投稿では、IC 555を使用して、指定された制限ゾーンを人間の介入から保護するための3つのシンプルで効果的なスマートレーザーアラーム保護回路の作成について説明しています。そのアイデアはコリンズ氏から要求されました。

回路の目的と要件

私はあなたが持っているエレクトロニクスへの驚くべき情熱と献身をあなたに伝えたいと思います、そして私のような他の人を助けてくれてありがとう。私の名前は南アフリカのコリンです。
ここには安全性の大きな問題があります。
強盗やハウスブレイクインは数え切れないほどあり、とても非現実的です。非常に費用対効果が高く、信頼性の高い製品の回路に関して、あなたが私を助けてくれることを望んでいました。
私はレーザートリップワイヤーアラームを使用して構築しました 555ICタイマーしかし、回路設計には多くの機能が欠けています。
侵入者が私の財産に入るとすぐに、彼らが私の家に入ろうとする機会を得る前に警告を受ける何かが必要です。
回路には次のものが必要です。アラームがアクティブになると、数分間鳴ってから消える必要があります。
そして再び自動的に武装します。私が家にいない場合は、リセットするために何時間も鳴り続けたくありません。
ペットや庭の飛散物によって引き起こされるべきではありません。
の簡単な位置合わせセンサー。レーザーアラームは正常に機能しますが、動き続けるLDRにポインターを設定するのは非常に困難です。ルートよりも行く場合のヒントはありますか？
それはである必要はありませんレーザーシステム私はあなたが私の問題を解決すると思うものは何でも受け入れます。
すべてに感謝し、すべての機能に関して私が見逃したと思うものを自由に追加してください。

1）デザイン

パーツリスト

R1、R4 = 100K
R2 = 1M
R3 / C2 =計算される（テキストを参照）
C1 = 4.7uF / 25V
IC =任意の555バリアント
C3 = 10nF
C4 = 0.33uF
アラーム= 12V、200mAピエゾアラーム。
LDR =任意の標準

IC555ピン配列

回路動作

IC 555を使用して提案されたスマートでありながらシンプルなレーザー警報回路は、次の画像で見ることができます。機能は次の点で理解できます。

1）IC555はその中で構成されています基本的な単安定モード。

2）ICのトリガー入力であるピン＃2は、ブロッキングコンデンサC2を介してPNBPJTのエミッタに接続されていることがわかります。

3）いくつかの類似点にも気付くことができます LDR 不透明なパイプ内に固定され、そのリード線がPNP BJTのベースに接続されているため、LDRがレーザー光の焦点によって一緒に照らされている限り、BJTは非アクティブのままです。これは、レーザー光が存在する場合、LDRの合計抵抗が約30Kに低下し、PNPのベースがR2からのグランドバイアスよりも正に保たれるために発生します。

4）2つのLDRを含めることで、誰にでもできるアラームの設定人間の存在だけがLDRを中断できるように、動物や鳥などの他の小さな無関係な侵入者の影響を受けないようにします.2つのLDRは、約2フィートの距離に配置できるため、人間が検出されます。

5）したがって、レーザービームの中断が検出されると、LDRの抵抗が急激に上昇し、T2がオンになり、C1を介してICのピン＃2がトリガーされます。

6）これにより、IC 555はピン＃3をアクティブにするように求められ、最終的に接続されたアラームユニットがアクティブになります。

7）IC 555は単安定モードで構成されているため、ピン＃3は、ICのピン＃6とピン＃7のRCネットワーク、またはR3、C2によって決定された期間のみアクティブ化されたままになります。

これらのタイミング成分は、を使用して適切に計算できます。 IC555計算機ソフトウェアアラームがオンのままになる可能性のある望ましい時間の長さを達成するため。

“抵抗をプルアップまたはプルダウン ”

レーザー送信機ユニットのセットアップ方法

レーザー送信機デバイスは、LDR自体の近くに設置し、以下に示すようにミラーリフレクターを使用してLDRに焦点を合わせることができます。

近くのレーザー装置の設置 LDR ■ユニット全体を単一のエンクロージャー内に設置することができ、回路自体からレーザーに電力を供給することもできます。

これにより、レーザーとLDRユニットをしっかりと正確に固定できるため、機械的衝撃やその他の振動干渉が発生した場合でも、両方の対応物が移動したり、位置からずれたりすることはありません。

ミラーは、レーザーの設置とは正反対の特定の距離に配置することができ、レーザービームが制限ゾーンと交差し、侵入の可能性の存在が確実に検出されるようにします。

これで、提案されたIC 555ベースのスマートレーザーアラーム保護回路の作成は完了です。疑問がある場合は、以下のコメントボックスに自由に記入してください。

ビデオテスト結果

消費電流を削減するためのBJTの使用

上記の設計は、次のアップグレードされた回路図を使用して、より低いスタンバイ電流で動作するように、また停電時のバッテリバックアップでも動作するようにさらに拡張できます。

シングルLDRを使用したレーザーセキュリティ

単一のLDR操作の実装を単純化する場合は、次の概念を試すことができます。

2）畑作物を動物から保護するためのレーザー警報回路

2番目のアイデアは、農場や畑に設置して、人間または動物による侵入の可能性をすべて検出し、所有者に警告し、そのような侵入から作物を効果的に保護するための別の簡単なレーザー警報回路について説明します。このアイデアは、モハメッド氏とダニエル氏によって要求されました。

