光線的。一般情況下都是與紅外線發(fā)射管成套運用在產(chǎn)品設備當中。紅外線接收管有兩種，一種是光電二極管，另一種是光電三極管。光電二極管就是將光信號轉化為電信號，光電三極管在將光信號轉化為電信號的同時，也把電流放大了。因此，光電三極管也分為兩種，分別是NPN型和PNP型。紅外接收管的作用是進行光電轉換，在光控、紅外線遙控、光探測、光纖通信、光電耦合等方面有廣泛的應用。

工作原理

紅外線接收管是將紅外線光信號變成電信號的半導體器件，它的核心部件是一個特殊材料的PN結，和普通二極管相比，在結構上采取了大的改變，紅外線接收管為了更多更大面積的接受入射光線，PN結面積盡量做的比較大，電極面積盡量減小，而且PN結的結深很淺，一般小于1微米。紅外線接收二極管是在反向電壓作用之下工作的。沒有光照時，反向電流很?。ㄒ话阈∮?.1微安），稱為暗電流。當有紅外線光照時，攜帶能量的紅外線光子進入PN結后，把能量傳給共價鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價鍵，從而產(chǎn)生電子---空穴對（簡稱：光生載流子）。它們在反向電壓作用下參加漂移運動，使反向電流明顯變大，光的強度越大，反向電流也越大。這種特性稱為“光電導”。紅外線接收二極管在一般照度的光線照射下，所產(chǎn)生的電流叫光電流。如果在外電路上接上負載，負載上就獲得了電信號，而且這個電信號隨著光的變化而相應變化。

紅外避障傳感器模塊（距離可調光電接近開關）

模塊描述

該傳感器模塊對環(huán)境光線適應能力強，其有一對紅外線發(fā)射與接收管，發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線，當檢測方向遇到障礙物（反射面）時，紅外線反射回來被接收管接收，經(jīng)過比較器電路處理之后，綠色指示燈會亮起，同時信號輸出接口輸出數(shù)字信號（一個低電平信號），可通過電位器旋鈕調節(jié)檢測距離，有效距離范圍 2～30cm，工作電壓為 3.3V-5V。該傳感器的探測距離可以通過電位器調節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點，可以廣泛應用于機器人避障、避障小車、流水線計數(shù)及黑白線循跡等眾多場合。

紅外避障模塊電原理圖

模塊參數(shù)說明

1 當模塊檢測到前方障礙物信號時，電路板上綠色指示燈點亮電平，同時 OUT端口持續(xù)輸出低電平信號，該模塊檢測距離 2～30cm，檢測角度 35°，檢測距離可以通過電位器進行調節(jié)，順時針調電位器，檢測距離增加；逆時針調電位器，檢測距離減少；

2、傳感器主動紅外線反射探測，因此目標的反射率和形狀是探測距離的關鍵。其中黑色探測距離最小，白色最大；小面積物體距離小，大面積距離大；

3、傳感器模塊輸出端口 OUT 可直接與單片機 IO 口連接即可，也可以直接驅動一個 5V 繼電器；連接方式：VCC-VCC；GND-GND；OUT-IO；

4、比較器采用 LM393，工作穩(wěn)定；

5、可采用 3-5V 直流電源對模塊進行供電。當電源接通時，紅色電源指示燈點亮；

6、具有 3mm 的螺絲孔，便于固定、安裝；

7、電路板尺寸：3.2CM*1.4CM

8、每個模塊已經(jīng)將閾值比較電壓通過電位器調節(jié)好，非特殊情況，請勿隨意調節(jié)電位器。

模塊接口說明
1 VCC 外接 3.3V-5V 電壓（可以直接與 5v 單片機和 3.3v 單片機相連）
2 GND 外接 GND
3 OUT 小板數(shù)字量輸出接口（0 和 1）

實驗的靈敏度比預料高一些，感應到單只手，40CM處就可觸動開關了