מעגל אזעקת אבטחה מבוסס IR יכול לזהות כל תנועה ולהפעיל את האזעקה. מעגל זה שימושי מאוד בבתים, בנקים, חנויות, באזורים מוגבלים בהם יש צורך להתריע על כל תנועה. מעגל זה מבוסס על חיישן IR שבו קרן IR נופלת ברציפות על פוטודיודה, ובכל פעם שקרן אינפרא אדום זו נשברת, על ידי כל סוג של תנועה, מופעלת אזעקה.
חיישן IR מורכב מ- IR LED ופוטודיודה, בהם IR LED פולט קרינת IR ופוטודיודה מזהה את הקרינה. פוטודיודה מוליכה זרם בכיוון ההפוך, בכל פעם שאור נופל עליו והמתח על פניו משתנה, שינוי מתח זה מורגש על ידי משווה המתח (כמו LM358) ויוצר פלט בהתאם.
במעגל אזעקת אבטחה מבוסס IR זה, הצבנו את נורית ה- IR מול הפוטודיודה, כך שאור ה- IR יכול ליפול ישירות על הפוטודיודה. בכל פעם שמישהו עובר דרך קרן זו, קרני IR מפסיקות ליפול על פוטודיודה ובאזר מתחיל לצפצף. זמזם מפסיק אוטומטית לאחר זמן מה, שכן זמזם מחובר לטיימר 555 במצב מונוסט.
סוג זה של אזעקה יכול גם לבנות אור לייזר, (כמו מעגל אזעקת אבטחה בלייזר), אך היתרון בשימוש בחיישן IR הוא שאור ה- IR אינו נראה בזמן שהלייזר נראה לעין. למרות ששניהם שימושיים ובעלי היקף שונה.
רכיבים
- זוג IR (IR LED ופוטודיודה)
- 555 IC טיימר
- IC LM358
- נגד 100, 10k, 100k, 330, 220 אוהם
- קבלים 10uF
- נגד משתנה - 10k
- זַמזָם
תרשים מעגל והסבר
השתמשנו במגבר OpM LM358 במעגל זה, ב- LM358 יש שני משוואי מתח, והשתמשנו כאן במשווה אחד. קצה לא הפוך (PIN3) של משווה המתח מחובר לפוטודיודה והקצה ההפוך (PIN 2) של משווה המתח מחובר לנגד משתנה של 10k. פלט של משווה המתח (PIN1) מוזן לסיכת הדק של טיימר 555. טיימר 555 מוגדר במצב מונו-סטאבל כאן.
בעוד שקרינת ה- IR נופלת על פוטודיודה, המתח בקצה הלא-הפוך (+) של משווה המתח גבוה מהקצה ההפוך (-) והפלט של המשווה הוא גבוה. וככל שפלט המשווה מחובר לפין ההדק של טיימר 555, כך שכאשר פין ההדק 2 גבוה, פלט 555 נמוך. כך שבתקופה בה קרני ה- IR נופלות על פוטודיודה, פלט הטיימר 555 נשאר נמוך. כדי להבין את העבודה של חיישן IR עם השווה LM358 עברו על מאמר זה: מעגל מודול חיישן IR
עכשיו כשיש תנועה כלשהי, נפילת קרני ה- IR על פוטודיודה נקטעת והמתח בקצה ההפוך (מתח סף) של משווה המתח הופך לגבוה יותר מהקצה שאינו הופך, לרגע מסוים. זה הופך את תפוקת המשווה ל- LOW וגם הופכת את ה- PIN של טריגר 2 של טיימר 555 ל- LOW. זה יפעיל את טיימר 555, ו- OUTPUT של טיימר 555 הולך גבוה וזמזם מצפצף למשך זמן קצר. ניתן להגדיל את משך הצפצוף על ידי שינוי ערך הנגד R1 או הקבל C1 (רשת RC במצב יציב מונו של טיימר 555 IC). שים לב כי 555 IC מופעל כאשר טריגר PIN 2 מקבל נמוך.
הערות:
- בדרך כלל טווח ה- IR LED הוא 2 מטר, אך ניתן להגדיל אותו באמצעות עדשה.
- ניתן להשתמש באזעקת AC במקום זמזם באמצעות ממסר.
- נורת LED ופוטודיודה חייבים להיות מיושרים כראוי כך שקרני IR יכולות ליפול ישירות על פוטודיודה.
- ניתן לשנות את רגישות החיישן על ידי הנגד המשתנה RV1.