3 วงจรป้องกันสัญญาณเตือนด้วยเลเซอร์อัจฉริยะ

โพสต์กล่าวถึงการสร้างวงจรป้องกันสัญญาณเตือนด้วยเลเซอร์อัจฉริยะที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพ 3 แบบโดยใช้ IC 555 สำหรับการรักษาความปลอดภัยโซนที่ จำกัด จากการแทรกแซงของมนุษย์ ความคิดดังกล่าวได้รับการร้องขอจากมิสเตอร์คอลลินส์

วัตถุประสงค์และข้อกำหนดของวงจร

1. ฉันแค่อยากจะบอกคุณว่าคุณมีความหลงใหลและทุ่มเทให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพียงใดและขอขอบคุณที่ช่วยเหลือผู้อื่นเช่นฉัน ฉันชื่อ Collin จากแอฟริกาใต้
2. เรามีปัญหาใหญ่ในเรื่องความปลอดภัยที่นี่
3. มีการปล้นและแบ่งบ้านเป็นจำนวนนับไม่ถ้วนที่มันไม่จริง ฉันหวังว่าคุณจะสามารถช่วยฉันเกี่ยวกับวงจรสำหรับผลิตภัณฑ์ที่คุ้มค่าและเชื่อถือได้
4. ฉันได้สร้างสัญญาณเตือนเลเซอร์ Tripwire โดยใช้ไฟล์ 555 IC จับเวลา แต่การออกแบบวงจรขาดคุณสมบัติมากมาย
5. ฉันต้องการบางสิ่งที่ทันทีที่ผู้บุกรุกเข้ามาในทรัพย์สินของฉันฉันจะได้รับการแจ้งเตือนก่อนที่พวกเขาจะมีโอกาสลองเข้าบ้านของฉันด้วยซ้ำ
6. วงจรต้องการสิ่งต่อไปนี้: เมื่อเปิดใช้งานการเตือนภัยแล้วจะต้องดังขึ้นสองสามนาทีจากนั้นจึงดับลง
7. และแขนอีกครั้งโดยอัตโนมัติ ไม่อยากให้มันดังนานหลายชั่วโมงในที่สุดถ้าฉันไม่อยู่บ้านเพื่อรีเซ็ตมัน
8. ไม่ควรกระตุ้นโดยสัตว์เลี้ยงหรือเศษซากที่บินอยู่ในสนาม
9. จัดตำแหน่งไฟล์ เซ็นเซอร์ . สัญญาณเตือนด้วยเลเซอร์ทำงานได้ดี แต่ยากมากที่จะตั้งค่าตัวชี้บน LDR ซึ่งจะเคลื่อนที่ไปเรื่อย ๆ มีเคล็ดลับอะไรบ้างถ้าเราจะไปมากกว่าเส้นทาง?
10. ไม่จำเป็นต้องเป็นไฟล์ ระบบเลเซอร์ ฉันเปิดรับทุกสิ่งที่คุณคิดว่าจะแก้ปัญหาของฉันได้
11. ขอบคุณมากสำหรับทุกสิ่งและอย่าลังเลที่จะเพิ่มสิ่งที่คุณคิดว่าฉันพลาดไปเกี่ยวกับคุณสมบัติทั้งหมด

1) การออกแบบ

ส่วนรายการ

R1, R4 = 100K
R2 = 1 ล
R3 / C2 = จะคำนวณ (ดูข้อความ)
C1 = 4.7uF / 25V
IC = 555 ตัวแปรใด ๆ
C3 = 10nF
C4 = 0.33 ยูเอฟ
ALARM = 12V, 200mA PIEZO ALARM
LDR = มาตรฐานใด ๆ

IC 555 พินเอาท์

การทำงานของวงจร

วงจรเตือนภัยด้วยเลเซอร์ที่ชาญฉลาด แต่เรียบง่ายที่นำเสนอโดยใช้ IC 555 สามารถเห็นได้ในภาพต่อไปนี้การทำงานสามารถเข้าใจได้ด้วยประเด็นต่อไปนี้:

1) IC 555 ถูกกำหนดค่าไว้ในไฟล์ โหมด monostable พื้นฐาน .

