IR-pohjainen turvahälytyspiiri voi havaita minkä tahansa liikkeen ja laukaista hälytyksen. Tämä piiri on erittäin hyödyllinen kodeissa, pankeissa, kaupoissa, rajoitetuilla alueilla, joissa tarvitaan hälytyshälytys kaikista liikkeistä. Tämä piiri perustuu infrapunatunnistimeen, jossa infrapunasäde putoaa jatkuvasti fotodiodille, ja aina kun tämä infrapunasäde katkeaa, minkä tahansa liikkeen seurauksena hälytys laukeaa.
IR-anturi koostuu IR-LEDistä ja valodiodista, joissa IR LED lähettää IR-säteilyä ja fotodiodi tunnistaa säteilyn. Fotodiodi johtaa virtaa päinvastaisessa suunnassa aina, kun valo putoaa siihen ja jännite sen yli muuttuu, jännitteen vertailija (kuten LM358) havaitsee tämän jännitteen muutoksen ja tuottaa vastaavasti ulostulon.
Tässä infrapunapohjaisessa turvahälytyspiirissä olemme sijoittaneet IR-LEDin fotodiodin eteen, jotta infrapunavalo pääsee suoraan fotodiodiin. Aina kun joku liikkuu tämän säteen läpi, infrapunasäteet lakkaavat putoamasta fotodiodille ja summeri alkaa piipata. Merkkiääni pysähtyy automaattisesti jonkin ajan kuluttua, koska summeri on kytketty 555-ajastimeen monostabiilissa tilassa.
Tällainen hälytys voi olla myös rakenteellinen laservalo (kuten Laser Security Alarm Circuit), mutta infrapunatunnistimen käytön etuna on, että infrapunavalo on näkymätöntä, kun laser on näkyvissä. Vaikka molemmat ovat hyödyllisiä ja niiden laajuus on erilainen.
Komponentit
- IR-pari (IR-LED ja fotodiodi)
- 555 ajastimen IC
- IC LM358
- Vastus 100, 10k, 100k, 330, 220 ohmia
- Kondensaattori 10uF
- Muuttuva vastus - 10k
- Summeri
Piirikaavio ja selitys
Olemme käyttäneet tässä piirissä op-amp LM358: ta, LM358: ssa on kaksi jännitevertailijaa, ja tässä on käytetty yhtä komparaattoria. Jännitevertailijan ei-käänteinen pää (PIN3) on kytketty fotodiodiin ja jännitteen vertailijan käänteinen pää (PIN 2) on kytketty 10 k: n muuttuvaan vastukseen. Jännitevertailijan (PIN1) lähtö syötetään 555-ajastimen liipaisintappiin. 555 Ajastin on konfiguroitu tässä yksitilaisessa tilassa.
Kun IR-säteily putoaa fotodiodille, jännite komparaattorin ei-käänteisessä päässä (+) on suurempi kuin käänteinen pää (-) ja vertailijan lähtö on KORKEA. Ja kun vertailulähtö on kytketty ajastimen 555 liipaisukoodiin, niin kun liipaisintappi 2 on korkea, 555-lähtö on matala. Joten ajanjaksona, jolloin infrapunasäteet putoavat fotodiodille, ajastimen lähtö 555 pysyy matalana. Jos haluat ymmärtää infrapunatunnistimen toiminnan vertailijan LM358 kanssa, käy läpi tämä artikkeli: IR-anturimoduulin piiri
Nyt kun on jonkin verran liikettä, IR-säteiden putoaminen fotodiodille keskeytyy ja jännitteen vertailijan käänteispään jännite (kynnysjännite) nousee hetkeksi korkeammaksi kuin ei-käänteinen pää. Tämä tekee vertailulähdöstä LOW-arvon ja myös 555-ajastimen laukaisun PIN-koodin 2 LOW. Tämä laukaisee 555-ajastimen, ja 555-ajastimen LÄHTÖ menee HIGH-arvoon ja summeri piippaa lyhyeksi ajaksi. Äänimerkin kestoa voidaan pidentää muuttamalla vastuksen R1 tai kondensaattorin C1 arvoa (RC-verkko monostabiilissa tilassa 555 ajastin IC). Huomaa, että 555 IC laukaistaan, kun laukaisimen PIN-koodi 2 on matala.
Huomautuksia:
- Normaalisti IR-LED-alue on 2 metriä, mutta sitä voidaan lisätä käyttämällä linssiä.
- AC-hälytystä voidaan käyttää summerin sijasta releen avulla.
- IR-LED: n ja valodiodin on oltava kohdistettu oikein, jotta infrapunasäteet voivat pudota suoraan fotodiodille.
- Anturin herkkyyttä voidaan muuttaa vaihtuvalla vastuksella RV1.