Включение освещения при приближении к объекту

March 10, 2011 by admin Комментировать »

Малышев С. Ю.                          r. Мариуполь

Кому из радиолюбителей не хотелось автоматизировать свой дом, квартиру, гараж. Когда, например, зажигался бы автоматически свет при подходе кдвери. Или, наконец, сделать несложную охранную систему на инфракрасных лучах, которая бы следила за приближением обьекш. При наличии современныхдатчиков это не составит труда, но их трудно найти в продаже. Гакие датчики устанавливают только в дорогих системах автоматики и сигнализации.

Вашему вниманию предлагается схема, которая срабатывает при приближении объекта. Она может найги различные применения: от работы в составе охранной сигнализации в качестве сигнализатора до автомага включения освещения при приближении человека.

Структурадатчика препятствия показана на рис. 1.16. Максимальное расстояние до объекта, на котором может реагировать автомат, составляет примерно 3…4 м (его можно уменьшить до нужной величины). При использовании более мощных излучающих ИК-диодов дальность действия увеличится. Принцип работы схемы основан на передаче ИК-импульсов, которые отражаются от объекта и принимаются приемником. На выходе силовой части устройства можно подключить лампу, сирену или еще что-то необходимое.

Рис. 1.16. Основные узлы, из которых состоит устройство

На рис. 1.17 приведена принципиальная схема приемной и передающей части устройства. Передающая часть позаимствована из книги Виноградова Ю. А. [3]. Она состоит из тактового генератора (на элементах микросхемы DD1.1, DD1.2), импульсы которого запускают одновибратор (DD1.3, DD1.4) для формирования более ко- роткихимпульсов. Онивсвоюочередьоткрывают нормальнозакры- тые транзисторы VT6, VT7. Ток, проходящий через ИК-диоды (BL1 —BL2), вызывает импульсное излучение. Данная схема потребляет очень мало энергии, гак как излучение посылается импульсно, тем самым не nepei ружая выходной транзистор и сами ИК-диоды.

При появлении объекта в поле излучения передатчика происходит отражение ИК лучей и они попадают на приемную часть. Импульсы с фотодиода VD1 усиливаются усилителем на транзисторах VT1—VT5 и посгупаюг на одновибрагор DA1, выполненный на таймере серии 555 (отечественный аналог — КР1006ВИ1). Од- новибратор формируег на выходе импульсы длительностью 0,5 с, а если на его вход постоянно приходят запускающие импульсы, то на выходе будет присутствовать высокое напряжение, близкое к питающему.

Рис. 1.17. Приемная (а) и передающая (б) части схемы

Далее через свегодиод HL1, который своим свечением сигнализирует о появлении объекта, этот сигнал поступает на тиристор- ную оптопару VS2 (АОУ1 15). В свою очередь оптопара включает таймер DA2 (рис. 1.18). Данный таймер управляет свечением лампы EL1 — время ее работы можно регулировать от 5 с до 10…15 мин при помощи резистора R4. Лампа погаснет через этот интервал, если объект удалился из поля «зрения» передатчика.

Силовая часть состоит из двух узлов: схемы управления тиристором VS1 (с бестрансформаторным питанием от сети) и маломощного стабилизатора напряжения для питания ИК-датчика (с понижающим напряжение трансформатором). Последний питается от сети через фильтр от импульсных и высокочастотных помех. Простейший фильтр может быть выполнен на ферритовом кольце 022…3O мм (края закруглите напильником). Намотка двух обмоток выполняется одновременно — двухпроводной «лапшой» из силового провода до заполнения каркаса (от 5 до 8 витков).

Питаются приемная и передающая часть от двух регулируемых стабилизаторов с защитой от короткого замыкания. Причем верхний по схеме (VT2, VT4) используется для питания приемника, а нижний (VT1, VT3) для передатчика. Резистор R10 выводится на переднюю панель автомата. Этим резистором регулируется напряжение от 5 до 12 В, а следовательно, и мощность излучения ИК-дио- дов, что позволяет менять расстояние реагирования от 50 см до максимума — 3…4 м.

На рис. 1.19 показана схема второго варианта приемной части, которая благодаря применению специализированной микросхемы КР1056УП1 имеет увеличенную чувствительность. Тут микросхема таймера играет только роль буфера.

В схему также введен звуковой генератор на элементах D1.1, D1.2. Тумблером SA1 выбирается режим сигнализации:

о замкнуты показанные на схеме контакты — непрерывный

звуковой сигнал; о второе положение переключателя — одноразовый режим сигнализации. При этом элементы D1.3, D1.4 выдают один короткий импульс (длительностью около 1 с) на запуск звукового генератора при попадании объекта в поле зрения автомата.

Сам автомат монтируегся в двух корпусах. Силовая вместе с пигающей частью и, огдельно, передающая с приемной частью. Соединяются два блока многожильным проводом. Передающая и

Рис. 1.18. Схема силовой части и блока питания для ИК-датчика


Рис. 1.19. Второй вариант приемной части схемы ИК-датчика и звуковой генератор для оповещения


приемная схемы самые ответственные. Располагаются они в одном корпусе и разделены светонепроницаемой перегородкой, чтобы не было засветки по месту излучения. Сам фотодиод помещен в небольшой тубус для лучшей направленности на отраженное излучение. Окно закрывается сгеклом красного цвета для уменьшения засветки от посторонних источников.

Настройки автомат практически не требует. Резистором R9 устанавливаем нужную дальность отражения, направляя передатчик в пустое пространство и периодически подставляя предметы.

Примечание

Источник питания схемы можно существенно упростить, если вместо собранных на дискретных элементах линейных стабилизаторов установить микросхемы стабилизаторов на соответствующее напряжение, например, из серии КРЕН или их зарубежном эквиваленте 78xx. Регулируемый источник проще всего выполнить на микросхеме K142EH 12A( Б) или LM317, что то же самое.

Источник: Радиолюбителям: полезные схемы. Книга 6. — M / СОЛОН-Пресс, 2005. 240 с.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты