Лазерная сигнализация на одном транзисторе схема. Электрическая схема сигнализации

На сегодняшний день сегмент рынка охранных систем предлагает множество устройств, ориентированных на эффективную охрану имущества. Установка подобных приборов способствует снижению вероятности проникновения на объекты, нуждающиеся в охране. В качестве последних выступают гаражи, квартиры, небольшие дачные домики и загородные коттеджи.

Системы сигнализации, в которых задействован лазер, опережают аналогичные разработки по показателям проблематичности взлома и обхода системы. Подобные сигнализации отнесены к категории дорогостоящих. Минимальная цена превышает стоимость традиционных охранных комплексов в несколько раз.

В качестве альтернативного варианта может быть предложена установка лазерной сигнализации собственными силами. При таком подходе удается обзавестись эффективной охранной системой, базирующейся на использовании лазеров, при относительно небольших денежных затратах. Расходы ограничиваются стоимостью нескольких устройств и дополнительных компонентов.

Ниже Вы узнаете, как сделать лазерную сигнализацию своими руками по схеме и какие комплектующие для нее понадобятся.

Сфера применения

Лазерные сигнализации принято устанавливать непосредственно в помещениях либо по периметру охраняемого объекта. Комплексы данной категории востребованы при необходимости охраны:

предприятий;

квартир;

офисов компаний;

коттеджей, домов;

отделений банков.

Установка лазерной разновидности сигнализации рекомендована для объектов, по совместительству являющихся местом хранения ценных вещей, значительных сумм денежных средств либо драгоценностей.

Принципы работы лазерной сигнализации

Главные компоненты охранного устройства - транслирующий лазерное излучение источник и фотоприемник. В качестве основной функции последнего определено принятие указанного излучения. В момент попадания лазерного луча на поверхность фотоэлемента показатель электрического сопротивления не превышает нескольких Ом. В случае прерывания луча лазера фиксируется стремительный рост величины сопротивления фотоэлемента. Далее посредством реле осуществляется включение внешних устройств исполнительного типа, в результате чего происходит срабатывание сигнализации.

Сильные стороны лазерных сигнализаций

Лазерным охранным комплексам присущ ряд преимуществ:

высокая мобильность, позволяющая передвигать отдельные модули и располагать их в отведенных для этих целей местах;

возможность размещения лазеров в укромных уголках, вследствие чего незваные гости могут не догадываться о срабатывании сигнализации до момента прибытия на объект сотрудников охранной фирмы;

совместимость элементов лазерного охранного комплекса с разнообразными интерьерными решениями без потери внешнего вида;

возможность срабатывания как со звуковыми сигналами, так и без них (помимо этого предусмотрен вариант оповещения сотрудника, дежурящего на центральном пульте охранного ведомства);

возможность сборки лазерной сигнализации собственными силами, предполагающая использование подручных средств.

Минусы лазерной сигнализации

Недостатки лазерных охранных комплексов ограничиваются двумя позициями:

высокой стоимостью;

сложностью монтажа/настройки.

Набор комплектующих для сборки лазерной сигнализации

Принятие решения о сборке собственной лазерной сигнализации предполагает необходимость приобретения определенных компонентов. На этапе создания простого охранного комплекса не удастся обойтись без следующих комплектующих:

указки с лазером;

фотоэлемента, особенностью которого является изменение сопротивления в момент воздействия на поверхность потока света;

реле, отвечающего за коммутацию с внешними устройствами (за счет чего обеспечивается срабатывание звуковых сигналов и т.д.);

корпусных деталей;

коммутационных проводников;

монтажных инструментов;

материалов/инструментов, необходимых для пайки.

Приведенные выше составляющие можно купить в специализированных торговых точках либо на радиорынке. Отдельные элементы представляют собой комплектующие к бытовым приборам, вследствие чего могут быть в наличии. В этом случае удастся сэкономить на закупке необходимых деталей.

На видео: Как сделать лазерную сигнализацию своими руками?

Простая схема лазерной системы сигнализации

Для реализации приведенной ниже схемы понадобятся указка с лазером и таймер NE555.

Облучаемому лазером фоторезистору присуще небольшое сопротивление. В момент отсутствия лазерного луча электрическое сопротивление стремительно возрастает. В случае выполнения данного условия от микросхемы поступает команда, включающая внешнее устройство. Срабатывание подтверждается звуком сирены.

