Lichtomheiningscircuit wordt gebruikt om de aanwezigheid van een mens of object in een bepaald gebied te detecteren. Het detectiebereik van Light Fence Circuit is ongeveer 1,5 tot 3 meter. Het is vrij eenvoudig om het circuit te ontwerpen met LDR en Op-amp. Dit draagbare circuit kan probleemloos werken met een algemeen verkrijgbare 9V-batterij en het alarmgeluid dat wordt gegenereerd door de zoemer is luid genoeg om de aanwezigheid van een mens, voertuig of object te detecteren.
Dit soort beveiligingssysteem kan ook worden gebouwd door andere sensoren te gebruiken in plaats van LDR te gebruiken, zoals:
- Op PIR gebaseerd inbraakalarmcircuit
- Op IR gebaseerd beveiligingsalarm
- Circuit voor laserbeveiligingsalarm
- Magnetisch deuralarmcircuit met Hall-sensor
Componenten vereist
- LM741 Op-amp IC
- 555 timer IC
- BC557 - PNP-transistor
- LDR
- Weerstand (210, 1K, 5,7K, 100k, 1M)
- Condensator (0.1uf, 10uf)
- Potentiometer - 100K
- Zoemer
- LED
- Batterij - 9V
- Breadboard
LDR
LDR is een lichtafhankelijke weerstand. LDR's zijn gemaakt van halfgeleidermaterialen om hun lichtgevoelige eigenschappen te hebben. Er zijn veel soorten, maar één materiaal is populair en het is cadmiumsulfide (CdS). Deze LDR's of PHOTO RESISTORS werken volgens het principe van "Photo Conductivity". Wat dit principe zegt, is dat wanneer er licht op het oppervlak van de LDR valt (in dit geval) de geleiding van het element toeneemt of met andere woorden, de weerstand van de LDR daalt wanneer het licht op het oppervlak van de LDR valt. Deze eigenschap van de afname van de weerstand voor de LDR wordt bereikt omdat het een eigenschap is van halfgeleidermateriaal dat op het oppervlak wordt gebruikt.
Pin 5. Controlepin: De controlepen is verbonden vanaf de negatieve inputpin van comparator één. Uitgang De pulsbreedte kan worden geregeld door spanning op deze pin toe te passen, ongeacht het RC-netwerk. Normaal gesproken wordt deze pin naar beneden getrokken met een condensator (0.01uF), om ongewenste storing van de werking te voorkomen.
Pin 6. THRESHOLD: Drempelwaarde pin spanning bepaalt wanneer de flip-flop in de timer gereset moet worden. De drempelpen wordt getrokken uit de positieve ingang van de bovenste comparator. Als de controlepen open is, zal een spanning gelijk aan of groter dan VCC * (2/3) de flip-flop resetten. Dus de output wordt laag.
Pin 7. DISCHARGE: Deze pin wordt getrokken uit de open collector van de transistor. Omdat de transistor (waarop de ontladingspin is genomen, Q1) zijn basis heeft aangesloten op Qbar. Telkens wanneer de output laag wordt of de flip-flop wordt gereset, wordt de ontladingspen naar aarde getrokken en ontlaadt de condensator.
Pin 8. Power of VCC: Het is aangesloten op positieve spanning (+ 3.6v tot + 15v).
Schakelschema
Het volledige schakelschema voor automatische hekverlichting met alarm wordt hierboven weergegeven. LDR wordt naar de ingang gericht geplaatst en een potentiometer wordt gebruikt om de gevoeligheid van het apparaat aan te passen. U kunt ook een schakelaar toevoegen tussen de negatieve pin van de batterij en de geaarde pin van de LDR om dit beveiligingssysteem handmatig te bedienen.
Werking van Light Fence Circuit
Hier wordt de op-amp-IC gebruikt als spanningsvergelijker en wordt de 555-timer-IC in een stabiele modus geplaatst. De LDR en de potentiometer creëren een spanningsdelercircuit. De output van dit verdeelschakeling zal veranderen naargelang de intensiteit van het licht dat op de LDR valt. De verdeler is verbonden met de inverterende pin van de Op-amp IC. De niet-inverterende pin is verbonden met voeding via een weerstand van 5,7Kohm, dus de spanningswaarde bij de niet-inverterende is vast. U kunt deze weerstand vervangen door een 10K potentiometer om de spanning aan te passen aan de vereisten.
We kunnen de gevoeligheid van het apparaat aanpassen door de potentiometer VR1 te gebruiken die in serie is geschakeld met de LDR. Wanneer de spanning op de niet-inverterende ingang groter is dan of gelijk is aan de referentiespanning, wordt de uitgang (op pin 6) van de op-amp IC-uitgang (PIN 6) HOOG. Lees meer over het werken met op-amp door de verschillende op-amp-gebaseerde circuits te volgen.
Volgens het schakelschema, wanneer LDR enige activiteit detecteert, wordt de uitvoer van de Op-amp IC LAAG en begint PNP-transistor T1 te geleiden. Daarom begint de LED te gloeien en wordt het 555-timer-IC geactiveerd. Hier bevindt de 555-timer-IC zich in de Astable-modus en wordt een vooraf ingestelde tijdvertraging geleverd door R3, R5 en C1.
Dus wanneer een persoon of object het verboden gebied binnengaat, worden zijn schaduwen waargenomen door de LDR en activeert het circuit het alarm.