3 inteligentné ochranné obvody laserového alarmu

Príspevok pojednáva o vytvorení 3 jednoduchých, ale efektívnych inteligentných ochranných obvodov laserového alarmu pomocou IC 555 na zabezpečenie špecifikovanej obmedzenej zóny pred zásahmi človeka. Túto myšlienku požadoval pán Collins.

Ciele a požiadavky obvodov

1. Chcem vám len povedať, akú úžasnú vášeň a odhodlanie pre elektroniku máte, a ďakujem vám za pomoc ostatným, ako som ja. Volám sa Collin z južnej Afriky.
2. Máme tu obrovský problém s bezpečnosťou.
3. Existuje nespočetné množstvo lúpeží a pohostinstiev, ktoré sú také neskutočné. Dúfal som, že mi pomôžete ohľadom obvodu pre veľmi nákladovo efektívny a spoľahlivý produkt.
4. Vybudoval som laserový výstražný signál pomocou drôtu 555 IC časovač ale obvodový dizajn nemá veľa funkcií.
5. Potrebujem niečo, čo akonáhle votrelec vstúpi do môjho majetku, budem upozornený skôr, ako vôbec dostane príležitosť vyskúšať a dostať sa do môjho domu.
6. Okruh vyžaduje nasledovné: Keď sa aktivuje alarm, musí niekoľko minút znieť a potom zhasnúť
7. a automaticky znova zapnúť. Nechcem, aby to zvonilo celé hodiny, ak nie som doma a resetujem to.
8. Nemali by ho spúšťať domáce zvieratá alebo lietajúce úlomky na dvore.
9. Ľahké vyrovnanie senzory . Laserový alarm funguje v poriadku, ale je veľmi ťažké nastaviť ukazovateľ na LDR, ktorý sa stále pohybuje. Nejaké tipy, ak ideme, než trasa?
10. Nemusí to byť laserový systém Som otvorený všetkému, čo si myslíte, že vyrieši môj problém.
11. Ďakujeme mnohokrát za všetko a môžete pokojne pridať všetko, o čom si myslíte, že mi prišlo o všetky funkcie.

1) Dizajn

Zoznam položiek

R1, R4 = 100 tis
R2 = 1 M
R3 / C2 = VÝPOČET (POZRI TEXT)
C1 = 4,7uF / 25V
IC = AKÝKOĽVEK 555 VARIANT
C3 = 10 nF
C4 = 0,33 uF
ALARM = 12V, 200mA PIEZO ALARM.
LDR = akýkoľvek štandard

IC 555Pinouts

Prevádzka obvodu

Navrhovaný inteligentný, ale jednoduchý obvod laserového alarmu využívajúci IC 555 je možné sledovať na nasledujúcom obrázku, fungovanie je možné pochopiť pomocou nasledujúcich bodov:

1) IC 555 je nakonfigurovaný vo svojom základný monostabilný režim .

2) Pin # 2, ktorý je spúšťacím vstupom IC, je viditeľný spojený s vysielačom PNP BJT cez blokovací kondenzátor C2.

3) Môžeme si tiež všimnúť niekoľko paralelných LDR zaistené v nepriehľadných rúrkach a ich zvody spojené so základňou PNP BJT tak, že pokiaľ sú LDR spoločne osvetlené zaostrením laserového svetla, zostáva BJT deaktivovaná. To sa deje preto, že v prítomnosti laserového svetla kombinovaný odpor LDR klesá na asi 30 K, čo udržuje základňu PNP pozitívnejšiu ako predpätie zeminy od R2.

4) Zahrnutie dvoch LDR zaisťuje a bláznivé nastavenie alarmu také, že iba ľudská prítomnosť je schopná prerušiť LDR, zatiaľ čo tieto zostanú nedotknuté ďalšími menšími irelevantnými votrelcami, ako sú zvieratá, vtáky atď. Tieto dve LDR mohli byť umiestnené vo vzdialenosti asi 2 stopy, takže iba vyššie objekty, ako napríklad človeka odhalia.