Инструкция по сборке

Для собственноручно собираемой лазерной сигнализации подойдет простейшая модель лазерного излучателя. Можно обойтись как лазерной указкой, так и игрушечным лазером, позаимствованным у ребенка. В качестве источника питания подобных излучателей выступают три компактные батарейки, не рассчитанные на продолжительную эксплуатацию. Вследствие этого необходимо обеспечить лазер рабочим напряжением, за поставку которого будет отвечать блок питания подходящего номинала. При отсутствии подходящего элемента придется поработать над низковольтным блоком. Добавление в схему резистора позволит снизить напряжение на выходе до требуемого показателя.

На трехконтактную релейную систему возлагаются функции отключения лазерного луча и включения сирены. Можно купить готовый образец либо сделать реле самостоятельно. В последнем случае придется переделать релейный узел устройства, пришедшего в негодность.

Контакты реле необходимо подключить к проводной линии связи, обеспечивающей взаимодействие фотоэлемента и звуковой сирены. Таким образом удастся добиться срабатывания реле в случае увеличения сопротивления фотоэлемента. Помимо сирены через реле целесообразно включить и линию питания лазера. Подобный шаг призван обеспечить звучание сирены до момента отключения сигнализации посредством нажатия специальной кнопки. В противном случае будет наблюдаться отключение звукового сигнала после покидания зоны перекрытия объектом, воспрепятствовавшим прохождению лазерного луча.

На видео: Самостоятельная сборка лазерной сигнализации с комплектующими, заказанными с Aliexpress.

Особенности монтажа в домашних условиях

При необходимости охраны собственного жилья устанавливать лазерную сигнализацию целесообразно в наиболее уязвимых для проникновения местах. Для одноэтажных строений и квартир, расположенных на первом этаже, в качестве проблемных зон определены балконные и входные двери.

Схема, по которой монтируется лазерная сигнализация, должна быть геометрически правильной. Соблюдение данного требования гарантирует безопасность объекта.

При размещении лазерного излучателя и фотоприемника важно помнить, что они должны находиться на одной линии друг напротив друга. Лазерный луч при этом должен попадать в центральную часть фотоэлемента. Реагирующий на свет компонент рекомендовано разместить в черном тубусе с целью исключения воздействия внешних источников освещения.

Кнопка, ответственная за срабатывание и отключение сигнализации, не должна бросаться в глаза. Желательно разместить ее в укромном месте. Сигнализационную проводку также лучше прокладывать скрытно. При таком подходе затрудняется самостоятельное отключение охранной системы злоумышленником, проникнувшим на объект.

При наличии нескольких зеркал можно устроить лазерную растяжку, способную перекрыть обширное пространство. Устанавливать зеркала необходимо между фотоприемником и излучателем, соблюдая определенную геометрию.

Вывод

Собственноручно собранные лазерные сигнализации успешно справляются с задачей обнаружения в охраняемом помещении посторонних лиц. Как показывает практика, высокоэффективные охранные комплексы могут быть созданы на базе бюджетных комплектующих, приобретенных по приемлемой стоимости либо представляющих собой рабочие узлы приборов, вышедших из строя.

Используя игрушку с лазером, которая стоит, как вы знаете, копейки, можно создать сигнализацию и установить на входе в квартиру, гараж, двор. Расходов почти нету, а выгода несоизмеримо большая.

Чтобы собрать конструкцию, понадобится лазерная указка и несколько радиодеталей. Принцип действия сигнализации основан на чувствительности фоторезистора, реагирующего на луч лазера.

В этом видео показано, как собрать лазерную сигнализацию. Для этого потребуется указка и несколько деталей. Схема устройства собран на таймере 555. Для обнаружения лазерного излучения нам понадобится фоторезистор. Он соединен со вторым резистором, чтобы получить делитель напряжения. Сопротивление второго резистора должна быть сопоставима с фоторезистором. В нашем случае оно равно 100 ом. Когда фоторезистор не облучается, его сопротивление увеличивается. Это приводит к повышению напряжения на 6 ножек микросхемы. В результате появляется логический ноль на выходе микросхемы и включается пищалка.

Выключить динамик и сбросить систему можно, переведи логический анализ динамика на trigger. Переключившись назад, вернем схему в режим готовности.

