3 دوائر حماية إنذار الليزر الذكية

جرب أداة القضاء على المشاكل





يناقش المنشور إنشاء 3 دوائر حماية إنذار الليزر الذكية البسيطة والفعالة باستخدام IC 555 ، لتأمين منطقة محظورة محددة من التدخلات البشرية. وقد طلب هذه الفكرة السيد كولينز.

أهداف الدائرة ومتطلباتها

  1. أريد فقط أن أخبرك ما هو شغفك الرائع وتفانيك في مجال الإلكترونيات وأشكرك على مساعدة الآخرين مثلي. اسمي كولين من جنوب أفريقيا.
  2. لدينا مشكلة كبيرة تتعلق بالسلامة هنا.
  3. هناك عدد لا يحصى من عمليات السطو واستراحة المنازل في النزل ، إنه أمر غير واقعي للغاية. كنت آمل أن تتمكن من مساعدتي فيما يتعلق بدائرة لمنتج فعال من حيث التكلفة وموثوق للغاية.
  4. لقد صنعت جهاز إنذار بالليزر باستخدام ملف 555 IC المؤقت لكن تصميم الدائرة يفتقر إلى الكثير من الميزات.
  5. أحتاج إلى شيء ما بمجرد دخول متسلل إلى ممتلكاتي ، سيتم تنبيهي قبل أن تتاح لي فرصة محاولة الوصول إلى منزلي.
  6. تحتاج الدائرة إلى ما يلي: بمجرد تنشيط المنبه ، يجب أن يصدر صوتًا لبضع دقائق ثم ينطلق
  7. وتسليح مرة أخرى تلقائيًا. لا أريده أن يرن لساعات في النهاية إذا لم أكن في المنزل لإعادة ضبطه.
  8. لا ينبغي أن تسببه الحيوانات الأليفة أو الحطام المتطاير في الفناء.
  9. محاذاة سهلة لملف مجسات . يعمل إنذار الليزر بشكل جيد ولكن من الصعب جدًا ضبط المؤشر على LDR الذي يستمر في التحرك. أي نصائح إذا كنا نذهب من الطريق؟
  10. لا يجب أن يكون ملف نظام الليزر أنا منفتح على كل ما تعتقد أنه سيحل مشكلتي.
  11. شكرًا جزيلاً على كل شيء ولا تتردد في إضافة كل ما تعتقد أنه فاتني فيما يتعلق بجميع الميزات.

1) التصميم

دائرة أمان الليزر مع IC 555

قائمة الاجزاء

R1 ، R4 = 100 ألف
R2 = 1 م
R3 / C2 = يجب حسابها (انظر النص)
C1 = 4.7 فائق التوهج / 25 فولت
IC = أي 555 متغير
C3 = 10nF
C4 = 0.33uF
ALARM = 12V ، 200mA PIEZO ALARM.
LDR = أي معيار



صورة LDR

IC 555 الدبابيس

تشغيل الدائرة

يمكن رؤية دائرة إنذار الليزر الذكية والبسيطة المقترحة باستخدام IC 555 في الصورة التالية ، ويمكن فهم الأداء من خلال النقاط التالية:



1) تم تكوين IC 555 في وضع monostable الأساسي .

2) يمكن رؤية الدبوس رقم 2 ، وهو مدخل الزناد للدائرة المتكاملة ، متصلاً بباعث PNP BJT عبر مكثف مانع C2.

3) يمكننا أيضًا ملاحظة زوج من التوازي LDRs مؤمنة داخل أنابيب غير شفافة وموصولة بأسلاكها بقاعدة PNP BJT ، بحيث تظل BJT معطلة طالما ظلت LDRs مضاءة معًا من خلال تركيز ضوء الليزر. يحدث هذا بسبب وجود ضوء الليزر ، تنخفض المقاومة المجمعة لـ LDR إلى حوالي 30 كيلو ، مما يجعل قاعدة PNP أكثر إيجابية من الانحياز الأرضي من R2.

4) يضمن تضمين اثنين من LDR أ إعداد إنذار خداع بحيث يكون الوجود البشري فقط قادرًا على مقاطعة LDRs ، بينما تظل هذه غير متأثرة بمتطفلين آخرين أصغر غير ذي صلة مثل الحيوانات والطيور وما إلى ذلك. يمكن وضع اثنين من LDRs على مسافة حوالي قدمين بحيث لا يتأثر إلا الأجسام الأطول مثل يتم الكشف عن إنسان.

5) لذلك كلما تم اكتشاف انقطاع في شعاع الليزر ، تمر LDRs بارتفاع مفاجئ في مقاومتها مما يؤدي إلى تشغيل T2 ، والذي بدوره يؤدي إلى تشغيل الدبوس رقم 2 من IC عبر C1.

