Alarm za vrata je zelo pogosta in uporabna naprava iz varnostnih razlogov. Uporabljajo se za zaznavanje, ali so vrata odprta ali zaprta. Pogosto smo v hladilniku videli kakšen alarm na vratih, ki je sprožil drugačen zvok, ko se aktivirajo. Projekti alarmov za vrata so zelo priljubljeni med študenti elektronike in ljubitelji elektronike. Na podlagi različnih tehnologij smo zgradili tudi številne alarme:
- Alarm za vrata z uporabo Arduino in ultrazvočnega senzorja
- Laser Security Alarm Circuit
- Varnostni alarm na osnovi IR
- Protivlomni alarm s pomočjo PIR
- GSM varnostni sistem
Tokrat smo se odločili za alarm za vrata s pomočjo senzorja Hall Effect in 555 IC timer.
Potrebne komponente:
- 555 Časovnik IC
- Zvočni signal
- Odbor za kruh
- Upor 1K -4
- Upor 10K
- 50k LONČEK
- LED
- 10uF kondenzator
- Jumper žica
- 9V baterija ali napajalnik
- LM7805 Regulator napetosti
- Tranzistor BC547
- 3144 Magnetni senzor Hallovega učinka
Hallov senzor učinka:
Hallov senzor je naprava, ki lahko zazna prisotnost magneta glede na njegovo polarnost. Je pretvornik, ki ustvarja signal glede na magnetno polje, ki je v njegovi bližini. Tu smo uporabili 3144 Hall Effect Sensor, ki ima obseg približno 2 cm.
Kot že ime pove, senzor Hall Effect deluje po principu "Hallov učinek". Po tem zakonu "ko je bil prevodnik ali polprevodnik s tokom, ki teče v eno smer, pravokotno na magnetno polje, se je napetost lahko izmerila pravokotno na tokovno pot". S to tehniko bo dvoranski senzor lahko zaznal prisotnost magneta okoli sebe. Prej smo Hallov senzor povezali z Arduinom in izvedli nekaj projektov z uporabo Hall senzorja.
Shema vezja in razlaga:
V tem vezju alarma magnetnih vrat smo uporabili 555 IC časovnika v neskončnem načinu, da ustvarimo ton kot alarm; frekvenco tona lahko nastavite s pomočjo priloženega potenciometra RV1. Tu smo med vtiči 7 in 6 priklopili upor 1k (R1) med Vcc in zatičem 7. 555 Timer (U2) in upor 1k (R4) & 50k Pot (RV1). kondenzator je povezan z zatičem 2 glede na maso. Zatič 1 je povezan s tlemi, zatič 4 pa je neposredno povezan z VCC in zatičem 8 tudi s pomočjo tranzistorja. Hall Effect Sensor ali magnet senzorse uporablja za zaznavanje, ali so vrata odprta in zaprta. Izhod je povezan z dnom tranzistorja BC547, ki je odgovoren za zagotavljanje poti do 555 IC IC. Na indikatorju 3 od 555 sta za prikaz alarma priključena zvočni signal in LED. Na koncu smo za napajanje vezja priključili 9v baterijo.
Delovna razlaga:
Delo na tem magnetnem alarmnem sistemu je zapleteno. Tu smo izdelali 555 stabilnih multi-vibratorjev za generiranje alarmnega signala, kot smo že omenili. Toda ta nestabilni multivibrator U2 nadzorujemo z uporabo Hallovega senzorja U3 prek NPN tranzistorja Q1 BC547.
Ko postavimo magnat blizu Hall Sensorja, potem Hall Hall zazna magnetno polje in kot izhod ustvari signal Low. Ta izhod gre na dno tranzistorja. Zaradi nizkega signala ostane tranzistor izklopljen in napajanje ni vklopljeno v 555 IC timer, zvočni signal pa ostane tiho z izklopljeno LED diodo.
Zdaj, ko magnat odpeljemo daleč od Hall-ovega senzorja, Hallov senzor ustvari visok signal, ki gre na dno tranzistorja. Zaradi visokega signala se tranzistor vklopi in naredi pot za nestabilno napajanje z multi-vibratorji. In ko ima nestabilni multi-vibrator napajanje, začne delovati in ustvari tudi alarmni signal in utripajočo LED. Uporabnik lahko spremeni frekvenco tona s premikanjem potenciometra RV1.
Tako lahko zdaj to vezje pritrdimo na okvir vrat in magnet na vrata, ko bodo vrata zaprta, bo magnet (vrata) in senzor dvorane (okvir vrat) ostal blizu in alarm bo izklopljen. Kadarkoli nekdo odpre vrata, se magnet odmakne od Hall-ovega senzorja in senzor Hall-a postavi visoko in sproži LED in alarm, priključen na 555 IC.