IR-baseret sikkerhedskredsløb kan registrere enhver bevægelse og udløse alarmen. Dette kredsløb er meget nyttigt i hjem, banker, butikker, begrænsede områder, hvor der er behov for en alarmalarm ved enhver bevægelse. Dette kredsløb er baseret på IR-sensor, hvor en IR-stråle kontinuerligt falder på en fotodiode, og når denne infrarøde stråle går i stykker, udløses alarm af enhver form for bevægelse.
IR-sensor består af en IR-LED og fotodiode, hvor IR-LED udsender IR-stråling, og fotodiode registrerer strålingen. Fotodiode leder strøm i omvendt retning, hver gang lys falder på den, og spændingen over den ændres, registreres denne spændingsændring af spændingskomparator (som LM358) og genererer output i overensstemmelse hermed.
I dette IR-baserede sikkerhedskredsløb har vi anbragt IR-LED foran fotodioden, så IR-lys kan falde direkte på fotodioden. Når nogen bevæger sig gennem denne stråle, holder IR-stråler op med at falde på fotodioden, og summeren begynder at bippe. Summer stopper automatisk efter et stykke tid, da summer er tilsluttet 555 timer i monostabil tilstand.
Denne form for alarm kan også bygges laserlys (som laser sikkerhedskredsløb), men fordelen ved at bruge IR-sensor er, at IR-lys er usynligt, mens laser er synlig. Selvom begge er nyttige og har forskellig rækkevidde.
Komponenter
- IR-par (IR-LED og fotodiode)
- 555 timer IC
- IC LM358
- Modstand 100, 10k, 100k, 330, 220 ohm
- Kondensator 10uF
- Variabel modstand - 10k
- Summer
Kredsløbsdiagram og forklaring
Vi har brugt op-amp LM358 i dette kredsløb, LM358 har to spændingskomparatorer inde i det, og vi har brugt en komparator her. Ikke-inverterende ende (PIN3) på spændingskomparator er forbundet til fotodioden, og inverterende ende (PIN 2) på spændingskomparator er forbundet til en variabel modstand på 10k. Output fra spændingskomparatoren (PIN1) føres til udløserstiften på 555 timer. 555 Timer er konfigureret i monostabil tilstand her.
Mens IR-strålingen falder på fotodiode, er spændingen ved den ikke-inverterende ende (+) af spændingskomparatoren højere end den inverterende ende (-), og output fra komparatoren er HØJ. Og da komparatorudgangen er forbundet til trigger-PIN-koden på 555-timeren, så når udløsertappen 2 er høj, er 555-udgangen lav. Så i den periode, hvor IR-strålerne falder på fotodiode, forbliver 555 timerudgangen LAV. For at forstå IR-sensorens funktion med komparator LM358, gå gennem denne artikel: IR-sensormodulkredsløb
Når der nu er nogen bevægelse, falder IR-strålerne på fotodiode af og spændingen ved inverterende ende (tærskel spænding) af spændingskomparatoren bliver højere end den ikke-inverterende ende i et øjeblik. Dette gør output fra komparator LAV og gør Trigger PIN 2 af 555 timer også LAV. Dette udløser 555-timeren, og 555-timers OUTPUT går HØJ, og summer bipper i kort varighed. Bipets varighed kan øges ved at ændre værdien af modstanden R1 eller kondensator C1 (RC-netværk i monostabil tilstand på 555 timer IC). Bemærk, at 555 IC bliver udløst, når Trigger PIN 2 bliver LAV.
Bemærkninger:
- Normalt er rækkevidden for IR LED 2 meter, men den kan øges ved hjælp af Lens.
- AC-alarm kan bruges i stedet for summer ved hjælp af relæ.
- IR-LED og fotodiode skal være korrekt justeret, så IR-stråler direkte kan falde på fotodiode.
- Følsomheden af sensoren kan ændres ved hjælp af variabel modstand RV1.