2) ขา # 2 ซึ่งเป็นอินพุตทริกเกอร์ของ IC สามารถมองเห็นได้โดยเชื่อมต่อกับตัวปล่อยของ PNP BJT ผ่านตัวเก็บประจุแบบบล็อค C2

3) เราสามารถสังเกตเห็นคู่ขนาน LDR ยึดไว้ภายในท่อทึบแสงและสายนำของพวกเขาเชื่อมต่อกับฐานของ PNP BJT ตราบใดที่ LDR ยังคงส่องสว่างร่วมกันผ่านการโฟกัสด้วยแสงเลเซอร์ BJT จะยังคงปิดใช้งาน สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากเมื่อมีแสงเลเซอร์ความต้านทานรวมของ LDR จะลดลงเหลือประมาณ 30K ซึ่งทำให้ฐานของ PNP เป็นบวกมากกว่าอคติพื้นจาก R2

4) การรวม LDR สองตัวช่วยให้มั่นใจได้ว่า ตั้งค่าสัญญาณเตือนแบบหลอกๆ เพื่อให้มีเพียงการปรากฏตัวของมนุษย์เท่านั้นที่สามารถขัดขวาง LDR ได้ในขณะที่สิ่งเหล่านี้ยังคงไม่ได้รับผลกระทบจากผู้บุกรุกที่ไม่เกี่ยวข้องขนาดเล็กอื่น ๆ เช่นสัตว์นกเป็นต้น LDR ทั้งสองสามารถวางไว้ที่ระยะประมาณ 2 ฟุตเพื่อให้มีเฉพาะวัตถุที่สูงกว่าเช่น a ตรวจพบมนุษย์

5) ดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่ตรวจพบการขัดจังหวะในลำแสงเลเซอร์ LDR จะผ่านความต้านทานที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันทำให้ T2 เปิดสวิตช์ซึ่งจะทริกเกอร์พิน # 2 ของ IC ผ่าน C1

6) สิ่งนี้จะแจ้งให้ IC 555 เปิดใช้งานพิน # 3 ซึ่งในที่สุดจะเปิดใช้งานหน่วยเตือนภัยที่เชื่อมต่อ

7) เนื่องจาก IC 555 ได้รับการกำหนดค่าในโหมด monostable พิน # 3 จะยังคงเปิดใช้งานตามระยะเวลาที่กำหนดโดยเครือข่าย RC ที่พิน # 6 และพิน # 7 ของ IC หรือโดย R3, C2

ส่วนประกอบเวลาเหล่านี้สามารถคำนวณได้อย่างเหมาะสมโดยใช้ ซอฟต์แวร์เครื่องคิดเลข IC 555 เพื่อให้บรรลุระยะเวลาที่ต้องการซึ่งสัญญาณเตือนอาจยังคงเปิดอยู่

วิธีการตั้งค่าเครื่องส่งเลเซอร์

สามารถติดตั้งอุปกรณ์ส่งเลเซอร์ใกล้กับ LDR และโฟกัสกลับไปที่ LDR โดยใช้กระจกสะท้อนแสงดังที่แสดงด้านล่าง:

การติดตั้งอุปกรณ์เลเซอร์ใกล้กับ LDR s ช่วยให้สามารถติดตั้งหน่วยทั้งหมดภายในตู้เดียวและยังช่วยให้เลเซอร์ถูกขับเคลื่อนจากวงจรเอง

นอกจากนี้ยังอำนวยความสะดวกในการรักษาความปลอดภัยของเลเซอร์และหน่วย LDR อย่างมั่นคงและแม่นยำเพื่อให้ทั้งคู่ไม่สามารถขยับหรือเบี่ยงเบนไปจากตำแหน่งได้แม้ในกรณีที่เกิดการกระแทกทางกลหรือการสั่นสะเทือนอื่น ๆ

