Сигнализация с инфракрасным датчиком

Представленная сигнализация реагирует на пересечение инфракрасного луча. После этого включается сирена — оповещатель, которая будет звучать около одной минуты. Затем, снова проверка состояния охраняемого объекта, и сигнализация либо возвращается в дежурный режим, либо снова включается сирена.

Так всего четыре проверки, затем, если инфракрасный луч по-прежнему перекрыт, переходит, в режим блокировки. Вывести схему из режима блокировки можно нажатием кнопки «Сброс» или устранением предмета, перекрывающего инфракрасный луч.

Так как система срабатывает на пересечение луча, она состоит из двух блоков, — передающего этот луч, и принимающего его.

принципиальная схема передающего блока сигнализации

На микросхеме DD1 собран генератор пачек импульсов. Пачки следуют с периодом в 0,2 секунды. Длительность каждой пачки около 0,002 секунды, а заполнение, — импульсы частотой 33 кГц.

Импульсы частотой 33 кГц вырабатывает мультивибратор на элементах DD1.1-DD1.2. В промежутках между пачками мультивибратор заблокирован логическим нулем, поступающим на вывод 6 DD1.2 через резистор R2. Поэтому транзистор VT1 закрыт и ток через инфракрасный светодиод HL1 не течет.

На элементах DD1.3-DD1.4 собран мультивибратор, вырабатывающий импульсы, следующие с периодом 0,2 секунды. А конденсатор С2 с резистором R2 образует формирователь коротких положительных импульсов длительностью 0,002 секунды.

По фронту каждого импульса мультивибратора DD1.3-DD1.4 на выводе 6 DD1.2 формируется импульс 0,002 сек., который запускает мультивибратор DD1.1-DD1.2. В результате светодиод HL1 излучает вспышки ИК-света продолжительностью 0,002 сек., модулированные частотой 33 кГц, и повторяющиеся с периодом 0,2 сек. Питается передающий блок от источника напряжением 12В.

Схема приемного блока представлена чуть ниже. Фотоприемник, — A1, стандартный фотоприемник для телевизоров. Его резонансная частота 33 кГц (SFH506-33). Поэтому, в передающем блоке установлена именно такая модулирующая частота (частота заполнения пачек импульсов).

принципиальная схема принимающего блока сигнализации

Когда он принимает импульсы ИК-света частотой 33 кГц, на его выходе открывается ключ и на выводе 3 возникает логический ноль. Если инфракрасный сигнал не поступает, — на этом выводе единица.

В результате, в режиме охраны, когда есть оптическая связь между HL1 и А1, на выводе 3 А1 присутствуют отрицательные импульсы длительностью 0,002 сек, следующие с периодом 0,2 сек. Если оптическая связь будет нарушена (луч перекрыт), на выводе 3 А1 импульсов не будет, — логическая единица.

В исходном положении счетчик DD3 находится в нулевом состоянии. При этом, на его выходах «1024» и «8192» логические нули. Поэтому работает мультивибратор на элементах DD1.1 и DD1.2, вырабатывающий импульсы частотой 2,5 кГц. Эти импульсы через элемент DD1.4 проходят на вход DD3. Время, которое требуется счетчику, чтобы сосчитать 1024 импульсы частотой 2,5 кГц составляет примерно 0,41 секунды. Чтобы не включилась сирена пауза между импульсами, поступающими на вход R DD3 от фотоприемника не должна превышать 0,41 секунды.

Если инфракрасный луч будет перекрыт на время больше 0,41 секунды, то возникнет единица на выходе «1024» DD3. Эта единица, во-первых, включит сирену, BF1, подключенную на выходе транзисторного ключа VT1, во-вторых, закроет элемент DD1.3 и перестанет пропускать на вход R DD3 обнуляющие импульсы от фотоприемника, в-третьих, заблокирует мультивибратор DD1.1-DD1.2 и запустит другой мультивибратор — DD2.1-DD2.2.

Мультивибратор DD2.1-DD2.2 вырабатывает импульсы с частотой 16 Гц. Теперь на вход С счетчика DD3 будут поступать импульсы такой частоты. Чтобы сосчитать 1024 импульса такой частоты уйдет времени около 60 секунд.

В течение этого времени будет работать сирена BF1. Затем, на выходе «1024» счетчика DD3 снова установится ноль. Этот ноль, во-первых, выключит сирену, во-вторых, откроет элемент DD1.3 и позволит ему пропускать на вход R счетчика обнуляющие импульсы от фотоприемника, в-третьих, заблокирует мультивибратор DD2.1-DD2.2 и запустит мультивибратор DD1.1-DD1.2.

Если оптическая связь между ИК-светодиодом и фотоприемником A1 имеется, счетчик DD2 обнулится и схема вернется в исходное положение. Если же оптическая связь по прежнему отсутствует (на пути ИК-луча есть какой-то предмет), то через 0,41 секунду сигнализация возобновится. Сирена будет звучать 1 минуту, затем снова проверка наличия оптической связи, и либо переход в исходное положение (оптическая связь есть), либо еще раз сигнализация (оптической связи нет). И еще одна, — четвертая попытка. Если и после неё обнаружится, что оптической связи нет, — возникнет логическая единица на выходе «8192» DD3, которая заблокирует мультивибратор DD1.1-DD1.2 подачей единицы на вывод 1 DD1.1, и система переходит в заблокированное состояние. При этом сигнализация не звучит.

Заблокированное состояние индицируется зажиганием светодиода HL1 красного цвета. Вывести схему из заблокированного состояния можно двумя способами, — нажать кнопку S1, тогда счетчик обнулится и последуют четыре проверки наличия оптической связи. Или восстановить оптическую связь, например, убрав предмет перегораживающий ИК-луч. При этом, счетчик DD3 обнулится импульсом с выхода A1, и схема перейдет в охранный режим.

Кроме того, кнопкой S1 можно в любой момент прекратить звуковую сигнализацию, вернув схему в охранный режим. Этим можно пользоваться, например, при настройке оптического датчика.

В качестве передающего ИК-светодиода можно использовать любой импортный ИК-светодиод от пультов дистанционного управления. На светодиод нужно надеть бленду, которой может быть любая трубка из светонепроницаемого материала (например, корпус фломастера или авторучки из черной пластмассы).

Фотоприемник SFH506 можно использовать с любой резонансной частотой (27-56 кГц). Точного сопряжения по частоте добиваются подбором сопротивления R1.

скачать архив

Если вам понравилась статья, вы можете подписаться на RSS или E-mail рассылку. Для получения обновлений по электронной почте, введите ваш e-mail адрес в эту форму (Доставка от FeedBurner):

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *