Eine Lichtzaunschaltung wird verwendet, um die Anwesenheit eines Menschen oder Objekts in einem bestimmten Bereich zu erfassen. Die Erfassungsreichweite des Lichtzaunkreislaufs beträgt etwa 1,5 bis 3 Meter. Es ist ganz einfach, die Schaltung mit LDR und Operationsverstärker zu entwerfen. Diese tragbare Schaltung kann problemlos mit einer handelsüblichen 9-V-Batterie arbeiten, und der vom Summer erzeugte Alarmton ist laut genug, um die Anwesenheit eines Menschen, eines Fahrzeugs oder eines Objekts zu erkennen.
Diese Art von Sicherheitssystem kann auch mithilfe anderer Sensoren anstelle von LDR erstellt werden, z.
- PIR-basierte Einbruchalarmschaltung
- IR-basierter Sicherheitsalarm
- Laser-Sicherheitsalarmschaltung
- Magnetischer Türalarmkreis mit Hallsensor
Erforderliche Komponenten
- LM741 Operationsverstärker-IC
- 555 Timer IC
- BC557 - PNP-Transistor
- LDR
- Widerstand (210, 1 K, 5,7 K, 100 K, 1 M)
- Kondensator (0.1uf, 10uf)
- Potentiometer - 100K
- Summer
- LED
- Batterie - 9V
- Steckbrett
LDR
LDR ist ein lichtabhängiger Widerstand. LDRs werden aus Halbleitermaterialien hergestellt, damit sie ihre lichtempfindlichen Eigenschaften haben. Es gibt viele Arten, aber ein Material ist beliebt und es ist Cadmiumsulfid (CdS). Diese LDRs oder PHOTO RESISTORS arbeiten nach dem Prinzip der „Fotoleitfähigkeit“. Dieses Prinzip besagt nun, dass immer dann, wenn Licht auf die Oberfläche des LDR fällt (in diesem Fall), die Leitfähigkeit des Elements zunimmt oder mit anderen Worten, der Widerstand des LDR fällt, wenn das Licht auf die Oberfläche des LDR fällt. Diese Eigenschaft der Widerstandsabnahme für das LDR wird erreicht, weil es eine Eigenschaft des auf der Oberfläche verwendeten Halbleitermaterials ist.
Pin 5. Steuerstift: Der Steuerstift wird vom negativen Eingangspin des Komparators 1 angeschlossen. Die Ausgangsimpulsbreite kann unabhängig vom RC-Netzwerk durch Anlegen einer Spannung an diesen Pin gesteuert werden. Normalerweise wird dieser Stift mit einem Kondensator (0,01 uF) nach unten gezogen, um unerwünschte Störgeräusche bei der Arbeit zu vermeiden.
Pin 6. THRESHOLD: Die Pin-Spannung des Schwellenwerts bestimmt, wann das Flip-Flop im Timer zurückgesetzt werden muss. Der Schwellenwertstift wird vom positiven Eingang des oberen Komparators gezogen. Wenn der Steuerstift offen ist, setzt eine Spannung gleich oder größer als VCC * (2/3) das Flip-Flop zurück. Der Ausgang geht also auf Low.
Pin 7. ENTLADEN: Dieser Pin wird aus dem offenen Kollektor des Transistors gezogen. Da der Transistor (an dem der Entladestift Q1 entnommen wurde) seine Basis mit Qbar verbunden hat. Immer wenn der Ausgang auf Low geht oder das Flip-Flop zurückgesetzt wird, wird der Entladestift nach Masse gezogen und der Kondensator entladen.
Pin 8. Stromversorgung oder VCC: Es ist an eine positive Spannung (+ 3,6 V bis + 15 V) angeschlossen.
Schaltplan
Das vollständige Schaltbild für die automatische Zaunbeleuchtung mit Alarm ist oben dargestellt. Der LDR ist dem Eingang zugewandt und mit einem Potentiometer wird die Empfindlichkeit des Geräts eingestellt. Sie können auch einen Schalter zwischen dem Minuspol der Batterie und dem geerdeten Stift des LDR hinzufügen, um dieses Sicherheitssystem manuell zu steuern.
Funktionsweise der Lichtzaunschaltung
Hier wird der Operationsverstärker-IC als Spannungskomparator verwendet und der 555-Zeitgeber-IC wird in einen stabilen Modus versetzt. Der LDR und das Potentiometer erzeugen eine Spannungsteilerschaltung. Der Ausgang dieser Teilerschaltung ändert sich entsprechend der Intensität des Lichts, das auf den LDR fällt. Der Teiler ist mit dem invertierenden Pin des Operationsverstärker-IC verbunden. Der nicht invertierende Pin ist über einen 5,7-kOhm-Widerstand mit der Versorgung verbunden, sodass der Spannungswert am nicht invertierenden Stift fest ist. Sie können diesen Widerstand durch ein 10K-Potentiometer ersetzen, um die Spannung gemäß den Anforderungen anzupassen.
Wir können die Empfindlichkeit des Geräts mithilfe des Potentiometers VR1 einstellen, das in Reihe mit dem LDR geschaltet ist. Wenn die Spannung am nicht invertierenden Eingang größer oder gleich der Referenzspannung ist, geht der Ausgang (an Pin 6) des Operationsverstärker-IC-Ausgangs (PIN 6) auf HIGH. Weitere Informationen zum Arbeiten mit Operationsverstärkern finden Sie in den verschiedenen Schaltkreisen auf Operationsverstärkerbasis.
Gemäß dem Schaltplan geht der Ausgang des Operationsverstärker-IC auf LOW, wenn der LDR eine Aktivität erkennt, und der PNP-Transistor T1 beginnt zu leiten. Daher beginnt die LED zu leuchten und der 555-Timer-IC wird ausgelöst. Hier befindet sich der 555-Timer-IC im Astable-Modus und eine voreingestellte Zeitverzögerung wird von R3, R5 und C1 bereitgestellt.
Wenn also eine Person oder ein Objekt in einen verbotenen Bereich eindringt, werden seine Schatten vom LDR erfasst und der Stromkreis löst den Alarm aus.