Vezje svetlobne ograje se uporablja za zaznavanje prisotnosti človeka ali predmeta na določenem območju. Doseg zaznavanja Light Fence Circuit je približno 1,5 do 3 metre. Preprosto je oblikovati vezje z uporabo LDR in Op-amp. To prenosno vezje lahko nemoteno deluje s splošno dostopno 9V baterijo, zvok alarma, ki ga ustvari zvočni signal, pa je dovolj glasen, da zazna prisotnost človeka, vozila ali predmeta.
Ta vrsta varnostnega sistema je lahko zgrajena tudi z uporabo drugih senzorjev namesto z uporabo LDR, kot so:
- Protivlomni alarmni krog na osnovi PIR
- Varnostni alarm na osnovi IR
- Laser Security Alarm Circuit
- Magnetni alarmni krog vrat z uporabo Hall-ovega senzorja
Potrebne komponente
- LM741 Op-amp IC
- 555 IC časovnik
- BC557 - PNP tranzistor
- LDR
- Upor (210, 1K, 5,7K, 100k, 1M)
- Kondenzator (0,1uf, 10uf)
- Potenciometer - 100K
- Zvočni signal
- LED
- Baterija - 9V
- Breadboard
LDR
LDR je svetlobno odvisen upor. LDR-ji so izdelani iz polprevodniških materialov, da imajo svoje svetlobno občutljive lastnosti. Obstaja veliko vrst, vendar je en material priljubljen in to je kadmijev sulfid (CdS). Ti LDR-ji ali FOTOURISTORJI delujejo po principu "Photo Conductivity". To pravilo pravi, da kadar koli svetloba pade na površino LDR (v tem primeru) se prevodnost elementa poveča ali z drugimi besedami, upor LDR pade, ko svetloba pade na površino LDR. Ta lastnost zmanjšanja upora za LDR je dosežena, ker je lastnost polprevodniškega materiala, ki se uporablja na površini.
Zatič 5. Nadzorni zatič: Krmilni zatič je povezan z negativnim vhodnim zatičem primerjalnega. Širino izhodnega impulza je mogoče nadzorovati z uporabo napetosti na tem zatiču, ne glede na omrežje RC. Običajno se ta zatič povleče navzdol s kondenzatorjem (0,01uF), da se prepreči neželena motnja hrupa pri delu.
Zatič 6. PRAG: Prag napetosti zatiča določa, kdaj ponastaviti flip-flop v časovniku. Zatič praga je izvlečen iz pozitivnega vhoda zgornjega primerjalnika. Če je krmilni zatič odprt, bo napetost, enaka ali večja od VCC * (2/3), ponastavila flip-flop. Torej je proizvodnja nizka.
Zatič 7. PRAZNITEV: Ta zatič je izvlečen iz odprtega kolektorja tranzistorja. Ker je bil tranzistor (na katerem je bil vzet izpustni zatič, Q1) osnovo povezan s Qbar. Kadar koli se izhod zmanjša ali se flip-flop ponastavi, se izpustni zatič potegne na tla in kondenzator se izprazni.
Zatič 8. Napajanje ali VCC: priključen je na pozitivno napetost (+ 3,6 v do + 15 v).
Shema vezja
Popoln diagram vezja za samodejno osvetlitev ograje z alarmom je prikazan zgoraj. LDR je nameščen obrnjen proti vhodu, s potenciometrom pa prilagodimo občutljivost naprave. Za ročni nadzor tega varnostnega sistema lahko dodate tudi stikalo med negativnim zatičem baterije in ozemljenim zatičem LDR.
Delo svetlobnega ograjnega kroga
Tu se op-amp IC uporablja kot primerjalnik napetosti, 555 IC timer pa se postavi v nespremenljiv način. LDR in potenciometer ustvarjata vezje delilnika napetosti. Izhod tega delilnega vezja se bo spreminjal glede na jakost svetlobe, ki pada na LDR. Delilnik je povezan z obrnjenim zatičem optičnega ojačevalnika. Neinvertirni zatič je povezan z napajanjem preko upora 5,7Kohm, zato je vrednost napetosti na neinvertirnem položaju fiksna. Ta upor lahko nadomestite z 10K potenciometrom, da prilagodite napetost v skladu z zahtevo.
Občutljivost naprave lahko prilagodimo z uporabo potenciometra VR1, ki je zaporedno povezan z LDR. Ko je napetost na neinvertirajočem vhodu večja ali enaka referenčni napetosti, se izhod (na zatiču 6) izhoda IC ojačevalnika (PIN 6) VISOKO. Preberite več o delovanju op-amp-a, tako da sledite različnim vezjem, ki temeljijo na op-amp-u.
V skladu s shemo vezja, ko LDR zazna kakršno koli aktivnost, se izhod optičnega ojačevalnika IC NIZKO in PNP tranzistor T1 začne izvajati. Zato LED začne žareti in sproži se IC 555 časovnika. Tu je 555 IC časovnika v nastavljivem načinu, prednastavljeni časovni zamik pa R3, R5 in C1.
Torej, kadar katera oseba ali predmet vstopi na prepovedano območje, bo LDR zaznal njegove sence in vezje sproži alarm.