Mạch cảnh báo an ninh dựa trên IR có thể phát hiện bất kỳ chuyển động nào và kích hoạt báo động. Mạch này rất hữu ích trong nhà, ngân hàng, cửa hàng, khu vực hạn chế, nơi cần báo động khi có chuyển động. Mạch này dựa trên cảm biến IR trong đó chùm tia hồng ngoại liên tục rơi vào điốt quang và bất cứ khi nào chùm tia hồng ngoại này bị đứt, bằng bất kỳ loại chuyển động nào, cảnh báo sẽ được kích hoạt.
Cảm biến IR bao gồm một đèn LED hồng ngoại và điốt quang, trong đó đèn LED hồng ngoại phát ra bức xạ hồng ngoại và điốt quang phát hiện bức xạ. Điốt quang dẫn dòng điện theo hướng ngược lại, bất cứ khi nào ánh sáng chiếu vào nó và điện áp trên nó thay đổi, sự thay đổi điện áp này được cảm nhận bởi bộ so sánh điện áp (như LM358) và tạo ra đầu ra tương ứng.
Trong mạch cảnh báo an ninh dựa trên IR này, chúng tôi đã đặt đèn LED hồng ngoại ở phía trước điốt quang, để ánh sáng hồng ngoại có thể chiếu trực tiếp vào điốt quang. Bất cứ khi nào ai đó di chuyển qua chùm tia này, tia hồng ngoại sẽ ngừng rơi xuống điốt quang và Buzzer bắt đầu phát ra tiếng bíp. Buzzer tự động dừng sau một thời gian, vì buzzer được kết nối với bộ hẹn giờ 555 ở chế độ ổn định.
Loại Báo động này cũng có thể được chế tạo bằng ánh sáng Laser, (giống như Mạch báo động an ninh bằng Laser) nhưng lợi ích của việc sử dụng cảm biến IR là ánh sáng IR không nhìn thấy được trong khi Laser có thể nhìn thấy được. Mặc dù cả hai đều hữu ích và có phạm vi khác nhau.
Các thành phần
- Cặp IR (IR LED và Điốt quang)
- IC hẹn giờ 555
- IC LM358
- Điện trở 100, 10k, 100k, 330, 220 ohm
- Tụ điện 10uF
- Biến trở - 10k
- Buzzer
Sơ đồ mạch và giải thích
Chúng tôi đã sử dụng op-amp LM358 trong mạch này, LM358 có hai bộ so sánh điện áp bên trong nó và chúng tôi đã sử dụng một bộ so sánh ở đây. Đầu không đảo (PIN3) của bộ so sánh điện áp được kết nối với Điốt quang và đầu đảo ngược (PIN 2) của bộ so sánh điện áp được kết nối với một biến trở 10k. Đầu ra của bộ so sánh điện áp (PIN1) được đưa đến chân Kích hoạt của bộ định thời 555. 555 Timer được cấu hình ở chế độ ổn định ở đây.
Trong khi bức xạ IR giảm trên Điốt quang, điện áp ở đầu không đảo ngược (+) của bộ so sánh điện áp cao hơn đầu ngược (-) và đầu ra của bộ so sánh là CAO. Và vì đầu ra của bộ so sánh được kết nối với mã PIN kích hoạt của bộ hẹn giờ 555, nên khi chân kích hoạt 2 ở mức cao, đầu ra 555 ở mức thấp. Vì vậy, trong khoảng thời gian khi tia hồng ngoại rơi vào Điốt quang, đầu ra bộ định thời 555 vẫn THẤP. Để hiểu hoạt động của cảm biến IR với bộ so sánh LM358, hãy xem qua bài viết này: Mạch mô-đun cảm biến IR
Bây giờ khi có một số chuyển động, sự rơi của tia IR trên Điốt quang bị gián đoạn và điện áp ở đầu đảo ngược (Điện áp ngưỡng) của bộ so sánh điện áp trở nên cao hơn đầu không đảo trong một thời điểm. Điều này làm cho đầu ra của bộ so sánh THẤP và cũng làm cho mã PIN kích hoạt 2 của bộ định thời 555 THẤP. Điều này sẽ kích hoạt bộ hẹn giờ 555 và OUTPUT của bộ hẹn giờ 555 ở mức CAO và Buzzer phát ra tiếng bíp trong thời gian ngắn. Thời lượng của tiếng bíp có thể được tăng lên bằng cách thay đổi giá trị của điện trở R1 hoặc tụ điện C1 (mạng RC ở chế độ ổn định đơn của IC hẹn giờ 555). Lưu ý rằng IC 555 được kích hoạt khi mã PIN kích hoạt 2 ở mức THẤP.
Ghi chú:
- Thông thường phạm vi của IR LED là 2 mét, nhưng nó có thể được tăng lên bằng cách sử dụng Ống kính.
- Cảnh báo AC có thể được sử dụng thay cho Buzzer, bằng cách sử dụng Relay.
- Đèn LED hồng ngoại và Điốt quang phải được căn chỉnh phù hợp để các tia hồng ngoại có thể trực tiếp rơi vào điốt quang.
- Độ nhạy của cảm biến có thể được thay đổi bằng biến trở RV1.