Устройство охранной сигнализации со световым датчиком

На рис. 1 изображена схема устройства, которое можно использовать для охранных, а также для многих других целей. Оно представляет собой разновидность устройства тревожной сигнализации, в котором отсутствуют подвижные части, за исключением выключателя питания S1. Подобно описанным выше устройствам охранной сигнализации, оно может быть приведено в действие на расстоянии, однако для этого вместо механического переключателя установлен полупроводниковый прибор на основе сульфида кадмия, или просто фотоэлемент.
Иногда этот прибор называют еще фоторезистором. Это очень точное определение, поскольку фотоэлемент представляет собой пассивный полупроводниковый прибор, внутреннее сопротивление которого меняется от очень большого (в полной темноте) до совсем малого (в яркий солнечный день). Ток, протекающий через фотоэлемент, прямо зависит от его сопротивления, которое в свою очередь зависит от интенсивности света, падающего на светочувствительную поверхность фотоэлемента.
Существует много различных типов фотоэлементов, большинство из которых будут функционировать в этой схеме. Использованный автором фотоэлемент был приобретен в местном магазине компании «Рэдио шак». Этот фотоэлемент из сульфида кадмия имеет максимум чувствительности в зеленом и желтом участках оптического спектра. Его максимальное внутреннее сопротивление в полной темноте составляет 500 кОм, а при ярком солнечном свете оно падает приблизительно до 100 Ом.
В данной схеме фотоэлемент подключен последовательно с 9 В батареей к выводу 4 ИС. В темноте фотоэлемент имеет очень большое сопротивление и ток в этой ветви схемы протекать не будет. При этом 8 Ом громкоговоритель будет молчать. С ростом освещенности сопротивление фотоэлемента будет уменьшаться и через него потечет ток. Схема начнет функционировать и из громкоговорителя раздастся резкий звук. Медленно увеличивая освещенность, можно добиться плавного включения устройства.


Рис. 1. Схемы устройства охранной сигнализации со световым датчиком. В1 — 9 В батарея, С1 — конденсатор 0,06 мкФ, С2 — конденсатор 8 мкФ, 15 В, фоторезистор на основе сульфида кадмия, R1—переменный резистор 50 кОм, R2 — углеродистый резистор 1 кОм, 0,5 Вт, R3 — углеродистый резистор 10 кОм, 0,5 Вт, S1 — однополюсный выключатель.


Если это устройство используется для охраны помещений, то его следует поместить в темное место. Тогда при внезапном включении освещения из громкоговорителя немедленно раздастся звуковой сигнал. В дневное время устройство можно обесточить выключателем питания S1. Это устройство может найти применение в фотографии, однако не исключено, что к моменту, когда мультивибратор сработает по уровню освещенности, фотопленка уже будет засвечена.
Схему можно собрать на небольшой перфорированной плате размером 5х5 см. Готовую схему лучше всего установить в пластмассовый корпус. Это даст возможность установить фотоэлемент отдельно от остальной схемы и вне корпуса; отдельная установка необходима потому, что фотоэлемент является управляющим элементом (переключателем), чувствительная поверхность которого, воспринимающая прерывистый световой сигнал или внешний свет, должна быть открыта. Частоту звукового сигнала, издаваемого 8 Ом громкоговорителем, можно регулировать переменный резистором R1. Если взять корпус достаточно больших размеров, то в нем поместится и гром коговоритель.
Можно просверлить отверстия в передней панели корпуса для установки S1 и R1. В задней панели было вырезано отверстие для громкоговорителя, а фотоэлемент был закреплен в центре верхней панели корпуса. На фотоэлементе неплохо закрепить картонную трубу длиной около 8 см, диаметр которой должен быть немного больше диаметра фотоэлемента. Это обеспечит более надежное срабатывание устройства и защитит его от паразитных воздействий окружающего светового фона. Картонная труба существенно снизит влияние окружающей засветки; при этом необходимо, чтобы луч света от мигающей лампы или другого источника света был направлен прямо в эту узкую трубу. При наличии этого приспособления устройство тревожной сигнализации может находиться в ярко освещенной комнате, но ложных срабатыва ний не будет. Сигнализатор начнет издавать звуковой сигнал лишь в том случае, если световой луч попадает прямо в трубу.
Для. проверки работоспособности схемы включите S1. Скорее всего она сразу же начнет звучать, если только вы не проверяете ее в слабо освещенном помещении. Если никаких звуков не слышно, то следует специально осветить чувствительную поверхность фотоэлемента и начать вращать ручку R1. При этом должен быть слышен звуковой сигнал, частота которого меняется в зависимости от положения ручки переменного резистора R1. Уберите лампу, и звук должен прекратиться. Последний этап проверки следует выполнять в затемненной комнате, чтобы исключить ложные срабатывания от окружающих источников света.
Это устройство может найти много полезных практических применений, а также его можно использовать и для развлечения. В представленном виде оно может быть применено для охраны помещений или индикации включенного/выключенного состояния источников света в помещении. В нем можно использовать и светоизлучающие диоды (СИД), обеспечивающие его срабатывание под действием разных механизмов. Если светоизлучающий диод с зеленым свечением поместить очень близко к фотоэлементу, то его световой поток будет вполне достаточным для включения мультивибратора.
Поскольку светодиоды применяются в некоторых простых логических схемах, это устройство на базе ИС 555 со светодиодным запуском можно использовать для индикации логического состояния схемы. Для одновременной индикации логических состояний ряда логических схем можно сделать несколько таких устройств с разной частотой звукового сигнала.

 

Р.Трейстер, "Радиолюбительские схемы на ИС типа 555"






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.