กระจกเงาสามารถวางในระยะที่กำหนดซึ่งตรงข้ามกับการติดตั้งเลเซอร์โดยต้องแน่ใจว่าลำแสงเลเซอร์ตัดกับโซนที่ จำกัด และตรวจพบการบุกรุกที่อาจเกิดขึ้นได้โดยไม่ล้มเหลว

นี่เป็นการสรุปการสร้างวงจรป้องกันสัญญาณเตือนด้วยเลเซอร์อัจฉริยะที่ใช้ IC 555 ที่นำเสนอหากคุณมีข้อสงสัยใด ๆ โปรดอย่าลังเลที่จะใส่ไว้ในช่องแสดงความคิดเห็นด้านล่าง

ผลการทดสอบวิดีโอ

การใช้ BJT เพื่อลดการบริโภคในปัจจุบัน

การออกแบบข้างต้นสามารถปรับปรุงเพิ่มเติมเพื่อให้ทำงานกับกระแสไฟสแตนด์บายที่ต่ำกว่าและยังมีการสำรองแบตเตอรี่ในช่วงที่ไฟฟ้าดับโดยใช้แผนผังที่อัปเกรดดังต่อไปนี้:

การรักษาความปลอดภัยด้วยเลเซอร์โดยใช้ LDR เดียว

หากคุณตั้งใจจะทำให้การนำไปใช้งานง่ายขึ้นสำหรับการดำเนินการ LDR เดียวในกรณีนั้นสามารถลองใช้แนวคิดต่อไปนี้:

2) วงจรเตือนภัยด้วยเลเซอร์สำหรับป้องกันพืชไร่จากสัตว์

แนวคิดที่สองอธิบายวงจรเตือนภัยด้วยเลเซอร์แบบง่ายๆอีกแบบหนึ่งซึ่งสามารถติดตั้งในฟาร์มและทุ่งนาเพื่อตรวจจับการบุกรุกที่เป็นไปได้ทั้งหมดไม่ว่าจะโดยมนุษย์หรือสัตว์และสร้างความตกใจให้กับเจ้าของและทำให้มั่นใจได้ว่าจะมีการป้องกันที่มีประสิทธิภาพต่อพืชจากการบุกรุก นายโมฮัมเหม็ดและนายแดเนียลต้องการแนวคิดนี้

คำขอวงจร # 1

ขอแสดงความยินดีสำหรับผลงานที่น่าทึ่งทั้งหมดโปรดให้วงจรสำหรับพื้นที่การเกษตรแก่ฉันจำเป็นต้องปกป้องพืชผลจากแขกที่ไม่ได้รับเชิญเช่นสัตว์ต่างๆฉันต้องการให้ได้วงจร Active Infrared Barrier [เลเซอร์] ที่มีระยะทางตั้งแต่ 100 เมตรขึ้นไป

คำขอวงจร # 2

ได้โปรดปู่ของฉันเป็นชาวไร่ส้มและเขากำลังมีปัญหากับขโมยดังนั้นเขาจึงขอให้ฉันทำอะไรบางอย่างเพื่อปกป้องฟาร์มหรืออะไรก็ตามที่สามารถแจ้งเตือนเขาได้เมื่อมีขโมยหรือบุคคลใดก็ตามพยายามที่จะนำสิ่งใด ๆ ออกจากฟาร์มดังนั้น ฉันตัดสินใจที่จะติดตั้งกล้องวงจรปิดดังนั้นฉันต้องการวงจรที่ไม่มีกล้องหรือถ้าคุณสามารถช่วยฉันได้ฉันพูดแบบนี้ แต่คุณสามารถสร้างสิ่งที่ช่วยฉันได้ขอบคุณหวังว่าจะได้รับการติดต่อจากคุณเร็ว ๆ นี้

การทำงานของวงจร

การออกแบบ

วงจรเตือนภัยด้วยเลเซอร์ที่นำเสนอเพื่อปกป้องพืชผลจากสัตว์และผู้บุกรุกสามารถดูได้จากรูปด้านบน

