紅外線是微波和可見光之間波長的電磁波 760 納米到 1 在毫米之間，波形長于紅光。只要自然界中的物體溫度高于絕對零度(-273)，就會有分子和原子的不規則運動，其表面就會不斷輻射紅外線。當然，雖然它們都輻射紅外線，但不同物體的輻射強度不同，我們利用這一點將紅外技術應用于我們的實際開發。

紅外發射管很常用，在我們的遙控器上可以看到，它類似于發光二極管，但它發出紅外光，肉眼看不見。 2 我們了解到，發光二極管的亮度會隨著電流的增加而增加。同樣，紅外發射管發射紅外線的強度也會隨著電流的增加而增加紅外發射管如圖所示 16-1 所示。

圖 16-1 紅外發射管

紅外接收管內部具有紅外光敏感 PN 節，屬于光敏二極管，但只對紅外光有反應。當沒有紅外光時，光敏管不導致，當有紅外光時，光敏管導致形成光電流，電流在一定范圍內隨著紅外光強度的增加而增加。典型的紅外接收管如圖所示 16-2 所示。

圖 16-2 紅外接收管

這種紅外發射和接收應用于汽車、機器人避障和紅外循環汽車，這部分應用于我們 KST-51 開發板上沒有實現，但屬于紅外部分，所以我提供了一個學習的原理圖，如圖所示 16-3 所示。

圖 16-3 紅外避障，跟蹤原理圖

在圖 16-3 發射控制和接收檢測均為單片機 IO 口上的。

發射部分：當發射控制輸出高電時，三極管 Q1 紅外發射管不導通 L1 紅外信號不會發射；當發射控制輸出低電平時，通過三極管 Q1 導通讓 L1 發出紅外光。

接收部分：R4 我們通過調整電位器給電位器 LM393 的 2 腳提供閾值電壓，可根據實際情況調試確定。紅外光敏二極管 L2 當收到紅外光時，會產生電流，隨著紅外光從弱到強，電流會從小變大。當沒有紅外光或紅外光很弱時，3 腳的電壓會接近 VCC，如果 3 腳比 2 如果腳的電壓高，通過 LM393 比較器后，接收檢測引腳輸出高電平。當光強變大時，電流變大 腳的電壓值等于 VCC-I*R3.電壓會越來越小程度時，電壓會越來越小 2 腳的電壓還小的時候，接收檢測引腳就會變成低電平。

當該電路用于避障時，發射管首先發送紅外信號。隨著傳輸距離的增加，紅外信號會逐漸衰減。如果遇到障礙物，會形成紅外反射。當反射信號較弱時，光敏二極管 L2接收的紅外光較弱，比較器 LM393 的 3 腳電壓高于 2 腳電壓，接收檢測引腳輸出高電平，表明障礙物較遠；當反射信號較強時，接收檢測引腳輸出低電平，表明障礙物較近。

汽車跟蹤時，必須有黑白軌道。當紅外信號發送到黑軌道時，由于吸光能力強，紅外信號發送后會被吸收，反射部分很弱。白色軌道會反射大部分紅外信號。通常，跟蹤車輛需要同時使用多個紅外模塊進行檢測，從多個角度判斷軌道，根據判斷結果調整車輛，使其按正常跟蹤前進。

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