6) يؤدي هذا إلى مطالبة IC 555 بتنشيط الدبوس رقم 3 ، والذي يقوم في النهاية بتنشيط وحدة الإنذار المتصلة.

7) نظرًا لتكوين IC 555 في الوضع الأحادي ، يظل الدبوس رقم 3 نشطًا فقط لفترة تحددها شبكة RC عند الطرف رقم 6 والدبوس رقم 7 من IC ، أو بواسطة R3 ، C2.

يمكن حساب مكونات التوقيت هذه بشكل مناسب باستخدام برنامج آلة حاسبة IC 555 لإنجاز المدة الزمنية المطلوبة التي قد يظل المنبه في وضع التشغيل.

كيفية إعداد وحدات إرسال الليزر

يمكن تثبيت أجهزة إرسال الليزر بالقرب من LDRs نفسها والتركيز مرة أخرى على LDRs باستخدام عاكسات مرآة كما هو موضح أدناه:

تفاصيل الأسلاك ترتيب LDR لدائرة حماية إنذار الليزر

تم تركيب اجهزة الليزر بالقرب من LDR يسمح s بتثبيت الوحدة بأكملها داخل حاوية واحدة ويسمح أيضًا بتشغيل الليزر من الدائرة نفسها.

يسهل هذا أيضًا تأمين وحدات الليزر ووحدات LDR بحزم ودقة بحيث لا يتمكن كل من النظراء من التحرك أو الانحراف عن مواقعهم حتى في حالة حدوث صدمة ميكانيكية أو تداخلات اهتزازية أخرى.

يمكن وضع المرايا على مسافة معينة ، تمامًا عكس تركيب الليزر ، مع التأكد من أن أشعة الليزر تتقاطع مع المنطقة المحظورة ويتم الكشف عن وجود اقتحام محتمل دون فشل.

يخلص هذا إلى إنشاء دائرة حماية إنذار الليزر الذكية المقترحة القائمة على IC 555 ، إذا كانت لديك أي شكوك ، فلا تتردد في طرحها في مربع التعليقات أدناه.

نتائج اختبار الفيديو

استخدام BJT لتقليل الاستهلاك الحالي

يمكن تحسين التصميم أعلاه بشكل أكبر للعمل مع تيار الاستعداد المنخفض ، وأيضًا مع بطارية احتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي ، من خلال التخطيطي المحدث التالي:

حماية الليزر باستخدام الترانزستورات

أمان الليزر باستخدام LDR واحد

إذا كنت تنوي تبسيط التنفيذ لعملية LDR واحدة ، فيمكن في هذه الحالة تجربة المفهوم التالي:

IC 555، Laser، LDR security

2) دائرة إنذار الليزر لحماية المحاصيل الحقلية ضد الحيوانات

تشرح الفكرة الثانية دائرة إنذار ليزر بسيطة أخرى يمكن تركيبها في المزارع والحقول لكشف جميع الاختراقات المحتملة ، سواء من قبل الإنسان أو الحيوان وتنبيه المالك بذلك ، وضمان حماية فعالة للمحاصيل ضد مثل هذه الاقتحامات. الفكرة كانت مطلوبة من قبل السيد محمد والسيد دانيال.

طلب الدائرة رقم 1

تهانينا على كل الأعمال الرائعة ، من فضلك أعطني أي دائرة للحقول الزراعية ، أحتاج إلى حماية المحاصيل من الضيوف غير المدعوين مثل الحيوانات ، أريد أن أحقق حاجز الأشعة تحت الحمراء النشطة [ليزر] بمدى مسافة 100 متر أو أعلى.

طلب الدائرة رقم 2

سيدي من فضلك ، جدي هو مزارع برتقال ولديه مشكلة مع اللصوص ، لذا طلب مني أن أفعل شيئًا لحماية المزرعة أو أي شيء يمكن أن ينبهه عندما يحاول أي لص أو أي شخص أخذ أي شيء من المزرعة لذلك قررت تثبيت كاميرا CCTV ، لذلك أحتاج إلى دائرة بدون كاميرا أو إذا كان بإمكانك مساعدتي يا سيدي ، فقد قلت هذا ولكن يمكنك إنشاء شيء يمكن أن يساعدني ، شكرًا لك آمل أن تسمع منك قريبًا

تشغيل الدائرة

دائرة إنذار الليزر لحماية المحاصيل

التصميم

يمكن رؤية دائرة إنذار الليزر المقترحة لحماية المحاصيل من الحيوانات والمتطفلين في الشكل أعلاه.

تبدو الفكرة واضحة للغاية ، وتستخدم مرحلة الهزاز الأحادي القائمة على IC 555 وكاشف LDR.