แนวคิดนี้ดูตรงไปตรงมาอย่างยิ่งและใช้ขั้นตอนมัลติไวเบรเตอร์แบบโมโนสเตเบิลที่ใช้ IC 555 และเครื่องตรวจจับ LDR

ตามที่แสดงในการออกแบบไฟล์ ลำแสงเลเซอร์ถูกสร้างขึ้นผ่านวงจรตัวชี้เลเซอร์ จัดขึ้นที่จุดคู่ขนานข้ามรั้วสนามซึ่งจำเป็นต้องได้รับการปกป้อง

เนื่องจากลำแสงเลเซอร์มีคุณสมบัติในการโฟกัสไปยังจุดที่กำหนดโดยไม่บิดเบี้ยวและเป็นเส้นตรงโดยไม่คำนึงถึงระยะทางโฟกัสในแอปพลิเคชันนี้จะถูกปรับบน LDR ในระยะที่กำหนดตามที่ระบุในแผนภาพ

LDR อยู่ภายในกล่องกันแสง มีรูเล็ก ๆ ซึ่งช่วยให้ลำแสงเลเซอร์เท่านั้นที่จะเข้าไปในขณะที่บดบังแสงโดยรอบส่วนใหญ่

ตราบเท่าที่ ลำแสงเลเซอร์ถูกจับโฟกัสไว้เหนือ LDR ความต้านทานของ LDR ถูกเปิดใช้งานที่ระดับต่ำสุดซึ่งอาจอยู่ที่ประมาณ 10K ถึง 50K โดยประมาณขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของ LDR

ความต้านทานต่ำจาก LDR ทำให้มั่นใจได้ว่ามีศักยภาพสูงที่ฐานของทรานซิสเตอร์ BC557 ที่เกี่ยวข้องซึ่งทำให้ไม่มีการใช้งาน สิ่งนี้จะช่วยให้พิน # 2 ของ IC555 monostable มีศักยภาพสูงและเอาต์พุตของ IC ที่ศูนย์ลอจิกเพื่อให้รีเลย์ปิดอยู่

แม้ในขณะที่ผู้บุกรุก (มนุษย์หรือสัตว์) พยายามข้ามแนวรั้วที่ได้รับการป้องกันตัดหรือขัดขวางลำแสงเลเซอร์ซึ่งทำให้ความต้านทาน LDR เพิ่มขึ้นทันทีและเรียกอุปกรณ์ BC557 ผ่านตัวต้านทาน 1M

BC557 ตอบสนองต่อสิ่งนี้และดำเนินการต่อพินกราวด์ # 2 ของ IC และเปิดใช้งานการดำเนินการเชิงเดี่ยว

ขั้นตอนข้างต้นบังคับให้พิน # 3 ของ IC สูงขึ้นและเปิดสวิตช์รีเลย์หน้าสัมผัสรีเลย์อาจเชื่อมต่อกับสัญญาณเตือนส่งเสียงเตือนแจ้งเตือนเจ้าของสนามเกี่ยวกับการบุกรุก

สัญญาณเตือนจะดังต่อไปในช่วงเวลาหนึ่งโดยขึ้นอยู่กับค่าของ R และ C ซึ่งค่านี้จะแปรผันตรงกับความยาวของระยะเวลาเปิดสวิตช์สัญญาณเตือน

วงจรเตือนภัยด้วยเลเซอร์ที่กล่าวถึงข้างต้นสามารถติดตั้งได้ทั่วทุกมุมของสนามเพื่อให้แน่ใจว่าได้รับการปกป้องสูงสุดและรอบด้านสำหรับพืชผลที่มีค่าและเพื่อให้เจ้าของสนามนอนหลับอย่างสงบสุข

3) วงจรเตือนความปลอดภัยลำแสงเลเซอร์

เรามักจะเห็นระบบเตือนภัยด้วยเลเซอร์เป็นส่วนหนึ่งของโซลูชันการรักษาความปลอดภัยโดยเฉพาะสำหรับสถานที่ที่สมควรได้รับความปลอดภัยระดับสูง

