Az infravörös alapú biztonsági riasztási áramkör képes bármilyen mozgást észlelni és riasztást kiváltani. Ez az áramkör nagyon hasznos otthonokban, bankokban, üzletekben, korlátozott helyeken, ahol riasztásra van szükség minden mozgáshoz. Ez az áramkör IR-érzékelőn alapul, ahol egy IR-sugár folyamatosan esik egy fotodiódára, és amikor ez az infravörös sugár megszakad, bármilyen mozgás hatására riasztás lép fel.
Az IR érzékelő egy IR LED-ből és fotodiódából áll, amelyekben az IR LED IR-sugárzást bocsát ki, a fotodióda pedig érzékeli a sugárzást. A fotodióda az áramot fordított irányban vezeti, valahányszor rá esik a fény, és a feszültség megváltozik, ezt a feszültségváltozást érzékeli a feszültség-komparátor (mint az LM358), és ennek megfelelően generál kimenetet.
Ebben az IR alapú biztonsági riasztási áramkörben az IR LED-et a fotodióda elé helyeztük, hogy az IR fény közvetlenül a fotodiódára eshessen. Amikor valaki átmegy ezen a sugáron, az infravörös sugarak leállnak a fotodiódán, és a Buzzer sípolni kezd. A hangjelző egy idő után automatikusan leáll, mivel a hangjelző monostabil módban az 555 időzítőhöz csatlakozik.
Ez a fajta riasztás építhet lézerfényre is (például a lézeres biztonsági riasztási áramkörre), de az IR-érzékelő használatának előnye, hogy az IR-fény láthatatlan, miközben a lézer látható. Bár mindkettő hasznos és eltérő hatókörrel rendelkezik.
Alkatrészek
- IR pár (IR LED és fotodióda)
- 555 időzítő IC
- IC LM358
- Ellenállás 100, 10k, 100k, 330, 220 ohm
- Kondenzátor 10uF
- Változtatható ellenállás - 10k
- Berregő
Áramkör diagram és magyarázat
Ebben az áramkörben az op-amp LM358-at használtuk, az LM358 két feszültség-komparátorral rendelkezik, és itt egy komparátort használtunk. A feszültség-komparátor nem invertáló vége (PIN3) a fotodiódához, a feszültség-komparátor invertáló vége (PIN 2) pedig 10 k változó ellenálláshoz csatlakozik. A feszültség-összehasonlító kimenete (PIN1) az 555-ös időzítő kioldócsapjához kerül. Az 555 Időzítő itt monostabil módban van konfigurálva.
Amíg az IR sugárzás csökken a fotodiódára, a feszültség-összehasonlító nem invertáló végén (+) a feszültség magasabb, mint az invertáló végén (-), és az összehasonlító kimenete HIGH. És mivel az összehasonlító kimenet az 555 időzítő kioldó PIN-jéhez van csatlakoztatva, így amikor a 2. kiváltó csap magas, az 555 kimenet alacsony. Tehát abban az időszakban, amikor az infravörös sugárzás fotodiódára esik, az 555 időzítő kimenete alacsony marad. Az LM358 komparátorral végzett IR-érzékelő működésének megértéséhez olvassa el ezt a cikket: IR-érzékelő modul áramköre
Ha van némi mozgás, az infravörös sugarak zuhanása a Photodiode-ra megszakad, és a feszültség-összehasonlító inverter végén lévő feszültség (Threshold voltage) egy pillanatra magasabb lesz, mint a nem invertáló vég. Ezáltal az összehasonlító kimenete LOW lesz, és az LOW 555 időzítő Trigger PIN 2 kódja is. Ez aktiválja az 555 időzítőt, és az 555 időzítő KIMENETE HIGH-ra megy, és a Buzzer rövid ideig sípol. A sípolás időtartama növelhető az R1 ellenállás vagy a C1 kondenzátor értékének megváltoztatásával (RC hálózat monostabil üzemmódban 555 IC IC). Ne feledje, hogy az 555 IC aktiválódik, amikor a 2. aktiválási PIN-kód LOW lesz.
Megjegyzések:
- Az IR LED hatótávolsága általában 2 méter, de növelhető a Lens használatával.
- AC riasztás használható a Zümmögő helyett, a Relé használatával.
- Az IR LED-t és a fotodiódát megfelelően kell beállítani, hogy az IR-sugarak közvetlenül a fotodiódára eshessenek.
- Az érzékelő érzékenysége változtatható RV1 ellenállással változtatható.