Dverový alarm je z bezpečnostných dôvodov veľmi časté a užitočné zariadenie. Používajú sa na zisťovanie, či sú dvere otvorené alebo zatvorené. Často sme v chladničke videli nejaký alarm dverí, ktorý pri aktivácii vyprodukoval iný zvuk. Projekty dverových alarmov sú medzi študentmi a fanúšikmi elektroniky veľmi populárne. Zostavili sme tiež veľa alarmov založených na rôznych technológiách:
- Dverový alarm pomocou Arduina a ultrazvukového senzora
- Laserový bezpečnostný obvod
- IR bezpečnostný alarm
- Poplach proti vlámaniu pomocou PIR
- Bezpečnostný systém založený na GSM
Tentokrát sme sa rozhodli vyrobiť dverný alarm pomocou snímača Hall Effect Sensor a časovača 555 IC.
Požadované komponenty:
- 555 Časovač IC
- Bzučiak
- Chlebová doska
- Rezistor 1K -4
- Rezistor 10K
- 50k POT
- LED
- 10uF kondenzátor
- Prepojovací drôt
- 9V batéria alebo napájanie
- Regulátor napätia LM7805
- Tranzistor BC547
- 3144 Hallov snímač magnetu
Hallov snímač:
Hallov senzor je zariadenie, ktoré dokáže detekovať prítomnosť magnetu na základe jeho polarity. Je to prevodník, ktorý generuje signál podľa magnetického poľa prítomného v jeho blízkosti. Tu sme použili 3144 Hall Effect Sensor, ktorý má dosah asi 2 cm.
Ako naznačuje názov, snímač Hall Effect pracuje na princípe „Hall Effect“. Podľa tohto zákona „keď bol vodič alebo polovodič s prúdom prúdiacim jedným smerom zavedený kolmo na magnetické pole, bolo možné merať napätie v pravom uhle k prúdovej ceste“. Pomocou tejto techniky bude Hallov senzor schopný detekovať prítomnosť magnetu v jeho okolí. Predtým sme Hallov senzor prepojili s Arduinom a uskutočnili sme niekoľko projektov pomocou Hallovho senzora.
Schéma zapojenia a vysvetlenie:
V tomto obvode alarmu magnetických dverí sme použili 555 časovač IC v nestabilnom režime na vygenerovanie tónu ako alarmu; frekvenciu tónu je možné nastaviť pomocou pripojeného potenciometra RV1. Tu sme pripojili rezistor 1k (R1) medzi Vcc a pin 7th z časovača 555 (U2) a rezistor 1k (R4) a 50k pot (RV1) medzi pin 7 a 6. Pin 2 skratovaný s pinom 6 a 10uf C1 kondenzátor je pripojený na pin 2 vzhľadom na zem. Pin 1 je pripojený k zemi a pin 4 priamo pripojený k VCC a pin 8 tiež pomocou tranzistora. Hallov snímač alebo magnetický snímačsa používa na zisťovanie, či sú dvere otvorené a zatvárajú sa. Je to výstup pripojený k základni tranzistora BC547, ktorý je zodpovedný za zabezpečenie cesty k časovaču IC 555. Na pin 3 555 je pripojený bzučiak a LED dióda, ktorá indikuje alarm. Nakoniec sme pripojili 9v batériu na napájanie obvodu.
Pracovné vysvetlenie:
Práca na tomto magnetickom dvernom alarme je zložitá. Ako sme už uviedli, vytvorili sme 555 astabilných multivibrátorov na generovanie výstražného signálu. Tento astabilný multivibrátor U2 ale riadime pomocou Hallovho senzora U3 cez NPN tranzistor Q1 BC547.
Keď dáme magnát do blízkosti Hallovho senzora, potom Hallov senzor sníma magnetické pole a vytvára nízky signál ako výstup. Tento výstup ide na základňu tranzistora. Kvôli nízkemu signálu zostáva tranzistor vypnutý a napájanie nie je napájané na časovač 555 IC a bzučiak zostáva tichý s vypnutou LED.
Teraz, keď vezmeme magnát ďaleko od Hallovho senzora, potom Hallový senzor generuje vysoký signál, ktorý ide do základne tranzistora. Vďaka vysokému signálu sa tranzistor zapne a vytvorí cestu pre spoľahlivé napájanie viacerých vibrátorov. A keď má napájanie astabilný multivibrátor, začne pracovať a generuje výstražný tón a tiež blikajúcu LED. Užívateľ môže zmeniť frekvenciu tónu pohybom potenciometra RV1.
Takže teraz môžeme tento obvod pripojiť k rámu dverí a magnetu k dverám, teraz, keď je brána zatvorená, zostanú magnet (dvere) a snímač haly (rám dverí) blízko a alarm zostane vypnutý. Kedykoľvek niekto otvorí dvere, magnet sa dostane preč od Hallovho senzora, vďaka čomu bude Hallov senzor vysoký a spustí LED a alarm pripojený k 555 IC.