3 Intelligente Laseralarmschutzschaltungen

In diesem Beitrag wird die Herstellung von drei einfachen, aber effektiven intelligenten Laseralarmschutzschaltungen unter Verwendung des IC 555 erörtert, um eine bestimmte Sperrzone vor menschlichen Eingriffen zu schützen. Die Idee wurde von Herrn Collins angefordert.

Schaltungsziele und -anforderungen

1. Ich möchte Ihnen nur sagen, was für eine erstaunliche Leidenschaft und Hingabe Sie für die Elektronik haben, und ich danke Ihnen, dass Sie anderen wie mir geholfen haben. Ich heiße Collin aus Südafrika.
2. Wir haben hier ein großes Sicherheitsproblem.
3. Es gibt unzählige Raubüberfälle und Gasthäuser, die so unwirklich sind. Ich hatte gehofft, Sie können mir in Bezug auf eine Schaltung für ein sehr kostengünstiges und zuverlässiges Produkt helfen.
4. Ich habe einen Laser-Tripwire-Alarm mit einem gebaut 555 IC-Timer Dem Schaltungsdesign fehlen jedoch viele Funktionen.
5. Ich brauche etwas, das mich benachrichtigt, sobald ein Eindringling mein Eigentum betritt, bevor er überhaupt die Möglichkeit hat, in mein Haus zu gelangen.
6. Die Schaltung benötigt Folgendes: Sobald der Alarm aktiviert ist, muss er einige Minuten lang ertönen und dann ausgehen
7. und wieder automatisch scharf schalten. Ich möchte nicht, dass es stundenlang klingelt, wenn ich nicht zu Hause bin, um es zurückzusetzen.
8. Es sollte nicht durch Haustiere oder herumfliegende Fremdkörper im Hof ​​ausgelöst werden.
9. Einfache Ausrichtung der Sensoren . Der Laseralarm funktioniert einwandfrei, aber es ist sehr schwierig, den Zeiger auf den LDR zu setzen, der sich ständig bewegt. Irgendwelche Tipps, wenn wir als Route gehen?
10. Es muss kein sein Lasersystem Ich bin offen für alles, was Sie denken, um mein Problem zu lösen.
11. Vielen Dank für alles und Sie können gerne hinzufügen, was Sie meiner Meinung nach in Bezug auf alle Funktionen verpasst haben.

1) Das Design

Liste der Einzelteile

R1, R4 = 100K
R2 = 1M
R3 / C2 = ZU BERECHNEN (SIEHE TEXT)
C1 = 4,7 uF / 25 V.
IC = JEDE 555 VARIANT
C3 = 10 nF
C4 = 0,33 uF
ALARM = 12 V, 200 mA PIEZO-ALARM.
LDR = ein beliebiger Standard

IC 555Pinouts

Schaltungsbetrieb

Die vorgeschlagene intelligente und dennoch einfache Laseralarmschaltung unter Verwendung des IC 555 ist im folgenden Bild zu sehen. Die Funktionsweise kann anhand der folgenden Punkte verstanden werden:

1) Der IC 555 ist in seinem konfiguriert grundlegender monostabiler Modus .

2) Pin 2, der der Triggereingang des IC ist, ist über einen Sperrkondensator C2 mit dem Emitter eines PNP-BJT verbunden.

3) Wir können auch einige Parallelen feststellen LDRs Sie sind in undurchsichtigen Rohren befestigt und ihre Leitungen mit der Basis des PNP-BJT verbunden, so dass der BJT deaktiviert bleibt, solange die LDRs durch den Laserlichtfokus zusammen beleuchtet bleiben. Dies geschieht, weil in Gegenwart von Laserlicht der kombinierte Widerstand des LDR auf etwa 30 K abfällt, wodurch die Basis des PNP positiver als die Bodenvorspannung von R2 bleibt.

4) Die Aufnahme von zwei LDR stellt sicher, dass a narrensichere Alarmeinstellung so dass nur eine menschliche Präsenz die LDRs unterbrechen kann, während diese von anderen kleineren irrelevanten Eindringlingen wie Tieren, Vögeln usw. nicht beeinflusst werden. Die beiden LDRs könnten in einem Abstand von etwa 2 Fuß platziert werden, so dass nur größere Objekte wie a der Mensch wird entdeckt.

5) Wenn also eine Unterbrechung des Laserstrahls erkannt wird, steigen die Widerstände der LDRs plötzlich an, wodurch T2 eingeschaltet wird, was wiederum Pin 2 des IC über C1 auslöst.

6) Dadurch wird der IC 555 aufgefordert, seinen Pin 3 zu aktivieren, wodurch schließlich die angeschlossene Alarmeinheit aktiviert wird.

7) Da der IC 555 in seinem monostabilen Modus konfiguriert ist, bleibt Pin 3 nur für einen Zeitraum aktiviert, der vom RC-Netzwerk an Pin 6 und Pin 7 des IC oder von R3, C2 bestimmt wird.

Diese Zeitsteuerungskomponenten können mit dem entsprechend berechnet werden IC 555 Rechnersoftware zum Erreichen der gewünschten Zeitdauer, für die der Alarm eingeschaltet bleiben kann.

So richten Sie die Lasersendereinheiten ein

Die Lasersendergeräte könnten in der Nähe der LDRs selbst installiert und mithilfe von Spiegelreflektoren wie unten gezeigt auf die LDRs zurückfokussiert werden:

Die Installation der Lasergeräte in der Nähe der LDR s ermöglicht die Installation der gesamten Einheit in einem einzigen Gehäuse sowie die Stromversorgung der Laser über die Schaltung.

Dies erleichtert auch das sichere und genaue Sichern der Laser und der LDR-Einheiten, so dass sich beide Gegenstücke selbst bei einem mechanischen Schlag oder anderen Vibrationsstörungen nicht bewegen oder von ihren Positionen abweichen können.

Die Spiegel könnten in einem bestimmten Abstand genau gegenüber der Laserinstallation positioniert werden, um sicherzustellen, dass die Laserstrahlen die Sperrzone schneiden und das Vorhandensein eines möglichen Eindringens unbedingt erkannt wird.

Damit ist die Herstellung der vorgeschlagenen IC 555-basierten intelligenten Laseralarmschutzschaltung abgeschlossen. Wenn Sie Zweifel haben, können Sie diese gerne im unten angegebenen Kommentarfeld angeben.

Video-Testergebnisse

Verwendung von BJTs zur Reduzierung des Stromverbrauchs

Das obige Design kann durch das folgende aktualisierte Schema weiter verbessert werden, um mit einem niedrigeren Standby-Strom und auch mit einer Batteriesicherung bei Stromausfällen zu arbeiten:

Lasersicherheit mit Single LDR

Wenn Sie die Implementierung für eine einzelne LDR-Operation vereinfachen möchten, können Sie in diesem Fall das folgende Konzept ausprobieren:

2) Laseralarmschaltung zum Schutz von Feldfrüchten vor Tieren

Die zweite Idee erklärt eine weitere einfache Laseralarmschaltung, die in landwirtschaftlichen Betrieben und auf Feldern installiert werden kann, um alle möglichen Eingriffe eines Menschen oder eines Tieres zu erkennen und den Eigentümer zu alarmieren und einen wirksamen Schutz der Pflanzen vor solchen Eingriffen zu gewährleisten. Die Idee wurde von Herrn Mohammed und Herrn Daniel gefordert.

Schaltungsanforderung Nr. 1

Herzlichen Glückwunsch zu all der großartigen Arbeit. Bitte geben Sie mir eine Schaltung für landwirtschaftliche Felder. Sie müssen die Pflanzen vor ungebetenen Gästen wie Tieren schützen. Ich möchte eine aktive Infrarotbarriere (Laser) mit einer Entfernung von 100 Metern oder mehr erreichen.

Schaltungsanforderung Nr. 2

Sir, bitte, mein Großvater ist ein Orangenbauer und er hat ein Problem mit Dieben. Deshalb bittet er mich, etwas zu tun, um die Farm zu schützen, oder alles, was ihn alarmieren kann, wenn ein Dieb oder eine Person versucht, etwas von der Farm wegzunehmen Ich habe beschlossen, eine CCTV-Kamera zu installieren, also brauche ich eine Schaltung ohne Kamera oder wenn Sie mir helfen können, Sir, habe ich das gesagt, aber Sie können etwas schaffen, das mir helfen kann. Danke, ich hoffe, bald von Ihnen zu hören

Schaltungsbetrieb

Das Design

Die vorgeschlagene Laseralarmschaltung zum Schutz von Pflanzen vor Tieren und Eindringlingen ist in der obigen Abbildung zu sehen.

Die Idee erscheint äußerst einfach und verwendet eine monostabile Multivibratorstufe auf IC 555-Basis und einen LDR-Detektor.

Wie im Design gezeigt, ist die Der Laserstrahl wird durch eine Laserpointerschaltung erzeugt an einem parallelen Punkt über dem Feldzaun gehalten, der geschützt werden muss.

Da ein Laserstrahl die Eigenschaft hat, unabhängig von der Entfernung unverzerrt und auf einer geraden Linie über einen bestimmten Punkt zu fokussieren, wird der Fokus in dieser Anwendung über einen LDR über eine bestimmte Entfernung eingestellt, wie im Diagramm angegeben.

Das LDR ist in einer lichtdichten Box enthalten mit einem winzigen Loch, durch das nur der Laserstrahl eintreten kann, während der größte Teil des Umgebungslichts behindert wird.

Solange die Der Laserstrahl wird fokussiert über dem LDR gehalten wird der Widerstand des LDR auf einem Mindestniveau aktiviert, das ungefähr 10 K bis 50 K betragen kann, ungefähr abhängig von den speziellen LDR-Spezifikationen.

Der niedrige Widerstand des LDR sorgt für ein hohes Potential an der Basis des zugehörigen BC557-Transistors, wodurch dieser inaktiv wird. Dies wiederum hält den Pin Nr. 2 des IC555 monostabil auf einem hohen Potential und den Ausgang des IC auf logisch Null, so dass das Relais ausgeschaltet bleibt.

In einem Moment, in dem ein Eindringling (ein Mensch oder ein Tier) versucht, die geschützte Zaunlinie zu überqueren, wird der Laserstrahl abgeschnitten oder blockiert, wodurch sich der LDR-Widerstand sofort erhöht und das BC557-Gerät über den 1M-Widerstand ausgelöst wird.

Der BC557 reagiert darauf und leitet den Erdungsstift Nr. 2 des IC und aktiviert die monostabile Aktion.

Das obige Verfahren zwingt den Pin # 3 des IC, hoch zu gehen und das Relais einzuschalten, wobei die Relaiskontakte möglicherweise mit einem Alarm verbunden sind, löst den Alarm aus und alarmiert den Feldbesitzer über das Eindringen.

Der Alarm ertönt noch einige Zeit in Abhängigkeit von den Werten von R und C, deren Werte direkt proportional zur Länge der Einschaltdauer des Alarmschalters sind.

Die oben diskutierte Laseralarmschaltung kann an allen Ecken des Feldes installiert werden, um einen maximalen und umfassenden Schutz für die wertvollen Pflanzen zu gewährleisten und um dem Feldbesitzer einen ruhigen Schlaf zu gewährleisten.

3) Laserstrahl-Sicherheitsalarmschaltung

Wir haben Laseralarmsysteme oft als integralen Bestandteil der Sicherheitslösung gesehen, insbesondere für einen Standort, der ein hohes Maß an Sicherheit verdient.

Das Schaltungskonzept

Von einem Museum, das unschätzbaren historischen Besitz bewahrt, über ein Sicherheitsbankgewölbe bis hin zu Thrillerfilmen, in denen der Protagonist gesehen und oft im Strahl roter Lichtstrahlen gefesselt wird, während man versucht, ein sicheres Gewölbe zu erreichen, ist man mit der Verwendung von vertraut Laserlichtstrahlen.

Tatsächlich wird es auch im heutigen Haushalt als Sicherheitsvorrichtung angesehen, um Einbruch oder Diebstahl abzuwehren. Ein Laserstrahl ist kein einfacher Strahl, kann jedoch bei Ablenkung wirksam reagieren.

Das heißt, wenn der Lichtstrahl mit Objekten unterbrochen wird, erhält die Fotodiode einen Widerstand, der wiederum einen Alarm auslöst.

Das Laseralarmsystem ist eine wirtschaftliche Option für den Stromverbrauch, da der Empfänger eine Stromversorgung von durchschnittlich weniger als 10 mA benötigt.

Das Einrichten eines Laseralarmsystems ist relativ einfach, da der Laser und der Empfänger in einer Box an einem einzigen Stromeingang eingerichtet werden können.

Unten sehen Sie ein Schaltbild, das den Ablauf eines Laseralarmsystems veranschaulicht.

Wie es funktioniert

In Bezug auf den Schaltplan ist ersichtlich, dass ein Operationsverstärker TL072 (IC1.A) als Spannungskomparator konfiguriert ist, der zwischen dem einstellbaren Spannungstreiber P1 / R4 und der lichtabhängigen Spannung angeordnet ist, die aus den Fotodioden D1 und R3 - a besteht fester Widerstand.

Wenn der Laserstrahl eine Unterbrechung von einem Fremdkörper empfängt, wird der Strahl abgeschaltet, wodurch die Spannung an Komparatorstift 2 unter Stift 3 fällt. Dadurch kann der Ausgang des Operationsverstärkers sofort auf positive Spannungsversorgung umschalten und einen Alarm auslösen Situation.

Da der Laseralarm Unterbrechungen von jedem Element erkennen kann, muss der Alarm differenzierter eingestellt werden, damit versehentliche Unterbrechungen von Elementen wie einem Insekt umgangen werden können.

Dies wird erreicht, wenn der Widerstand R2 einen Hysteresepegel bereitstellt, wodurch eine Schwingung verhindert wird, wenn zwei Komparator-Eingangsspannungen in nahezu gleichem Zustand liegen. Eine viel schnellere Reaktion kann erreicht werden, indem der Wert von C1 auf 1 uF verringert wird.

So richten Sie den Alarm ein

Ein Laserstrahlsystem ist einfacher einzurichten, entweder als einzelne oder als separate Einheit.

Wenn eine einzelne Box zum Einrichten des Alarms gewartet wird, muss sichergestellt werden, dass die Fotodiode keinen direkten Kontakt mit dem Laserstrahl hat.

Wenn Sie die Komponenten und die Schaltung in einem Steckbrett zusammenbauen, sollte es in einer Blackbox mit einem Loch montiert werden.

Ein schwarzer Trinkhalm sollte durch das Loch laufen, damit der Lichtfluss aus der Richtung des Laserstrahls eintreten kann. Durch die ordnungsgemäße Einrichtung des Systems wirkt der Laserstrahl auch bei direkter Sonneneinstrahlung, da er den Betrieb der Fotodiode nicht beeinträchtigen kann.

Artikel geschrieben und eingereicht von Herrn Dhrubajyot i Biswas

Der folgende Schaltkreis wurde von einem der engagierten Mitglieder angefordert:

Ich benötige eine Schaltung, um hochhelle LEDs zu manipulieren, die als Ersatz für Kerzen auf einem Kranz oben auf einem Hochaltar einer Kirche angebracht sind. Das Anschließen von Drähten oder Kabeln daran ist einfach nicht praktikabel, daher hätte ich gerne eine Methode zum Ein- und Ausschalten sowie eine längere Akkulaufzeit. Könnte ich zusätzlich eine Impulsschaltung verwenden, um zu verhindern, dass die Batterie langsam entladen wird?

Betrachten Sie die unten gezeigte Schaltung, die von einem 6-Volt-Akku angetrieben wird. Die Last kann LEDs zusammen mit Widerständen oder Amoureux-Lampen enthalten. Möglicherweise haben Sie einen hervorragenden Kerzenleuchteffekt von 22, wenn Sie 12-V-Volt-Lampen mit 6 Volt betreiben.

Wie die Schaltung funktioniert

Schalten Sie das Licht ein / aus, indem Sie die Laserlampe auf die eine oder andere LDR oder Fotozelle fokussieren. Im ausgeschalteten Zustand wird weniger als 1 mA Strom aus der Batterie gezogen.

Die Schaltung nutzt die Hysterese (Latching) -Kennlinie des LM555-IC. Es wird jedoch empfohlen, ein CMOS-Modell des Chips (LMC555, TLC555 oder 7555) zu verwenden, um maximale Leistung zu sparen.

Je nach fokussierter Fotozelle wird der Ausgang aktiviert, wenn der Eingang unter 1/3 der Batterieversorgung liegt.

Wenn der Eingang über 2/3 der Versorgungsspannung liegt, schaltet sich der Ausgang ebenfalls aus.

Während Perioden, in denen sich der Eingang in der Mitte dieser Zustände befindet, befindet sich der Ausgang des IC weiterhin in dem Zustand, in dem er sich zuvor befunden hat.

Wenn daher beide Fotozellen oder die LDRs mit der gleichen Menge an Laserpointerlicht gehalten werden, bleibt die Last oder die LEDs unverändert, ein- oder ausgeschaltet.