Obwód ogrodzenia świetlnego służy do wykrywania obecności jakiegokolwiek człowieka lub przedmiotu w określonym obszarze. Zasięg wykrywania obwodu ogrodzenia świetlnego wynosi około 1,5 do 3 metrów. Zaprojektowanie obwodu przy użyciu LDR i wzmacniacza operacyjnego jest dość proste. Ten przenośny obwód może działać płynnie z powszechnie dostępną baterią 9V, a dźwięk alarmu generowany przez brzęczyk jest wystarczająco głośny, aby wykryć obecność człowieka, pojazdu lub przedmiotu.
Ten rodzaj systemu bezpieczeństwa można również zbudować przy użyciu innych czujników zamiast LDR, takich jak:
- Obwód alarmu antywłamaniowego oparty na PIR
- Alarm bezpieczeństwa oparty na podczerwieni
- Obwód alarmu bezpieczeństwa lasera
- Magnetyczny obwód alarmu drzwi wykorzystujący czujnik Halla
Wymagane składniki
- Układ scalony wzmacniacza operacyjnego LM741
- Układ scalony timera 555
- BC557 - tranzystor PNP
- LDR
- Rezystor (210, 1K, 5,7K, 100k, 1M)
- Kondensator (0,1 uf, 10 uf)
- Potencjometr - 100K
- Brzęczyk
- DOPROWADZIŁO
- Bateria - 9V
- Płytka prototypowa
LDR
LDR jest rezystorem zależnym od światła. LDR są wykonane z materiałów półprzewodnikowych, dzięki czemu mają właściwości wrażliwe na światło. Istnieje wiele rodzajów, ale jeden materiał jest popularny i jest nim siarczek kadmu (CdS). Te LDR lub FOTO REZYSTORY działają na zasadzie „przewodnictwa fotoelektrycznego”. Ta zasada mówi, że ilekroć światło pada na powierzchnię LDR (w tym przypadku), przewodnictwo elementu wzrasta lub innymi słowy, opór LDR spada, gdy światło pada na powierzchnię LDR. Tę właściwość spadku rezystancji dla LDR uzyskuje się, ponieważ jest to właściwość materiału półprzewodnikowego zastosowanego na powierzchni.
Pin 5. Pin kontrolny: Pin kontrolny jest połączony z ujemnym pinem wejściowym komparatora. Szerokość impulsu wyjściowego może być kontrolowana przez przyłożenie napięcia do tego pinu, niezależnie od sieci RC. Zwykle ten pin jest ściągany kondensatorem (0,01uF), aby uniknąć niepożądanych zakłóceń szumów podczas pracy.
Pin 6. PRÓG: Napięcie progowe określa, kiedy należy zresetować przerzutnik w zegarze. Kołek progowy jest pobierany z dodatniego wejścia górnego komparatora. Jeśli pin sterujący jest otwarty, to napięcie równe lub większe niż VCC * (2/3) zresetuje przerzutnik. Więc wyjście jest niskie.
Pin 7. ROZŁADOWANIE: Ten pin jest wyciągany z otwartego kolektora tranzystora. Ponieważ tranzystor (na którym został wyjęty pin rozładowania, Q1) ma swoją bazę podłączoną do Qbar. Za każdym razem, gdy wyjście jest niskie lub przerzutnik zostaje zresetowany, pin rozładowania jest przyciągany do masy i kondensator się rozładowuje.
Pin 8. Zasilanie lub VCC: Jest podłączony do napięcia dodatniego (+ 3,6 V do + 15 V).
Schemat obwodu
Pełny schemat obwodu automatycznego oświetlenia ogrodzenia z alarmem pokazano powyżej. LDR jest skierowany w stronę wejścia, a do regulacji czułości urządzenia służy potencjometr. Możesz także dodać przełącznik między biegunem ujemnym akumulatora a bolcem uziemiającym LDR, aby ręcznie sterować tym systemem bezpieczeństwa.
Działanie obwodu ogrodzenia świetlnego
Tutaj układ scalony wzmacniacza operacyjnego jest używany jako komparator napięcia, a układ scalony timera 555 jest ustawiony w trybie stabilnym. LDR i potencjometr tworzą obwód dzielnika napięcia. Wydajność tego obwodu dzielnika będzie się zmieniać w zależności od natężenia światła padającego na LDR. Dzielnik jest podłączony do odwracającego kołka układu scalonego wzmacniacza operacyjnego. Styk nieodwracający jest połączony z zasilaniem przez rezystor 5,7 kΩ, dzięki czemu wartość napięcia na nieodwracającym jest stała. Możesz zastąpić ten rezystor potencjometrem 10 K, aby wyregulować napięcie zgodnie z wymaganiami.
Czułość urządzenia możemy regulować za pomocą potencjometru VR1 połączonego szeregowo z LDR. Kiedy napięcie na wejściu nieodwracającym jest większe lub równe napięciu odniesienia, wyjście (na styku 6) wyjścia układu scalonego wzmacniacza operacyjnego (styk 6) staje się WYSOKIE. Dowiedz się więcej o działaniu wzmacniacza operacyjnego, korzystając z różnych obwodów opartych na wzmacniaczu operacyjnym.
Zgodnie ze schematem obwodu, gdy LDR wykryje jakąkolwiek aktywność, wyjście układu scalonego wzmacniacza operacyjnego staje się LOW, a tranzystor PNP T1 zaczyna przewodzić. W związku z tym dioda LED zaczyna świecić i uruchamia się układ scalony timera 555. Tutaj układ scalony timera 555 jest w trybie Astable, a zaprogramowane opóźnienie jest dostarczane przez R3, R5 i C1.
Tak więc za każdym razem, gdy jakaś osoba lub przedmiot wejdzie w zabroniony obszar, jego cienie zostaną wykryte przez LDR, a obwód uruchomi alarm.