Фотосторож з пульсуючим променем

У багатьох випадках необхідний такий датчик, який міг би працювати як у повній темряві, так і при сонячному світлі, залишаючись непомітним для злочинця. Сразу на пам'ять приходять кілька схем, а першою та, де використовуються невидимі людині промені. В іншому схема повинна працювати звичайним чином.

Рис.1. Інфрачервоний світловий передавач.

Найпростішим методом (з точки зору розробки) у даному випадку було б використання безперервного променя світла, що освітлює фотоелемент. У 99% випадків цей спосіб працює добре, але в залишкових 1% випадків попадається грабіжник, який або за досвідом, або за отриманою інформацією знає, де знаходиться фотоелемент, і, направивши на нього своє джерело світла, може пройти непоміченим. Тут вже потрібен більш досконалий фотосторож.

Промінь світла в такому фотостороже можна зробити пульсуючим, промодулював його низькою частотою, при цьому фотоприймач можна зробити чутливим тільки до певної частоти модуляції променя.

Схема, показана на рис. 1, перериває невидимий інфрачервоний (ІК) промінь світла з частотою 1500 Гц. Тут D1 - елемент типу ХС-880-А, Radio Shack 276-143. Промінь падає на фотоприймач ІК-променів, роль якого виконує фототранзистор у схемі на рис.2.

Рис.2. Інфрачервоний фотоприймач

Робота схеми. Почнемо зі світлового передавача на рис.1. На таймері типу 555 зібраний автогенератор, що працює на частоті 1500 Гц. До його виходу підключений інфрачервоний світлодіод, що пульсує з частотою генератора. Частота генератора визначається номіналами резисторів R2, R3, R4 і конденсатора C1. Перемінним резистором R4 проводиться точна настройка передавача на частоту фотоприймача. Конкретна робоча частота приймача не настільки важлива, адже під неї легко підстроїти частоту фотопередавача. Резистор R1 обмежує струм через світлодіод. Зменшивши його, можна збільшити світловий вихід світлодіода, але перед цим необхідно переконатися, що струм через світлодіод не перевищує максимально допустимий. Фотоприймач, схема якого показана на рис.2, трохи складніше в порівнянні з простою схемою фотопередавача, але насправді також відноситься до простих схем.

Детектор інфрачервоного світла транзистор Ql (Radio Shack 276-142) сприймає пульсуючий промінь від фотопередавача і передає невеликий амплітудний сигнал змінного напруги в схему на подвійний Т-мост. Якщо поглянути уважніше, то видно, що вхід і вихід Т-моста підключені до бази і колектора транзистора Q2. Весь комплекс утворює резонансний підсилювач, максимум підсилення якого припадає на резонансну частоту. На цій частоті опір Т-моста максимальне, а отже, мінімальна наведена через нього негативна зворотна зв'язок. Завдяки цій властивості транзистор Q2 підсилює лише сигнал з частотою 1500 Гц, що надходить від фотопередавача. Далі сигнал з частотою 1500 Гц підсилюється транзистором Q3 до рівня, достатнього для роботи детектора з подвоєнням напруги на діодах D1 і D2. Постійне напруження з його виходу через резистор R2 відкриває транзистор Q4, замикаючи через себе клеми В і С.

Збірка схеми. Конструкцію пристрою виберіть на свій розсуд. При розміщенні світлодіода передавача і фототранзистора приймача слід виключити можливість потрапляння на них прямого світла. Найкраще цього можна досягти розміщенням фототранзистора разом із деталями в світлонепроникному корпусі. Просвердліть отвір діаметром менше 1 см в одній зі сторін коробки і помістіть фототранзистор на відстані 2,5 см навпроти нього. При такому розташуванні фототранзистора сигнал від передавача буде доходити до нього неперевантаженим бічним світлом. Якщо подібним чином розмістити світлодіод передавача, надійність схеми підвищиться.

Використання пристрою. Визначте те місце, де найімовірніше пройде злочинець. Згідно з цим розмістіть приймач і передавач для охорони території. Пристрій працює найкраще, якщо відстань між передавачем і приймачем не перевищує 5 м. Завжди краще поекспериментувати для пошуку найкращого розташування пристрою.

Після того як знайдено місце для обох частин пристрою, увімкніть живлення кожного, а до катоду діода D1 приймача підключіть вольтметр постійного напруги. Другий вивід вольтметра підключається до загального проводу. Слідкуючи за показаннями вольтметра, налаштуйте передавач за допомогою резистора R4 на частоту приймача по максимальним показанням вольтметра, при цьому напруга на катоді діода D1 повинна складати, принаймні, 1,5 В і доходити до 5 В при зменшенні відстані між передавачем і приймачем. Клеми В і С можуть бути підключені до будь-якої системи сигналізації, що працює від НЗ-контактів. Головне тут при увімкненні - це дотриматися полярності. Для роботи з будь-якою існуючою сигналізацією можна також між клемою В і плюсом живлення приймача включити електромагнітне реле.

Яку б схему фотосторожа ви не вибрали, важливість належного розташування фотодатчика не можна недооцінювати. Погано розміщені датчики, хоч і не пропустять злочинця, але стануть причиною ряду хибних спрацьовувань. Важко придумати ще щось таке, що сильно знижує загальну ефективність будь-якої сигналізації, як хибна тривога. Лякали вовками так, що ніхто не повірив, коли вони насправді прийшли.