แนวคิดวงจร

จากพิพิธภัณฑ์ที่เก็บรักษาสมบัติล้ำค่าทางประวัติศาสตร์ไปจนถึงห้องนิรภัยของธนาคารเพื่อความปลอดภัยและแม้กระทั่งในภาพยนตร์ระทึกขวัญที่มีการพบเห็นตัวละครเอกและมักจะผูกติดอยู่กับลำแสงสีแดงในขณะที่พยายามไปยังห้องนิรภัยที่ปลอดภัยผู้หนึ่งคุ้นเคยกับการใช้งาน ลำแสงเลเซอร์

ในความเป็นจริงยังถือเป็นอุปกรณ์รักษาความปลอดภัยแม้แต่ในครัวเรือนในปัจจุบันเพื่อป้องกันการลักขโมยหรือการโจรกรรมลำแสงเลเซอร์ไม่ใช่ลำแสงธรรมดา แต่มีประสิทธิภาพในการตอบสนองเมื่อเผชิญกับสิ่งที่ทำให้ไขว้เขว

ซึ่งหมายความว่าหากแสงถูกขัดจังหวะกับวัตถุใด ๆ โฟโตไดโอดจะได้รับความต้านทานซึ่งจะเปิดใช้งานสัญญาณเตือน

ระบบเตือนภัยด้วยเลเซอร์เป็นตัวเลือกที่ประหยัดเมื่อต้องใช้พลังงานเนื่องจากเครื่องรับต้องการแหล่งจ่ายไฟโดยเฉลี่ยน้อยกว่า 10 mA

การตั้งค่าระบบเตือนภัยด้วยเลเซอร์นั้นค่อนข้างง่ายกว่าเนื่องจากเลเซอร์และตัวรับสัญญาณสามารถติดตั้งได้ในกล่องเดียวบนอินพุตพลังงานเดียว

ด้านล่างนี้เป็นแผนภาพการออกแบบวงจรซึ่งแสดงให้เห็นการไหลของระบบเตือนภัยด้วยเลเซอร์

มันทำงานอย่างไร

อ้างอิงจากแผนภาพวงจรจะเห็นว่า TL072 op-amp (IC1.A) ได้รับการกำหนดค่าให้เป็นตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าโดยวางอยู่ระหว่างตัวขับแรงดันไฟฟ้าที่ปรับได้ P1 / R4 และแรงดันไฟฟ้าที่ขึ้นกับแสงซึ่งประกอบด้วยโฟโตไดโอด D1 และ R3 - a ตัวต้านทานคงที่

เมื่อลำแสงเลเซอร์ได้รับการขัดจังหวะจากตัวแทนจากต่างประเทศลำแสงจะถูกตัดออกทำให้แรงดันไฟฟ้าที่ขาเปรียบเทียบ 2 ลดลงต่ำกว่าพิน 3 สิ่งนี้จะช่วยให้เอาต์พุตของแอมป์เคลื่อนที่แกว่งไปยังแหล่งจ่ายแรงดันบวกได้ทันทีและเปิดใช้งานสัญญาณเตือน สถานการณ์.

เนื่องจากสัญญาณเตือนด้วยเลเซอร์สามารถตรวจจับการขัดจังหวะจากองค์ประกอบใด ๆ ดังนั้นจึงต้องตั้งค่าการเตือนภัยในรูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นเพื่อที่จะสามารถหลีกเลี่ยงการขัดจังหวะโดยไม่ตั้งใจจากองค์ประกอบต่างๆเช่นแมลงได้

สิ่งนี้ทำได้สำเร็จเนื่องจาก Resistor R2 ให้ระดับฮิสเทรีซิสดังนั้นจึงป้องกันการสั่นเมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตของตัวเปรียบเทียบสองตัวอยู่ในสถานะเกือบเท่ากัน การตอบสนองที่เร็วขึ้นมากสามารถทำได้โดยการลดค่า C1 เป็น 1 µF