5) Preto vždy, keď sa zistí prerušenie laserového lúča, LDR prejdú náhlym zvýšením svojich odporov, čo spôsobí zapnutie T2, čo následne spustí pin # 2 IC cez C1.

6) Toto vyzve IC 555, aby aktivoval svoj pin # 3, ktorý nakoniec aktivuje pripojenú výstražnú jednotku.

7) Pretože je IC 555 nakonfigurovaný v monostabilnom režime, pin # 3 zostáva aktívny iba po dobu určenú RC sieťou na pinoch # 6 a pinoch # 7 IC alebo R3, C2.

Tieto komponenty časovania je možné vhodne vypočítať pomocou Softvér kalkulačky IC 555 na dosiahnutie požadovanej doby, po ktorú môže alarm zostať zapnutý.

Ako nastaviť jednotky laserového vysielača

Zariadenia s laserovým vysielačom mohli byť inštalované v blízkosti samotných LDR a nasmerované späť na LDR pomocou zrkadlových reflektorov, ako je uvedené nižšie:

Inštalácia laserových zariadení v blízkosti LDR s umožňuje inštaláciu celej jednotky do jedného krytu a tiež umožňuje napájanie laserov zo samotného obvodu.

To tiež umožňuje pevné a presné zaistenie laserov a jednotiek LDR, aby sa obidva náprotivky nemohli pohybovať alebo odchýliť od svojej polohy ani v prípade mechanického nárazu alebo iných vibračných interferencií.

Zrkadlá je možné umiestniť v určitej špecifikovanej vzdialenosti, presne oproti laserovej inštalácii, pričom sa musí zabezpečiť, aby laserové lúče pretínali obmedzenú zónu a aby bola bez problémov detekovaná prítomnosť možného vniknutia.

Týmto je ukončená výroba navrhovaného inteligentného laserového ochranného obvodu založeného na IC 555, ak máte pochybnosti, neváhajte ich umiestniť do nižšie uvedeného poľa pre poznámky.

Výsledky videotestu

Používanie BJT na zníženie spotreby prúdu

Vyššie uvedený dizajn je možné ďalej vylepšiť tak, aby pracoval s nižším pohotovostným prúdom a tiež pomocou záložnej batérie počas výpadkov napájania, a to pomocou nasledujúcej upgradovanej schémy:

Laserové zabezpečenie pomocou Single LDR

Ak máte v úmysle zjednodušiť implementáciu pre jednu operáciu LDR, v takom prípade môžete vyskúšať nasledujúcu koncepciu:

2) Obvod laserového alarmu na ochranu poľných plodín pred zvieratami

Druhá myšlienka vysvetľuje ďalší jednoduchý obvod laserového alarmu, ktorý je možné inštalovať na farmách a poliach na detekciu všetkých možných prienikov, či už človekom alebo zvieraťom, a to alarmovaním pre majiteľa a zabezpečením účinnej ochrany plodín pred takýmito vniknutiami. Túto myšlienku požadovali páni Mohammed a Daniel.

Žiadosť o okruh č. 1

Gratulujem za úžasnú prácu, dajte mi akýkoľvek okruh pre poľnohospodárske polia, je potrebné chrániť plodiny pred nepozvanými hosťami, ako sú zvieratá, chcem dosiahnuť aktívny infračervený bariérový [laserový] okruh so vzdialenosťou 100 metrov a viac.

Žiadosť o okruh č. 2

pane, prosím, môj starý otec je oranžový farmár a má problém so zlodejmi, takže ma požiada, aby som urobil niečo, čo by ochránilo farmu alebo čokoľvek, čo by ho mohlo upozorniť, keď sa zlodej alebo iná osoba pokúsi z farmy odniesť čokoľvek, takže Rozhodol som sa nainštalovať CCTV kameru, takže potrebujem obvod bez kamery, alebo ak mi môžete pomôcť, pane, povedal som to, ale môžete vytvoriť niečo, čo mi môže pomôcť, ďakujem, dúfam, že sa čoskoro ozvete

Prevádzka obvodu

Dizajn

Navrhovaný obvod laserového alarmu na ochranu plodín pred zvieratami a votrelcami je možné vidieť na obrázku vyššie.

