Šviesos tvoros grandinė naudojama aptikti bet kurio žmogaus ar daikto buvimą tam tikroje srityje. Šviesos tvoros grandinės aptikimo nuotolis yra apie 1,5–3 metrai. Sukurti grandinę naudojant LDR ir „Op-amp“ yra gana paprasta. Ši nešiojama grandinė gali sklandžiai veikti su dažniausiai turima 9 V baterija, o garsinis signalas skleidžiamas pavojaus signalas yra pakankamai garsus, kad aptiktų žmogaus, transporto priemonės ar daikto buvimą.
Tokią apsaugos sistemą taip pat galima sukurti naudojant kitus jutiklius, o ne naudojant LDR, pvz.:
- PIR pagrįsta apsaugos nuo įsilaužimo grandinė
- IR pagrįstas saugos signalizacija
- Apsaugos nuo lazerio grandinė lazeriu
- Magnetinė durų signalizacijos grandinė naudojant „Hall“ jutiklį
Būtini komponentai
- LM741 Op-amp IC
- 555 laikmačio IC
- BC557 - PNP tranzistorius
- LDR
- Rezistorius (210, 1K, 5.7K, 100k, 1M)
- Kondensatorius (0.1uf, 10uf)
- Potenciometras - 100K
- Buzeris
- LED
- Baterija - 9V
- Bandomoji Lenta
LDR
LDR yra nuo šviesos priklausomas rezistorius. LDR yra pagaminti iš puslaidininkinių medžiagų, kad jie turėtų savo šviesai jautrias savybes. Yra daug rūšių, tačiau viena medžiaga yra populiari ir tai yra kadmio sulfidas (CdS). Šie LDR arba NUOTRAUKŲ REZISTORIAI veikia „Foto laidumo“ principu. Dabar sakoma, kad šis principas yra toks: kai šviesa patenka ant LDR paviršiaus (šiuo atveju), padidėja elemento laidumas arba, kitaip tariant, sumažėja LDR pasipriešinimas, kai šviesa patenka į LDR paviršių. Ši LDR atsparumo sumažėjimo savybė pasiekiama, nes tai yra puslaidininkių medžiagos, naudojamos paviršiuje, savybė.
5 kontaktas. Valdymo kaištis: valdymo kaištis yra prijungtas nuo neigiamo palyginamojo įvesties kaiščio. Išėjimo impulsų plotį galima valdyti, naudojant įtampą šiame kaište, neatsižvelgiant į RC tinklą. Paprastai šis kaištis traukiamas žemyn kondensatoriumi (0,01 uF), kad būtų išvengta nepageidaujamo triukšmo veikimo.
6 kaištis. THRESHOLD: slenksčio kaiščio įtampa nustato, kada reikia iš naujo nustatyti laikmačio apvertimą. Slenkstinis kaištis yra gaunamas iš teigiamo viršutinio palyginamojo elemento įvesties. Jei valdymo kaištis yra atidarytas, įtampa, lygi arba didesnė už VCC * (2/3), iš naujo nustatys šlepetę. Taigi išeina mažai.
7 kaištis. IŠMETIMAS: Šis kaištis paimtas iš atviro tranzistoriaus kolektoriaus. Kadangi tranzistorius (ant kurio buvo paimtas išleidimo kaištis, Q1), jo pagrindas buvo prijungtas prie Qbar. Kai išeitis yra maža arba kai atlenkiamas šlepetė, išleidimo kaištis pritraukiamas prie žemės ir kondensatorius išsikrauna.
8 kaištis. Maitinimas arba VCC: jis prijungtas prie teigiamos įtampos (nuo + 3,6 iki + 15v).
Grandinės schema
Pilna automatinio tvoros apšvietimo su pavojaus signalu schema parodyta aukščiau. LDR yra nukreiptas įėjimo link ir prietaiso jautrumui reguliuoti naudojamas potenciometras. Taip pat galite pridėti jungiklį tarp neigiamo akumuliatoriaus kaiščio ir LDR įžeminto kaiščio, kad rankiniu būdu valdytumėte šią apsaugos sistemą.
Šviesos tvoros grandinės veikimas
Čia op-amp IC yra naudojamas kaip įtampos palygintuvas, o 555 laikmačio IC yra įtaisomas įstabiu režimu. LDR ir potenciometras kuria įtampos skirstytuvo grandinę. Šios skirstytuvo grandinės išėjimas pasikeis atsižvelgiant į šviesos kritimo į LDR intensyvumą. Skirstytuvas prijungtas prie Op-amp IC atvirkštinio kaiščio. Neinvertuojantis kaištis yra prijungtas prie maitinimo per 5,7Kohm rezistorių, todėl įtampos vertė neinvertuojant yra fiksuota. Šį rezistorių galite pakeisti 10K potenciometru, kad įtampa atitiktų reikalavimus.
Prietaiso jautrumą galime pakoreguoti naudodami potenciometrą VR1, nuosekliai sujungtą su LDR. Kai įtampa neinvertuojančiame įėjime yra didesnė arba lygi etaloninei įtampai, op-amp IC išėjimo (PIN 6) išėjimas (6 kaištyje) eina HIGH. Sužinokite daugiau apie op-amp darbą, sekdami įvairias op-amp pagrįstas grandines.
Pagal grandinės schemą, kai LDR aptinka bet kokį aktyvumą, „Op-amp IC“ išėjimas eina LOW, o PNP tranzistorius T1 pradeda veikti. Taigi, šviesos diodas pradeda šviesti, o 555 laikmačio IC įsijungia. Čia 555 laikmačio IC yra „Astable“ režime ir iš anksto nustatytą laiko atidėjimą teikia R3, R5 ir C1.
Taigi, kai kas nors asmuo ar daiktas patenka į draudžiamą zoną, LDR pajunta jo šešėlius ir grandinė suveikia pavojaus signalą.