วงจรเตือนภัยที่ใช้ IR สามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวและเรียกสัญญาณเตือนได้ วงจรนี้มีประโยชน์มากในบ้านธนาคารร้านค้าพื้นที่ จำกัด ที่จำเป็นต้องมีสัญญาณเตือนเมื่อมีการเคลื่อนไหวใด ๆ วงจรนี้ใช้เซ็นเซอร์ IR ที่ลำแสง IR ตกลงบนโฟโตไดโอดอย่างต่อเนื่องและเมื่อใดก็ตามที่ลำแสงอินฟราเรดนี้แตกไม่ว่าด้วยการเคลื่อนไหวใด ๆ สัญญาณเตือนจะถูกกระตุ้น
เซ็นเซอร์ IR ประกอบด้วย IR LED และโฟโตไดโอดซึ่ง IR LED จะปล่อยรังสี IR และโฟโตไดโอดตรวจจับรังสี โฟโตไดโอดนำกระแสในทิศทางย้อนกลับเมื่อใดก็ตามที่แสงตกกระทบและแรงดันไฟฟ้าตกกระทบการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้านี้จะถูกตรวจจับโดยตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า (เช่น LM358) และสร้างเอาต์พุตตามนั้น
ในวงจรเตือนภัยที่ใช้ IR นี้เราได้วาง IR LED ไว้ด้านหน้าโฟโตไดโอดเพื่อให้แสง IR ตกลงบนโฟโตไดโอดโดยตรง เมื่อใดก็ตามที่มีคนเคลื่อนผ่านลำแสงนี้รังสี IR จะหยุดตกบนโฟโตไดโอดและ Buzzer จะเริ่มส่งเสียงบี๊บ Buzzer จะหยุดโดยอัตโนมัติหลังจากเวลาผ่านไประยะหนึ่งเนื่องจาก Buzzer เชื่อมต่อกับ 555 ตัวจับเวลาในโหมด monostable
สัญญาณเตือนประเภทนี้สามารถสร้างแสงเลเซอร์ได้เช่นกัน (เช่น Laser Security Alarm Circuit) แต่ประโยชน์ของการใช้เซ็นเซอร์ IR คือแสง IR ที่มองไม่เห็นในขณะที่เลเซอร์มองเห็นได้ แม้ว่าทั้งสองอย่างจะมีประโยชน์และมีขอบเขตที่แตกต่างกัน
ส่วนประกอบ
- คู่ IR (IR LED และโฟโตไดโอด)
- IC จับเวลา 555
- ไอซี LM358
- ตัวต้านทาน 100, 10k, 100k, 330, 220 โอห์ม
- คาปาซิเตอร์ 10uF
- ตัวต้านทานตัวแปร - 10k
- Buzzer
แผนภาพวงจรและคำอธิบาย
เราใช้ op-amp LM358 ในวงจรนี้ LM358 มีเครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าสองตัวอยู่ข้างในและเราได้ใช้เครื่องเปรียบเทียบหนึ่งตัวที่นี่ ปลายที่ไม่กลับด้าน (PIN3) ของตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าเชื่อมต่อกับโฟโตไดโอดและปลายด้านกลับ (PIN 2) ของตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าเชื่อมต่อกับตัวต้านทานตัวแปร 10k เอาท์พุทของเครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า (PIN1) ถูกป้อนเข้าที่ขาทริกเกอร์ของตัวจับเวลา 555 555 Timer ได้รับการกำหนดค่าในโหมด monostable ที่นี่
ในขณะที่การแผ่รังสี IR ตกลงบนโฟโตไดโอดแรงดันไฟฟ้าที่ปลายที่ไม่กลับด้าน (+) ของตัวเปรียบเทียบแรงดันจะสูงกว่าปลายด้านกลับด้าน (-) และเอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบจะสูง และเนื่องจากเอาต์พุตตัวเปรียบเทียบเชื่อมต่อกับ PIN ทริกเกอร์ของตัวจับเวลา 555 ดังนั้นเมื่อขาทริกเกอร์ 2 สูงเอาต์พุต 555 จะต่ำ ดังนั้นในช่วงที่รังสี IR ตกบนโฟโตไดโอด 555 ตัวจับเวลาเอาต์พุตจะยังคงต่ำ เพื่อทำความเข้าใจการทำงานของเซ็นเซอร์ IR พร้อมตัวเปรียบเทียบ LM358 ให้อ่านบทความนี้: วงจรโมดูลเซนเซอร์ IR
ตอนนี้เมื่อมีการเคลื่อนไหวการตกของรังสี IR บนโฟโตไดโอดจะถูกขัดจังหวะและแรงดันไฟฟ้าที่ปลายด้านกลับ (แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์) ของตัวเปรียบเทียบแรงดันจะสูงกว่าปลายที่ไม่กลับด้านในช่วงเวลาหนึ่ง สิ่งนี้ทำให้เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบต่ำและทำให้ Trigger PIN 2 จาก 555 ตัวจับเวลา LOW การดำเนินการนี้จะทำให้ตัวจับเวลา 555 ตัวจับเวลา 555 เอาต์พุตของตัวจับเวลาจะสูงและเสียงบี๊บดังขึ้นเป็นระยะเวลาสั้น ระยะเวลาของเสียงเตือนสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเปลี่ยนค่าของตัวต้านทาน R1 หรือตัวเก็บประจุ C1 (เครือข่าย RC ในโหมดโมโนสเตเบิลของ IC ตัวจับเวลา 555) โปรดทราบว่า 555 IC จะถูกทริกเกอร์เมื่อ Trigger PIN 2 ได้รับ LOW
หมายเหตุ:
- โดยปกติช่วงของ IR LED คือ 2 เมตร แต่สามารถเพิ่มได้โดยใช้เลนส์
- สามารถใช้สัญญาณเตือน AC แทน Buzzer ได้โดยใช้รีเลย์
- IR LED และโฟโตไดโอดต้องอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมเพื่อให้รังสี IR ตกลงบนโฟโตไดโอดโดยตรง
- ความไวของเซ็นเซอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยตัวต้านทานตัวแปร RV1