Для проверки соберем схему на макете. Если все будет работать правильно, соберем на плате. Разместим фоторезистор на длинных ножках, чтобы иметь возможность настроить положение после монтажа. Прикрепим батарейный отёк к плате клеевым пистолетом. Свободные провода закрепим вокруг платы резинкой. Самое время установить систему. В простейшем случае лучше будет подобен растяжке, находящейся по одну сторону двери. Расположенных друг напротив друга. Сначала закрепим сигнализацию. Клейкой лентой закрепим кнопку указки во включенном состоянии. Смонтируем указку на месте. Настройки лучше точно на центр фото резистора. После этого включите систему. Любой входящий будет активировать сигнализацию. Одиночный растяжка работает отлично. С помощью нескольких зеркал можно покрыть лучами всю комнату. Закрепим указку на одной из поверхностей. Луч направлен на одну из стен. Продолжайте добавлять зеркало. Главное, чтобы последнее направляло луч на фоторезистор.

Так как система состоит из одного непрерывного лазера, любое препятствие на пути включит сигнализацию.

Приятным преимуществом такой сигнализации является способность охватить значительное пространство, если дополнить ее системой зеркал. Луч будет пересекать пространство по множеству каналов, контролируя малейшие участки площадки.

Для увеличение длительности работы замените батарейки более мощными или аккумуляторами.

Может вам хочется научиться разбираться в принципе работы электросхем на примере ?

Идея о создании лазерной сигнализация была не новой, только все времени на сборку не находил. И вот, наконец, наступили выходные. В магазине была приобретена готовая простенькая сигнализация для автомобиля за 3$. Компактная пьезоэлектрическая головка, внутри которой собрана сама электрическая схема сигнализации.

При подключении к источнику питания, сигнализация издает очень высокий звук, который напоминает милицейской машины.

Итак, стояла задача изготовить датчик для сигнализации. Передатчик - лазерный диод. В магазине также был приобретен простой красный лазер-указка (1$), затем диод с оптикой был снят из заводского корпуса устройства.

Кнопка с лазера была отпаяна.

Минус лазерного диода подключен напрямую к источнику питания, а плюс через ограничительный резистор 30 ом подключен к источнику питания. Источником питания служит импульсный БП от DVD проигрывателя, поскольку блок выдает нужное нам напряжение 6 вольт.

Фотодиод использован от фотоаппарата КОДАК. Схема устроена так, что при наличии света - фотодиод не дает транзисторам открыться, поскольку его сопротивление больше, чем сопротивление резистора на 100К, следовательно ток будет протекать через фотоприёмник. Электрическую схему простой сигнализации смотрите на рисунке (кликните для увеличения).

Как только освещение ослабляется или вовсе исчезает, то сопротивление фотодиода увеличивается и ток начинает протекать через резистор 100К на базу первого транзистора и переход открывается, после чего открывается второй транзистор к коллектору которого подключена сигнализация. После срабатывания сигнализации, реле мгновенно отключает лазерный диод, это сделано для того, чтобы после при наличии освещения сигнализация не отключилась, пока вы сами не отключите его.

Реле подойдет любое, я использовал реле от импортного стабилизатора напряжения без каких-либо переделок.

Нужно учесть, что фото- и лазерный диод должны находится на одном уровне так, чтобы луч лазера осветил фотодиод, последний должен находится в темном корпусе, поскольку солнечное освещение мешает правильной работе устройства. Чувствительность к свету зависит от номинала резистор 100К, при уменьшении его сопротивления, датчик будет более чувствителен.

Расстояние между лазерным диодом и фотоприемником может достигать нескольких метров. Когда объект проходит через зону активации датчика, на миг луч лазера падает на его тело и не освещает фотодиод, в этот момент срабатывает сигнализация и одновременно отключается лазер, чтобы потом он не освещал фоторезистор. Данный датчик можно использовать как датчик для включения дворового света, просто нужно поставить второе реле вместо сигнализации, которое и будет включать свет.

Обсудить статью ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА СИГНАЛИЗАЦИИ

Предлагаемая конструкция может пригодиться для охраны некапитальных проемов — окон, дверей проходов — или установлена по периметру открытого объекта. Принцип работы – срабатывание по прерыванию луча лазера нарушителем. Несмотря на свою простоту, система получилась достаточно надежной и экономичной, а красный лазер, работающий в режиме коротких импульсов практически незаметен нарушителю.

Рисунок 1. Схема передатчика лазерной охранной системы

Передатчик, схема которого изображена выше, состоит из генератора коротких импульсов и усилителя тока, нагруженного на лазерную указку, которую несложно найти практически в любом ларьке. Генератор собран на элементах DD1.1, DD1.2 и при указанных на схеме номиналах частотозадающей цепи работает на частоте около 5 Гц. Далее сигнал поступает на дифференцирующую цепь С2R3, которая формирует короткие импульсы длительностью около 10 мкс. Это не только делает устройство экономичным (одной шестивольтовой батареи типа 476 хватает более чем на год непрерывной работы передатчика), но и незаметным для нарушителя.