Myšlienka sa javí ako veľmi jednoduchá a využíva monostabilný multivibrátorový stupeň založený na IC 555 a detektor LDR.

Ako je zrejmé z návrhu, laserový lúč sa generuje obvodom laserového ukazovateľa držané v nejakom paralelnom bode cez poľný plot, ktorý je potrebné chrániť.

Pretože laserový lúč má vlastnosť zaostrovať na daný bod neskreslene a na priamke, bez ohľadu na vzdialenosť, je zaostrenie v tejto aplikácii upravené na LDR na určenú vzdialenosť, ako je to znázornené na diagrame.

The LDR je uzavretý vo vnútri nepriepustnej skrinky s malou dierkou, ktorá umožňuje vstup iba laserovému lúču, pričom prekáža väčšine okolitého svetla v okolí.

Pokiaľ laserový lúč je držaný zameraný nad LDR , je odpor LDR povolený na minimálnej úrovni, ktorá by mohla byť okolo 10K až 50K približne v závislosti od konkrétnych špecifikácií LDR.

Nízky odpor od LDR zaisťuje vysoký potenciál na základni súvisiaceho tranzistora BC557, čo ho robí neaktívnym. Toto zasa udržuje pin # 2 IC555 monostabilný na vysokom potenciáli a výstup IC na logickej nule, takže relé je držané vypnuté.

Teraz, dokonca aj vtedy, keď sa votrelec (človek alebo zviera) pokúsi prekročiť chránenú hranicu plotu, preruší alebo prekáža laserový lúč, čo okamžite spôsobí zvýšenie odporu LDR a spustenie zariadenia BC557 cez rezistor 1M.

BC557 na to reaguje a vedie uzemňovací kolík # 2 IC a aktivuje monostabilnú akciu.

Vyššie uvedený postup prinúti pin č. 3 IC ísť vysoko a zapnúť relé, pričom kontakty relé môžu byť spojené s alarmom, spustí alarm a varuje vlastníka poľa ohľadom vniknutia.

Budík bude nejaký čas znieť v závislosti od hodnôt R a C, ktorých hodnoty sú priamo úmerné dĺžke doby zapnutia alarmu.

Vyššie uvedený obvod laserového alarmu je možné inštalovať do všetkých rohov poľa, aby sa zabezpečila maximálna a celková ochrana cenných plodín a zaistil sa pokojný spánok pre majiteľa poľa.

3) Obvod bezpečnostného alarmu laserového lúča

Laserový výstražný systém sme často videli ako neoddeliteľnú súčasť bezpečnostného riešenia, najmä pre miesto, ktoré si zaslúži vyššiu úroveň bezpečnosti.

Koncept okruhu

Priamo z múzea, ktoré uchováva neoceniteľný historický majetok, do trezoru bezpečnostnej banky a dokonca aj do trilerov, kde je hlavný hrdina videný a často zviazaný v lúči lúčov červeného svetla, zatiaľ čo sa snaží dostať do bezpečného trezoru, je dobre oboznámený s používaním laserové svetelné lúče.

V skutočnosti sa dnes považuje za zabezpečovacie zariadenie aj v domácnosti na zabránenie vlámaniu alebo krádeži. Laserový lúč nie je jednoduchý lúč, ale dokáže účinne reagovať, keď čelí rozptýleniu.

To znamená, že ak dôjde k prerušeniu svetelného lúča akýmikoľvek predmetmi, dostane fotodióda odpor, ktorý následne aktivuje alarm.

Laserový výstražný systém je ekonomickou voľbou, pokiaľ ide o spotrebu energie, pretože prijímač potrebuje v priemere napájanie menej ako 10 mA.

Nastavenie laserového výstražného systému je relatívne jednoduchšie, pretože laser a prijímač je možné nastaviť v jednej skrinke na jeden príkon.

Ďalej je uvedená schéma návrhu obvodu, ktorá ilustruje tok laserového výstražného systému.