كما هو موضح في التصميم ، فإن يتم إنشاء شعاع الليزر من خلال دائرة مؤشر الليزر عقدت في نقطة موازية عبر السياج الميداني الذي يتطلب الحماية.

نظرًا لأن شعاع الليزر له خاصية التركيز على نقطة معينة غير مشوهة وعلى خط مستقيم ، بغض النظر عن المسافة ، يتم ضبط التركيز في هذا التطبيق على LDR عبر مسافة محددة ، كما هو موضح في الرسم التخطيطي.

ال يتم وضع LDR داخل صندوق مقاوم للضوء بفتحة صغيرة تسمح فقط لشعاع الليزر بالدخول مع إعاقة معظم الضوء المحيط.

طالما أن ملف يتم تركيز شعاع الليزر على LDR ، يتم تمكين مقاومة LDR عند الحد الأدنى الذي يمكن أن يكون حوالي 10K إلى 50K تقريبًا اعتمادًا على مواصفات LDR الخاصة.

تضمن المقاومة المنخفضة من LDR إمكانات عالية في قاعدة الترانزستور BC557 المرتبط مما يجعلها غير نشطة. وهذا بدوره يحافظ على الدبوس رقم 2 في IC555 monostable عند إمكانات عالية وإخراج IC عند الصفر المنطقي ، بحيث يتم إيقاف التتابع.

الآن في الوقت الذي يحاول فيه دخيل (إنسان أو حيوان) عبور خط السياج المحمي ، يقطع أو يعرقل شعاع الليزر ، مما يؤدي على الفور إلى زيادة مقاومة LDR وتشغيل جهاز BC557 عبر المقاوم 1M.

يستجيب BC557 لهذا ويقوم بإجراء دبوس التأريض رقم 2 من IC وتنشيط الإجراء أحادي الاستقرار.

الإجراء أعلاه يجبر الدبوس رقم 3 من IC على الانتقال عاليًا وتشغيل التتابع ، ومن المحتمل أن تكون جهات اتصال الترحيل متصلة بجهاز إنذار ، وتصدر صوت الإنذار ، لتنبيه مالك المجال فيما يتعلق بالتطفل.

يستمر التنبيه في إصدار الصوت لبعض الوقت اعتمادًا على قيم R و C ، التي تتناسب قيمها بشكل مباشر مع طول فترة تشغيل مفتاح التنبيه.

يمكن تثبيت دائرة إنذار الليزر التي تمت مناقشتها أعلاه في جميع زوايا المجال لضمان الحماية القصوى والشاملة للمحاصيل القيمة ولضمان نوم هادئ لمالك الحقل.

3) دائرة إنذار أمان شعاع الليزر

لقد رأينا في كثير من الأحيان نظام الإنذار بالليزر كجزء لا يتجزأ من الحل الأمني ​​خاصة بالنسبة للموقع الذي يستحق أمانًا عالي المستوى.

مفهوم الدائرة

من متحف يحافظ على الممتلكات التاريخية التي لا تقدر بثمن إلى خزنة بنك الأمان وحتى في أفلام الإثارة حيث يُرى بطل الرواية وغالبًا ما يكون مقيدًا في شعاع الضوء الأحمر ، أثناء محاولة الوصول إلى قبو آمن يكون المرء على دراية جيدة باستخدام أشعة الليزر.

في الواقع ، يعتبر أيضًا جهاز أمان حتى في المنزل اليوم لدرء السطو أو السرقة. شعاع الليزر ليس شعاعًا بسيطًا ، ولكنه يتمتع بفاعلية للاستجابة عند مواجهة تشتيت الانتباه.

هذا يعني أنه في حالة مقاطعة شعاع الضوء مع أي كائنات ، يتلقى الثنائي الضوئي مقاومة تؤدي بدورها إلى تنشيط الإنذار.

يعد نظام إنذار الليزر خيارًا اقتصاديًا عندما يتعلق الأمر باستهلاك الطاقة ، حيث يحتاج جهاز الاستقبال إلى مصدر طاقة أقل من 10 مللي أمبير في المتوسط.

يعد إعداد نظام إنذار بالليزر أسهل نسبيًا حيث يمكن إعداد الليزر وجهاز الاستقبال في صندوق واحد ، على إدخال طاقة واحد.

يوجد أدناه مخطط لتصميم الدائرة يوضح تدفق نظام إنذار الليزر.

كيف تعمل

دائرة أمان الليزر التي تسيطر عليها opamp

بالإشارة إلى مخطط الدائرة ، يُلاحظ أن TL072 op-amp (IC1.A) تم تكوينه كمقارن للجهد ، يتم وضعه بين محرك الجهد القابل للتعديل P1 / R4 والجهد المعتمد على الضوء والذي يتكون من الثنائي الضوئي D1 و R3 - a مقاوم ثابت.

نظرًا لأن شعاع الليزر يتلقى مقاطعة من عامل أجنبي ، يتم قطع الشعاع مما يؤدي إلى انخفاض الجهد على دبوس المقارنة 2 إلى ما دون السن 3 ، وهذا يتيح على الفور إخراج المرجع أمبير للتأرجح إلى مصدر الجهد الإيجابي وتمكين الإنذار قارة.

نظرًا لأن إنذار الليزر يمكن أن يكتشف الانقطاع من أي عنصر ، لذلك يجب ضبط المنبه بطريقة أكثر تعقيدًا ، بحيث يكون قادرًا على تجاوز المقاطعات العرضية من العناصر ، مثل الحشرة.

يتم تحقيق ذلك لأن المقاوم R2 يوفر مستوى من التباطؤ ، وبالتالي يمنع التذبذب عندما يستقر جهد دخل المقارنة في حالة متساوية تقريبًا. يمكن تحقيق استجابة أسرع بكثير عن طريق تقليل قيمة C1 إلى 1 µF.

كيفية إعداد المنبه

نظام شعاع الليزر أسهل في الإعداد ، سواء ككيان فردي أو منفصل.

إذا تم الاحتفاظ بصندوق واحد لإعداد الإنذار ، فيجب التأكد من أن الثنائي الضوئي لا يمكن أن يكون له اتصال مباشر بشعاع الليزر.

عند تجميع المكونات والدائرة في لوح التجارب ، يجب تثبيتها في صندوق أسود به ثقب.

يجب أن تمر قشة الشرب السوداء عبر الفتحة للسماح بتدفق الضوء من اتجاه شعاع الليزر للدخول. إعداد النظام بشكل صحيح يجعل شعاع الليزر يعمل حتى مع ضوء الشمس المباشر ، لأنه لا يمكن أن يؤثر على عمل الثنائي الضوئي.

مقال بقلم السيد ذروباجيوت إي بيسواس

الدائرة التالية تم طلبها من قبل أحد الأعضاء المخصصين:

أنا بحاجة إلى دائرة لمعالجة المصابيح عالية السطوع المطبقة كبديل للشموع على إكليل من الزهور أعلى مذبح الكنيسة العالي. إن توصيل الأسلاك أو الكابلات بهذا ليس عمليًا ، لذلك أرغب في الحصول على طريقة لتشغيلها وإيقافها ، إلى جانب عمر البطارية الطويل. بالإضافة إلى ذلك ، هل يمكنني استخدام دائرة نبضية لمنع الأضواء من استنفاد البطارية ببطء؟

ضع في اعتبارك الدائرة الموضحة أدناه ، مدفوعة ببطارية قابلة لإعادة الشحن بقوة 6 فولت. قد يشتمل الحمل على مصابيح LED جنبًا إلى جنب مع المقاومات أو مصابيح amoureux ، وقد يكون لديك تأثير ضوء شمعدان ممتاز يبلغ 22 من خلال تشغيل مصابيح 12 فولت فولت على 6 فولت.

كيف تعمل الدائرة

قم بتشغيل / إطفاء الأنوار عن طريق تركيز مصباح الليزر على واحد أو آخر من LDRs أو الخلايا الضوئية. في حالة 'إيقاف التشغيل' ، يتم سحب تيار أقل من 1 مللي أمبير من البطارية.

تستفيد الدائرة من خاصية التباطؤ (الإغلاق) المميزة لـ LM555 IC ، ومع ذلك ، يُنصح باستخدام نموذج CMOS للرقاقة (LMC555 أو TLC555 أو 7555) لتوفير أقصى طاقة.

اعتمادًا على الخلية الكهروضوئية المركزة ، إذا كان الإدخال أقل من 1/3 من مصدر البطارية ، يتم تنشيط الإخراج.

وبالمثل ، عندما يزيد الدخل عن 2/3 من جهد الإمداد ، يتم إيقاف تشغيل الإخراج.

خلال الفترات التي يكون فيها الإدخال في منتصف هذه الحالات ، يستمر إخراج IC في أي حالة كانت في السابق.

لذلك ، إذا تم الاحتفاظ بكل من الخلايا الضوئية أو LDRs بنفس المقدار من ضوء مؤشر الليزر بغض النظر عن الوضع الذي قد يكون الحمل أو تظل مصابيح LED بدون تغيير أو تشغيل أو إيقاف تشغيل.




زوج من: دائرة شاحن الهاتف الخليوي الموقت التالي: دارة الري الأوتوماتيكية باستخدام Arduino