IR pagrindu veikianti saugos signalizacijos grandinė gali aptikti bet kokį judesį ir suveikti. Ši grandinė yra labai naudinga namuose, bankuose, parduotuvėse, uždarose zonose, kur reikia įspėti apie bet kokį judėjimą. Ši grandinė yra pagrįsta IR jutikliu, kai IR spindulys nuolat krinta ant fotodiodo, ir bet kada, kai šis infraraudonųjų spindulių pluoštas nutrūksta, bet kokiu judesiu suveikia pavojaus signalas.
IR jutiklis susideda iš IR šviesos diodo ir fotodiodo, kuriame IR šviesos diodas skleidžia IR spinduliuotę, o fotodiodas nustato radiaciją. Fotodiodas veda srovę atvirkštine kryptimi, kai tik ant jo krenta šviesa ir kai pasikeičia įtampa, įtampos palygintuvas (pvz., LM358) jaučia šį įtampos pokytį ir atitinkamai sukuria išėjimą.
Šioje IR pagrįstoje apsaugos signalizacijos grandinėje mes įdėjome IR LED prieš fotodiodą, kad IR šviesa galėtų tiesiogiai patekti į fotodiodą. Kai kas nors juda per šį spindulį, IR spinduliai nustoja kristi ant fotodiodo ir „Buzzer“ pradeda pypsėti. Buzzer automatiškai sustoja po kurio laiko, nes garsinis signalas yra prijungtas prie 555 laikmačio monostabiliu režimu.
Šis pavojaus signalas taip pat gali būti lazerio šviesos sukūrimas (pvz., Lazerio apsaugos aliarmo grandinė), tačiau IR jutiklio naudojimo pranašumas yra tas, kad IR šviesos nematoma, o lazeris matomas. Nors abu yra naudingi ir skiriasi.
Komponentai
- IR pora (IR šviesos diodas ir fotodiodas)
- 555 laikmačio IC
- IC LM358
- Rezistorius 100, 10k, 100k, 330, 220 omų
- Kondensatorius 10uF
- Kintamas rezistorius - 10k
- Buzeris
Grandinės schema ir paaiškinimas
Šioje grandinėje naudojome op-amp LM358, LM358 viduje yra du įtampos palygintuvai, čia mes panaudojome vieną lygintuvą. Ne invertuojantis įtampos komparatoriaus galas (PIN3) yra prijungtas prie fotodiodo, o įtampos komparatoriaus invertuojantis galas (PIN 2) - prie kintamo 10k rezistoriaus. Įtampos palygintuvo (PIN1) išvestis tiekiama į 555 laikmačio paleidiklio kaištį. Čia laikmatis yra sukonfigūruotas monostabiliu režimu.
IR spinduliuotei krentant fotodiodui, įtampos komparatoriaus neinvertuojančiame gale (+) įtampa yra didesnė nei invertuojančio galo (-), o komparatoriaus išėjimas yra AUKŠTAS. Kadangi palyginamoji išvestis yra prijungta prie 555 laikmačio paleidimo PIN, tada, kai paleidiklio kaištis 2 yra aukštas, 555 išėjimas yra žemas. Taigi tuo laikotarpiu, kai IR spinduliai patenka į fotodiodą, 555 laikmačio išvestis išlieka ŽEMA. Norėdami suprasti IR jutiklio veikimą su palyginamuoju LM358, perskaitykite šį straipsnį: IR jutiklio modulio grandinė
Dabar, kai yra tam tikras judėjimas, IR spindulių kritimas ant fotodiodo nutrūksta, o įtampos palyginimo įrenginio invertuojančiame gale (slenksčio įtampa) tam tikrą akimirką tampa didesnė nei nevirtuojančio galo. Tai daro lygintuvo išvestį LOW ir 555 laikmačio trigerio PIN kodą 2. Tai suaktyvins 555 laikmatį, o 555 laikmačio OUTPUT eis HIGH, o trumpam pypsės garsinis signalas. Pyptelėjimo trukmę galima padidinti keičiant rezistoriaus R1 arba kondensatoriaus C1 vertę (RC tinklas monostabiliu 555 laikmačio IC režimu). Atkreipkite dėmesį, kad 555 IC įsijungia, kai suveikia PIN kodas 2.
Pastabos:
- Paprastai IR šviesos diodų diapazonas yra 2 metrai, tačiau jį galima padidinti naudojant objektyvą.
- Kintamosios srovės signalizaciją galima naudoti vietoje „Buzzer“, naudojant relę.
- IR šviesos diodas ir fotodiodas turi būti tinkamai sureguliuoti, kad IR spinduliai galėtų tiesiogiai patekti į fotodiodą.
- Jutiklio jautrumą galima pakeisti kintamu rezistoriumi RV1.