Ako to funguje

S odkazom na schému zapojenia je zrejmé, že operačný zosilňovač TL072 (IC1.A) je nakonfigurovaný ako komparátor napätia umiestnený medzi nastaviteľný napäťový budič P1 / R4 a svetlo závislé napätie, ktoré pozostáva z fotodiódy D1 a R3 - a pevný rezistor.

Keď laserový lúč prijme prerušenie od cudzieho agenta, lúč sa preruší, čo spôsobí pokles napätia na komparátorovom kolíku 2 pod kolík 3. To okamžite umožní, aby sa výstup operačného zosilňovača prepol na kladné napätie a aktivoval sa alarm. situácia.

Pretože laserový alarm dokáže detekovať prerušenie od ktoréhokoľvek prvku, je potrebné ho nastaviť sofistikovanejším spôsobom, aby bol schopný obísť náhodné prerušenia prvkov, napríklad hmyzu.

Toto je dosiahnuté tým, že rezistor R2 poskytuje úroveň hysterézie, čím zabraňuje oscilácii, keď dva vstupné napätia komparátora ležia takmer v rovnakom stave. Oveľa rýchlejšiu odozvu je možné dosiahnuť znížením hodnoty C1 na 1 µF.

Ako nastaviť budík

Systém laserového lúča je ľahšie nastaviteľný, a to buď ako jedna, alebo ako samostatná entita.

Ak je na nastavenie alarmu zachovaná jedna skrinka, musí sa zabezpečiť, aby fotodióda nemohla mať priamy kontakt s laserovým lúčom.

Pri zostavovaní komponentov a obvodu v nepájivej doske by mal byť namontovaný v čiernej skrinke s otvorom.

Cez otvor by mala prechádzať čierna slamka na pitie, ktorá umožní vstup svetla zo smeru laserového lúča. Správne nastavenie systému spôsobí, že laserový lúč bude pôsobiť aj na priamom slnečnom svetle, pretože nemôže ovplyvniť činnosť fotodiódy.

Článok napísal a predložil pán Dhrubajyot i Biswas

Nasledujúci okruh požadoval jeden z vyhradených členov:

Vyžadujem obvod na manipuláciu s vysoko jasnými LED diódami použitými ako náhrada za sviečky na venci na vrchu vysokého oltára kostola. Pripojenie vodičov alebo káblov k tomuto nie je jednoducho možné, preto by som chcel mať k dispozícii spôsob zapínania a vypínania spolu s predĺženou výdržou batérie. Môžem navyše použiť impulzný obvod, ktorý zabráni tomu, aby svetlá pomaly vyčerpali batériu?

Zvážte nižšie zobrazený obvod poháňaný 6-voltovou nabíjateľnou batériou. Zaťaženie môže obsahovať LED diódy spolu s rezistormi alebo žiarovkami amoureux, ktoré môžu mať 22 vynikajúcich svetelných efektov pri prevádzke 12 V žiaroviek na 6 V.

Ako funguje obvod

Zapnite / vypnite svetlá zaostrením laserovej lampy na jeden alebo druhý LDR alebo fotobunky. V stave „vypnutý“ je z batérie napájaný prúd menší ako 1 mA.

Obvod využíva hysterézu (aretáciu) charakteristickú pre LM555 IC, avšak pre úsporu maximálneho výkonu sa odporúča použiť čipový model CMOS (LMC555, TLC555 alebo 7555).

Ak je vstup pod 1/3 napájania z batérie, výstup sa aktivuje v závislosti od zaostrenej fotobunky.

Podobne, keď je vstup väčší ako 2/3 napájacieho napätia, výstup sa vypne.

Počas období, keď je vstup v strede týchto stavov, je výstup IC naďalej v tom ktorom štáte, v ktorom bol predtým.

Preto, ak sú obidve fotobunky alebo LDR držané so rovnakým množstvom svetla laserového ukazovateľa bez ohľadu na to, v akej situácii môže byť zaťaženie, alebo kontrolky LED zostanú nezmenené, svietia alebo zhasnú.