วิธีตั้งค่านาฬิกาปลุก

ระบบลำแสงเลเซอร์ติดตั้งง่ายกว่าไม่ว่าจะเป็นแบบเดี่ยวหรือแบบแยกส่วน

หากมีการบำรุงรักษากล่องเดียวไว้เพื่อตั้งค่าการเตือนจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าโฟโตไดโอดไม่สามารถสัมผัสโดยตรงกับลำแสงเลเซอร์ได้

การประกอบส่วนประกอบและวงจรในเขียงหั่นขนมควรติดตั้งในกล่องสีดำที่มีรู

ฟางดื่มสีดำควรผ่านรูเพื่อให้แสงไหลจากทิศทางของลำแสงเลเซอร์ที่จะเข้ามา การตั้งค่าระบบอย่างถูกต้องทำให้ลำแสงเลเซอร์ทำงานได้แม้จะถูกแสงแดดโดยตรงเนื่องจากไม่สามารถส่งผลกระทบต่อการทำงานของโฟโตไดโอด

บทความเขียนและส่งโดยคุณธรรมาจยศฉันบิสวาส

วงจรต่อไปนี้ถูกร้องขอโดยหนึ่งในสมาชิกเฉพาะ:

l ต้องการวงจรในการจัดการไฟ LED ที่มีความสว่างสูงซึ่งใช้แทนเทียนบนพวงหรีดที่ด้านบนของแท่นบูชาสูงของโบสถ์ การเชื่อมต่อสายไฟหรือสายเคเบิลเข้ากับสิ่งนี้ไม่สามารถทำได้ดังนั้นฉันจึงต้องการวิธีการเปิดและปิดพร้อมกับอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้น นอกจากนี้ฉันสามารถใช้วงจรพัลส์เพื่อป้องกันไม่ให้ไฟแบตเตอรี่หมดช้าได้หรือไม่?

พิจารณาวงจรที่แสดงด้านล่างซึ่งขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ 6 โวลต์ โหลดอาจรวมถึง LED พร้อมกับตัวต้านทานหรือหลอด amoureux คุณอาจมีเอฟเฟกต์แสงเชิงเทียนที่ยอดเยี่ยม 22 ดวงโดยใช้หลอดไฟ 12V โวลต์ที่ 6 โวลต์

วงจรทำงานอย่างไร

เปิด / ปิดไฟโดยโฟกัสหลอดเลเซอร์ไปที่ LDR หรือโฟโตเซลล์หนึ่งตัวหรืออื่น ๆ ในสภาวะ 'ปิด' กระแสไฟฟ้าต่ำกว่า 1 mA จะถูกดึงออกจากแบตเตอรี่

วงจรใช้ประโยชน์จากลักษณะ hysteresis (latching) ของ LM555 IC อย่างไรก็ตามขอแนะนำให้ใช้แบบจำลอง CMOS ของชิป (LMC555, TLC555 หรือ 7555) เพื่อประหยัดพลังงานสูงสุด

ขึ้นอยู่กับตาแมวที่โฟกัสหากอินพุตอยู่ต่ำกว่า 1/3 ของแหล่งจ่ายแบตเตอรี่เอาต์พุตจะเปิดใช้งาน

ในทำนองเดียวกันเมื่ออินพุตมากกว่า 2/3 ของแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตจะดับลง

ในช่วงที่อินพุตอยู่ตรงกลางของสถานะเหล่านี้เอาต์พุตของ IC จะยังคงอยู่ในสถานะใดก็ตามที่เคยอยู่มาก่อนหน้านี้

ดังนั้นหากโฟโตเซลล์หรือ LDR ทั้งสองถูกยึดไว้ด้วยแสงตัวชี้เลเซอร์ในปริมาณเท่ากันไม่ว่าสถานการณ์จะเป็นอย่างไรโหลดหรือไฟ LED ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเปิดหรือปิด