Infračervený bezpečnostný obvod alarmu dokáže detekovať akýkoľvek pohyb a spustiť alarm. Tento okruh je veľmi užitočný v domácnostiach, bankách, obchodoch, zakázaných priestoroch, kde je potrebný výstražný alarm pri akomkoľvek pohybe. Tento obvod je založený na infračervenom senzore, kde infračervený lúč neustále klesá na fotodiódu a vždy, keď sa tento infračervený lúč zlomí, akýmkoľvek pohybom sa spustí alarm.
IR senzor sa skladá z IR LED a fotodiódy, v ktorej IR LED vysiela IR žiarenie a fotodióda žiarenie detekuje. Fotodióda vedie prúd v opačnom smere, kedykoľvek na ňu dopadne svetlo a zmení sa napätie na nej, je táto zmena napätia snímaná komparátorom napätia (napríklad LM358) a podľa toho generuje výstup.
V tomto obvode bezpečnostného poplachu založeného na infračervenom žiarení sme umiestnili IR LED pred fotodiódu, aby infračervené svetlo mohlo priamo dopadať na fotodiódu. Kedykoľvek sa niekto pohybuje týmto lúčom, infračervené lúče prestávajú padať na fotodiódu a bzučiak začne pípať. Bzučiak sa po určitom čase automaticky zastaví, pretože je v monostabilnom režime pripojený k časovaču 555.
Týmto typom alarmu môže byť aj laserové svetlo (napríklad Laser Security Alarm Circuit), ale výhodou použitia infračerveného senzora je, že infračervené svetlo je neviditeľné, zatiaľ čo laser je viditeľný. Aj keď obe sú užitočné a majú rôzny rozsah.
Komponenty
- IR pár (IR LED a fotodióda)
- 555 časovač IC
- IC LM358
- Rezistor 100, 10k, 100k, 330, 220 ohm
- Kondenzátor 10uF
- Variabilný rezistor - 10k
- Bzučiak
Schéma zapojenia a vysvetlenie
V tomto obvode sme použili operačný zosilňovač LM358, LM358 má v sebe dva komparátory napätia a tu sme použili jeden komparátor. Neinvertujúci koniec (PIN3) napäťového komparátora je pripojený k fotodióde a invertujúci koniec (PIN2) napäťového komparátora je pripojený k variabilnému odporu 10k. Výstup komparátora napätia (PIN1) sa privádza na spúšťací kolík časovača 555. Časovač 555 je tu nakonfigurovaný v monostabilnom režime.
Zatiaľ čo infračervené žiarenie klesá na fotodiódu, napätie na neinvertujúcom konci (+) napäťového komparátora je vyššie ako na invertujúcom konci (-) a výstup komparátora je VYSOKÝ. A keďže je výstup komparátora pripojený k aktivačnému PIN časovača 555, takže keď je pin 2 spúšťača vysoký, výstup 555 je nízky. Takže v období, keď infračervené lúče dopadajú na fotodiódu, zostáva výstup časovača 555 NÍZKY. Aby ste pochopili fungovanie infračerveného senzora s komparátorom LM358, prečítajte si tento článok: Obvod modulu infračerveného senzora
Teraz, keď dôjde k určitému pohybu, dôjde k prerušeniu dopadu infračervených lúčov na fotodiódu a napätie na invertujúcom konci (prahové napätie) komparátora napätia sa na chvíľu zvýši ako neinvertujúci koniec. Toto robí výstup komparátora LOW a tiež robí Trigger PIN 2 z 555 časovača LOW. To spustí časovač 555 a VÝSTUP 555 časovača ide VYSOKÝ a bzučiak krátko pípne. Trvanie zvukového signálu sa dá zvýšiť zmenou hodnoty odporu R1 alebo kondenzátora C1 (RC sieť v monostabilnom režime s časovačom IC 555). Upozorňujeme, že 555 IC sa spustí, keď bude Trigger PIN 2 NÍZKY.
Poznámky:
- Normálne je dosah IR LED 2 metre, ale dá sa zvýšiť pomocou Lens.
- Namiesto bzučiaka je možné použiť AC alarm pomocou relé.
- IR LED a fotodióda musia byť správne vyrovnané, aby infračervené lúče mohli priamo dopadať na fotodiódu.
- Citlivosť snímača je možné meniť pomocou variabilného odporu RV1.