Obwód alarmu bezpieczeństwa oparty na podczerwieni może wykryć każdy ruch i wyzwolić alarm. Ten obwód jest bardzo przydatny w domach, bankach, sklepach, obszarach o ograniczonym dostępie, gdzie potrzebny jest alarm ostrzegawczy przy każdym ruchu. Obwód ten oparty jest na czujniku podczerwieni, w którym wiązka podczerwieni stale pada na fotodiodę i za każdym razem, gdy ta wiązka podczerwieni pęka, w wyniku dowolnego ruchu, wyzwalany jest alarm.
Czujnik podczerwieni składa się z diody podczerwieni i fotodiody, w której dioda podczerwieni emituje promieniowanie podczerwone, a fotodioda wykrywa to promieniowanie. Fotodioda przewodzi prąd w odwrotnym kierunku, ilekroć pada na nią światło i zmienia się napięcie, ta zmiana napięcia jest wykrywana przez komparator napięcia (jak LM358) i odpowiednio generuje wyjście.
W tym obwodzie alarmowym opartym na podczerwieni umieściliśmy diodę podczerwieni przed fotodiodą, dzięki czemu światło podczerwone może padać bezpośrednio na fotodiodę. Za każdym razem, gdy ktoś przechodzi przez tę wiązkę, promienie podczerwone przestają padać na fotodiodę, a Buzzer zaczyna wydawać dźwięk. Brzęczyk wyłącza się automatycznie po pewnym czasie, ponieważ brzęczyk jest podłączony do timera 555 w trybie monostabilnym.
Ten rodzaj alarmu można również zbudować ze światła laserowego (jak obwód alarmu bezpieczeństwa lasera), ale zaletą korzystania z czujnika podczerwieni jest to, że światło podczerwone jest niewidoczne, podczas gdy laser jest widoczny. Chociaż oba są przydatne i mają inny zakres.
składniki
- Para IR (dioda podczerwieni i fotodioda)
- Układ scalony timera 555
- IC LM358
- Rezystor 100, 10k, 100k, 330, 220 omów
- Kondensator 10uF
- Rezystor zmienny - 10k
- Brzęczyk
Schemat obwodu i wyjaśnienie
W tym obwodzie użyliśmy wzmacniacza operacyjnego LM358, LM358 ma wewnątrz dwa komparatory napięcia i użyliśmy tutaj jednego komparatora. Nieodwracający koniec (PIN3) komparatora napięcia jest podłączony do fotodiody, a odwracający koniec (PIN 2) komparatora napięcia jest podłączony do zmiennego rezystora 10k. Wyjście komparatora napięcia (PIN1) jest podawane na styk Trigger timera 555. 555 Timer jest tutaj konfigurowany w trybie monostabilnym.
Podczas gdy promieniowanie podczerwone pada na fotodiodę, napięcie na nieodwracającym końcu (+) komparatora napięcia jest wyższe niż na odwracającym końcu (-), a wyjście komparatora jest WYSOKIE. Ponieważ wyjście komparatora jest podłączone do PIN wyzwalania timera 555, więc gdy pin wyzwalający 2 jest wysoki, wyjście 555 jest niskie. Tak więc w okresie, gdy promienie podczerwone padają na fotodiodę, wyjście timera 555 pozostaje NISKIE. Aby zrozumieć działanie czujnika podczerwieni z komparatorem LM358, przejdź do tego artykułu: Obwód modułu czujnika podczerwieni
Teraz, gdy jest jakiś ruch, padanie promieni podczerwonych na fotodiodę zostaje przerwane, a napięcie na końcu odwracającym (napięcie progowe) komparatora napięcia staje się przez chwilę wyższe niż na końcu nieodwracającym. Powoduje to, że wyjście komparatora jest NISKIE, a także wyzwalający PIN 2 zegara 555 jest NISKI. Spowoduje to wyzwolenie timera 555 i WYJŚCIE timera 555 zmieni stan na wysoki i krótki sygnał dźwiękowy brzęczyka. Czas trwania sygnału dźwiękowego można zwiększyć zmieniając wartość rezystora R1 lub kondensatora C1 (sieć RC w trybie monostabilnym układu scalonego 555 timera). Zwróć uwagę, że układ scalony 555 zostaje wyzwolony, gdy PIN 2 wyzwalacza jest NISKI.
Uwagi:
- Zwykle zasięg diody podczerwieni wynosi 2 metry, ale można go zwiększyć za pomocą obiektywu.
- Alarm AC może być użyty zamiast brzęczyka za pomocą przekaźnika.
- Dioda podczerwieni i fotodioda muszą być odpowiednio ustawione, aby promienie podczerwone mogły padać bezpośrednio na fotodiodę.
- Czułość czujnika można zmienić za pomocą rezystora zmiennego RV1.