Eine IR-basierte Sicherheitsalarmschaltung kann jede Bewegung erkennen und den Alarm auslösen. Diese Schaltung ist sehr nützlich in Haushalten, Banken, Geschäften und Sperrgebieten, in denen bei jeder Bewegung ein Alarm ausgelöst werden muss. Diese Schaltung basiert auf einem IR-Sensor, bei dem ein IR-Strahl kontinuierlich auf eine Fotodiode fällt, und wenn dieser Infrarotstrahl durch irgendeine Art von Bewegung bricht, wird ein Alarm ausgelöst.
Der IR-Sensor besteht aus einer IR-LED und einer Fotodiode, wobei die IR-LED IR-Strahlung aussendet und die Fotodiode die Strahlung erfasst. Die Fotodiode leitet den Strom in umgekehrter Richtung, wenn Licht darauf fällt und sich die Spannung darüber ändert. Diese Spannungsänderung wird vom Spannungskomparator (wie LM358) erfasst und erzeugt entsprechend eine Ausgabe.
In dieser IR-basierten Sicherheitsalarmschaltung haben wir eine IR-LED vor der Fotodiode platziert, damit IR-Licht direkt auf die Fotodiode fallen kann. Immer wenn sich jemand durch diesen Strahl bewegt, fallen keine IR-Strahlen mehr auf die Fotodiode und der Summer piept. Der Summer stoppt nach einiger Zeit automatisch, da der Summer im monostabilen Modus an den 555-Timer angeschlossen ist.
Diese Art von Alarm kann auch aus Laserlicht bestehen (wie der Laser Security Alarm Circuit). Der Vorteil der Verwendung eines IR-Sensors besteht jedoch darin, dass das IR-Licht unsichtbar ist, während der Laser sichtbar ist. Obwohl beide nützlich sind und unterschiedliche Bereiche haben.
Komponenten
- IR-Paar (IR-LED und Fotodiode)
- 555 Timer IC
- IC LM358
- Widerstand 100, 10k, 100k, 330, 220 Ohm
- Kondensator 10uF
- Variabler Widerstand - 10k
- Summer
Schaltplan und Erklärung
Wir haben in dieser Schaltung den Operationsverstärker LM358 verwendet, der LM358 enthält zwei Spannungskomparatoren und wir haben hier einen Komparator verwendet. Das nichtinvertierende Ende (PIN3) des Spannungskomparators ist mit der Fotodiode verbunden, und das invertierende Ende (PIN2) des Spannungskomparators ist mit einem variablen Widerstand von 10 k verbunden. Der Ausgang des Spannungskomparators (PIN1) wird dem Trigger-Pin des 555-Timers zugeführt. 555 Der Timer ist hier im monostabilen Modus konfiguriert.
Während die IR-Strahlung auf die Fotodiode fällt, ist die Spannung am nichtinvertierenden Ende (+) des Spannungskomparators höher als am invertierenden Ende (-) und der Ausgang des Komparators ist HOCH. Und da der Komparatorausgang mit der Trigger-PIN des 555-Timers verbunden ist, ist der 555-Ausgang niedrig, wenn der Trigger-Pin 2 hoch ist. Während des Zeitraums, in dem die IR-Strahlen auf die Fotodiode fallen, bleibt der 555-Timer-Ausgang NIEDRIG. Um die Funktionsweise des IR-Sensors mit dem Komparator LM358 zu verstehen, lesen Sie diesen Artikel: IR-Sensormodulschaltung
Wenn sich etwas bewegt, wird der Abfall der IR-Strahlen auf die Fotodiode unterbrochen und die Spannung am invertierenden Ende (Schwellenspannung) des Spannungskomparators wird für einen Moment höher als am nicht invertierenden Ende. Dies macht den Ausgang des Komparators auf LOW und macht auch die Trigger-PIN 2 des 555-Timers auf LOW. Dadurch wird der 555-Timer ausgelöst, und der OUTPUT des 555-Timers wird auf HIGH gesetzt, und der Summer piept kurz. Die Dauer des Signaltons kann durch Ändern des Werts des Widerstands R1 oder des Kondensators C1 (RC-Netzwerk im monostabilen Modus des 555-Timer-IC) erhöht werden. Beachten Sie, dass der 555 IC ausgelöst wird, wenn die Trigger-PIN 2 auf LOW gesetzt wird.
Anmerkungen:
- Normalerweise beträgt die Reichweite der IR-LED 2 Meter, kann jedoch mit dem Objektiv erhöht werden.
- Der Wechselstromalarm kann anstelle des Summers mithilfe des Relais verwendet werden.
- IR-LED und Fotodiode müssen richtig ausgerichtet sein, damit IR-Strahlen direkt auf die Fotodiode fallen können.
- Die Empfindlichkeit des Sensors kann durch den variablen Widerstand RV1 geändert werden.