Инфракрасная охранная сигнализация, простая схема


Сейчас в охранных системах наиболее популярны датчики движения, ведь они реагирует на перемещение в помещении живых существ. Но это удобно только в том случае, если нужно охранять пустое помещение, и, причем все сразу.

А если нужно контролировать только вход в помещение, и, к тому же, в совсем небольшое помещение. Здесь датчик движения будет не настолько удобным, потому что он будет реагировать так же и на перемещение людей возле этого прохода, но не проходящих через него.

В выше указанном случае, может оказаться более удобным датчик отражения ИК-луча. В проходе устанавливаются ИК-светодиод и фотоприемник, с одной стороны, разделенные непрозрачной перегородкой, направленные в одну сторону, - на место, где должен появиться входящий человек.

Пока в проходе никого (и ничего) нет, ИК-луч от ИК-светодиода ни от чего не отражается и не попадает на фотоприемник. А как только через этот проход кто-то проходит (или что-то перемещается), он собой образует отражающую поверхность, от которой ИК-луч отражается и попадает на фотоприемник. Сигнализация на это отражение реагирует и включает сирену.

Принципиальная схема

Схема выполнена на одной микросхеме К561ТЛ1, содержащей четыре логических элемента формулы 2И-НЕ, но с эффектом триггера Шмитта на входах.

Эффект триггера Шмитта делает схему более стабильной, потому что такие логические элементы имеют гистерезис между порогами нуля и единицы.

И при медленном повышении или понижении напряжения на входе элемента, он не оказывается в нестабильном состоянии, когда величина напряжения на пороге нуля и единицы. Здесь же эти пороги разные, и такого состояния возникнуть не может.

Принципиальная схема охранной сигнализации на инфракрасных лучах, используется микросхема К561ТЛ1

Рис. 1. Принципиальная схема охранной сигнализации на инфракрасных лучах, используется микросхема К561ТЛ1.

На элементе D1.3 собран мультивибратор, вырабатывающий импульсы частотой 38 кГц. Эти импульсы поступают на составной транзистор VT2, в коллекторной цепи которого включен инфракрасный светодиод HL1 (для систем дистанционного управления). Ток через светодиод ограничивается резистором R6.

Подбирая сопротивление R6 можно регулировать чувствительность автомата на дальность работы. Это очень важно, потому что в реальных условиях нужно установить порог приближения к датчику, при котором отраженный сигнал достаточно силен для срабатывания фотоприемника.

Устройство датчика состоит из генератора ИК-вспышек, следующих с частотой около 38 кГц на ИК-свѳтодиодѳ, и фотоприемника. Как уже сказано, они взаимно расположены в одном месте, разделены непрозрачной перегородкой и направлены в одну сторону, - на проход.

На двух других элементах D1.1 и D1.2 выполнен RS-триггѳр, на один вход которого подается логический уровень с интегрального фотоприемника F1, а на другой - от схемы перезапуска и блокировки, состоящей из конденсатора С5, резисторов R7 и R2 и выключателя S1.

В то время, когда между перед ИК-светодиодом HL1 и фотоприемником F1 возникает непрозрачное препятствие, от которого луч отражается, напряжение на выходе ИК-фотоприемника F1 становится равно логическому нулю, так как на него поступает отраженный свет от HL1.

Включением и выключением сигнализации управляет выключатель S1, причем работает он наоборот, - когда замкнут сигнализация выключена.

Когда S1 замкнут через него и резистор R2 на конденсатор С5 поступает напряжение, которое его заряжает почти до напряжения питания микросхемы, то есть, до логического нуля на выводе 6 D1.2.

При этом RS-триггер D1.1-D1.2 фиксируется в состоянии с логическим нулем на выходе элемента D1.4. И не реагирует на состояние на его втором входе - выводе 1 D1.1.

А транзистор VT1 остается закрытым, и ток через него на сирену SB1 не поступает. После выключения S1 конденсатор С5 начинает медленно разряжаться через резистор R7.

Пока он разряжается схема остается невосприимчива к сигналу датчика. Но как только он разрядится, схема будет готова к охране. А пока, она отрабатывает время около 30 секунд, дающееся на то, чтобы все кто должен выйти из помещения, вышли из него.

И так, 30 секунд прошло, и схема перешла из ждущего режима в охранный. Теперь, если кто-то пройдет через проход, или подойдет к месту установки датчика на расстояние меньше порога чувствительности, на выходе фотоприемника F1 появится логический ноль. Это приведет к немедленному срабатыванию RS-триггѳра на элементах D1.1 и D1.2.

И на выходе элемента D1.4 появится логическая единица. Транзистор VT1 откроется и подаст питание на сирену SB1. При этом же, ноль с выхода D1.2 будет поступать на конденсатор С5 через резистор R7 и медленно заряжать его.

Примерно через 30 секунд конденсатор С5 зарядится до напряжения логической единицы. Это переключит RS-тригтѳр D1.1-D1.2 в обратное исходное состояние.

На выходе D1.4 опять установится логический ноль, и транзистор VT1 закроется, перестав подавать питание на сирену SB1. Прекратить звучание сирены и перевести схему в ждущий или выключенный режим можно в любой момент включив выключатель S1. При этом, через него и резистор R2 на конденсатор С5 поступает напряжение, которое его заряжает почти до напряжения питания микросхемы.

При этом RS-триггер D1.1-D1.2 фиксируется в состоянии с логическим нулем на выходе элемента D1.4. И не реагирует на состояние на его втором входе - выводе 1 D1.1.

Фотоприемник и ИК-светодиод можно заменить другими аналогичными, то есть, предназначенными для систем дистанционного управления теле-видео-аудио-аппаратуры.

При этом нужно учесть, что мультивибратор на элементах D1.3 и D1.4 должен генерировать импульсы такой же частоту, на которую рассчитан применяемый фотоприемник. В данном случае это 38 кГц.

Но, если, например, ваш фотоприемник на 56 кГц, то, соответственно, іи мультивибратор на 01.3 должен генерировать импульсы такой же частоты.

Частоту мультивибратора можно установить подбором сопротивления R4 или емкости С4.

Детали

Заменять микросхему К561ТЛ1 на сходную по цоколевке и назначению К561ЛА7 нельзя, потому что у последней логические элементы без эффекта триггера Шмитта.

Сирена SB1 - электронная, на напряжение 12V, предназначенная для автомобильных сигнализаций. Если нужно управлять более мощной сиреной, то это можно делать посредством реле, обмотку которого включить вместо SB1.

Налаживание на дальнодействие датчика осуществляется подбором сопротивления R6, которым ограничивается ток через ИК-светодиод.

Лучков В. РК-07-19.


1 297 Инфракрасные лучи для охраны
ИК лучи охранная сигнализация охранное устройство
Оставить комментарий:

cashback