Далее импульсы выравниваются по форме и амплитуде элементами DD1.3, DD1.4 и поступают на усилитель, собранный на транзисторе VT1. Усилитель нагружен на лазерную указку, которую дорабатывают – исключают батареи и снимают конусообразный наконечник. Резистор R7, включенный последовательно с резистором, «впечатанным» в саму плату лазерного фонарика (его номинал порядка 50 Ом), является токоограничивающим для лазерного светодиода, тумблер SA1 включает непрерывный режим работы излучателя, необходимый для юстировки системы «передатчик-приемник».

Для большей экономии и стабильности частоты микросхема DD1 питается пониженным до 3-4 В напряжением, излишек гасится резистором R6. Средний ток потребления передатчиком не превышает 10 мкА, в импульсе светодиод потребляет около 20 мА, поэтому выключатель питания не предусмотрен. Передатчик сохраняет работоспособность (конечно, при снижении дальности) при снижении питающего напряжения до 4.5 В.

Приемник, схема которого изображена на рисунке 2, собран на интегральной микросхеме DA1, чувствительным элементом служит фотодиод ФД263-01. При его замене нужно учитывать длину импульсов засветки – время реакции светодиода на засветку должно быть в 5-10 раз ниже длительности импульса лазера.

На его месте смогут работать, к примеру, ФД320, ФД-11К, ФД-К-142, КОФ122 (А, Б) и многие другие. В ответ на каждую вспышку передатчика приемник формирует на выходе импульс высокого уровня амплитудой КМОП. Его можно использовать для дальнейшей обработки. Для исключения внешней засветки фотодиод нужно установить в непрозрачную трубку, выполняющую роль бленды.

Настройка системы сводится к ее юстировке. Делают это визуально, наводя луч лазера на фотоприемник как можно точнее. Для этого переключателем SA1 включают передатчик на непрерывное излучение. После окончания юстировки и приемник, и передатчик должны быть прочно закреплены. В принципе, «микронной» юстировки такая система не требует. Во время экспериментов она надежно работала, когда фотоприемник, отнесенный от передатчика на 50 м, находился в круге разброса излучения диаметром 30 см.

По материалам «Радио» №7, 2002 г.

Данная сигнализация из лазерной указки , которую можно собрать своими руками, подобна той, которую мы можем наблюдать в различных фильмах. Сигнализация использует лазерный луч для защиты ваших ценностей и имущества.

По существу, когда между лучом и датчиком появляется какое либо препятствие (человек или животное), сопротивление фотодиода увеличивается и в результате на выходе устройства появляется высокий уровень напряжение, который затем может активировать сирену или какое-либо исполнительное устройство.

Ток потребления приемника составляет порядка 10 мА. Лазерную указку и приемник можно разместить в общем корпусе, а лазерный луч уже с помощью зеркала направить на фотодиод.

Описание лазерной сигнализации

На схеме мы видим операционный усилитель TL072 (IC1.A) настроенный в качестве компаратора напряжений. Он сравнивает опорное напряжение на инвертирующем входе ОУ (вывод 3), идущее с регулируемого резисторного делителя на P1, R4 и напряжение поступающее на прямой вход ОУ (вывод 2) с делителя, состоящего из фотодиода D1 и постоянного резистора R3.

Когда лазерный луч прерывается, напряжение на выводе 2 компараторе падает ниже опорного напряжения на выводе 3. Результатом этого является высокий уровень на выходе 1 операционного усилителя. Как уже было сказано выше, данный сигнал можно использовать для включения сирены, компьютера или прожектора, который, возможно, будет сдерживать нарушителя.

Резистор R2 обеспечивает гистерезис для предотвращения неустойчивости схемы, когда напряжение на обоих входах компаратора равны. Конденсатор С1 предназначен для игнорирования непродолжительного прерывания луча, например, летающими насекомыми. Если вы хотите чтобы чувствительность сигнализации была выше, то можно уменьшить емкость конденсатора С1 до 1мкФ.

Схема проста и может быть собрана на небольшом кусочке макетной платы. После сборки цепи и тестирования, вы должны поместить ее в подходящий корпус, в котором имеется отверстие под фотодиод. Желательно фотодиод предварительно установить в трубку черного цвета, для того чтобы предотвратить попадание постороннего источника света.