サーキットリクエスト＃1

すべての素晴らしい仕事をおめでとうございます。農地の回路を教えてください。動物のような招かれざる客から作物を保護する必要があります。距離範囲が100メートル以上のアクティブ赤外線バリア[レーザー]回路を実現したいと思います。

サーキットリクエスト＃2

私の祖父はオレンジ色の農夫で、泥棒に問題があるので、農場を保護するために何かをするように頼まれました。泥棒や誰かが農場から何かを奪おうとしたときに警告を発することができます。私はCCTVカメラを設置することに決めたので、カメラのない回路が必要です。または、私を助けてくれるなら、私はこれを言いましたが、あなたは私を助けることができる何かを作成することができます。

回路動作

デザイン

動物や侵入者から作物を保護するために提案されたレーザー警報回路は、上の図に見ることができます。

このアイデアは非常に単純に見え、IC555ベースの単安定マルチバイブレータステージとLDR検出器を採用しています。

デザインに示されているように、レーザービームは、レーザーポインター回路を介して生成されます保護する必要があるフィールドフェンスを横切る平行点で保持されます。

レーザービームは、距離に関係なく、歪みのない直線上で特定のポイントに焦点を合わせる特性があるため、このアプリケーションの焦点は、図に示すように、指定された距離にわたってLDR上で調整されます。

ザ・ LDRは遮光ボックスに封入されています周囲の光のほとんどを遮りながら、レーザービームだけが入ることができる小さな穴があります。

限りレーザービームはLDR上に焦点を合わせて保持されます、LDRの抵抗は、特定のLDR仕様に応じて、約10K〜50Kの最小レベルで有効になります。

LDRからの低抵抗により、関連するBC557トランジスタのベースに高電位が確保され、非アクティブになります。これにより、IC555のピン＃2が高電位で単安定に保たれ、ICの出力が論理ゼロに保たれるため、リレーはオフになります。

これで、侵入者（人間または動物）が保護されたフェンスの線を越えようとした場合でも、レーザービームを切断または妨害します。これにより、LDR抵抗が即座に増加し、1M抵抗を介してBC557デバイスがトリガーされます。

BC557はこれに応答し、ICの接地ピン＃2を実行し、単安定動作をアクティブにします。

“三相モーターとは ”

上記の手順により、ICのピン＃3が強制的にハイになり、リレーがオンになります。リレー接点はアラームに接続されている可能性があり、アラームを鳴らして、侵入についてフィールド所有者に警告します。

アラームは、RとCの値に応じてしばらくの間鳴り続けます。これらの値は、アラームスイッチのオン期間の長さに正比例します。

上記のレーザー警報回路は、貴重な作物を最大限かつ全面的に保護し、畑の所有者に安らかな眠りを保証するために、畑の隅々に設置することができます。

3）レーザービームセキュリティ警報回路

レーザー警報システムは、特に高レベルのセキュリティに値する場所では、セキュリティソリューションの不可欠な部分と見なされることがよくあります。

回路コンセプト

貴重な歴史的所有物を保存している博物館から安全な銀行の金庫室まで、そして主人公が見られ、しばしば赤い光線で縛られているスリラー映画でさえ、安全な金庫室に到達しようとしている間、1つはの使用法に精通していますレーザー光線。

実際、今日の家庭でも、強盗や盗難を防ぐためのセキュリティデバイスと見なされています。レーザービームは単純なビームではありませんが、気が散ったときに応答する効果があります。

これは、光線が物体に遮られると、フォトダイオードが抵抗を受け取り、それがアラームを作動させることを意味します。

レーザー警報システムは、受信機が平均10 mA未満の電源を必要とするため、電力消費に関しては経済的なオプションです。

レーザー警報システムのセットアップは、レーザーとレシーバーを1つのボックスに、単一の電源入力でセットアップできるため、比較的簡単です。

以下は、レーザー警報システムの流れを示す回路設計図です。

使い方

回路図を参照すると、TL072オペアンプ（IC1.A）が電圧コンパレータとして構成され、調整可能な電圧ドライバP1 / R4とフォトダイオードD1およびR3で構成される光依存電圧の間に配置されていることがわかります。固定抵抗器。

レーザービームが外来物質からの遮断を受けると、ビームが遮断され、コンパレータのピン2の電圧がピン3を下回ります。これにより、オペアンプの出力が正の電圧供給に瞬時にスイングし、アラームが有効になります。状況。

レーザーアラームはあらゆる要素からの中断を検出できるため、昆虫などの要素からの偶発的な中断を回避できるように、アラームをより高度な方法で設定する必要があります。

これは、抵抗R2が一定レベルのヒステリシスを提供し、それによって2つのコンパレータ入力電圧がほぼ等しい状態にあるときの発振を防ぐために実現されます。 C1の値を1µFに減らすことで、はるかに高速な応答を実現できます。

アラームの設定方法

レーザービームシステムは、単一または個別のエンティティとしてセットアップするのが簡単です。

アラームを設定するために1つのボックスを維持する場合は、フォトダイオードがレーザービームに直接接触できないようにする必要があります。

ブレッドボードにコンポーネントと回路を組み立てて、穴のあるブラックボックスに取り付ける必要があります。

レーザー光線の方向からの光の流れが入ることができるように、黒いストローが穴を通過する必要があります。システムを適切に設定すると、フォトダイオードの動作に影響を与えることがないため、直射日光があってもレーザービームが機能します。

Dhrubajyot iBiswas氏によって書かれ提出された記事

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