วงจรเตือนภัยด้วยเลเซอร์

ความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอาคารบ้านและสำนักงานต่างๆ มีสัญญาณเตือนความปลอดภัยมากมายในตลาดซึ่งใช้เทคโนโลยีหลายประเภทสำหรับการตรวจจับผู้บุกรุกเช่นเซ็นเซอร์อินฟราเรดเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกเซ็นเซอร์เลเซอร์เป็นต้นก่อนหน้านี้เราได้สร้างวงจรเตือนภัยด้านความปลอดภัยเช่นเครื่องตรวจจับการเคลื่อนไหวที่ใช้เซ็นเซอร์ PIR นี้ และวงจรสัญญาณกันขโมย ในบทช่วยสอนวงจรนี้เราจะสร้างระบบเตือนภัยด้วยเลเซอร์ซึ่งใช้แสงเลเซอร์และวงจรตรวจจับแสงเลเซอร์ จะเปิดใช้งานเมื่อมีคนข้าม

ส่วนประกอบของวงจร

• ไอซี LM358
• 555 ตัวจับเวลา IC
• แสงเลเซอร์
• 150 โอห์มตัวต้านทาน 10K
• 10 K พอต
• ตัวเก็บประจุ 220uF
• LDR
• เขียงหั่นขนม
• แบตเตอรี่ 9 โวลต์และขั้วต่อ
• LED

แผนภาพวงจรระบบรักษาความปลอดภัยด้วยเลเซอร์และคำอธิบาย

ในวงจรเตือนภัยด้วยเลเซอร์นี้เราได้ใช้LM358 Dual Comparator IC เพื่อเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าที่มาจาก LDR ตัวเปรียบเทียบถูกกำหนดค่าเป็นโหมดไม่กลับด้านและโพเทนชิออมิเตอร์ 10K หนึ่งตัวเชื่อมต่อที่เทอร์มินัลที่ไม่กลับด้าน LDR ใช้สำหรับตรวจจับแสงหรือแสงเลเซอร์ที่เกี่ยวกับกราวด์ผ่านตัวต้านทาน 10K และจุดกึ่งกลางของ LDR และตัวต้านทานเชื่อมต่อโดยตรงกับขั้วกลับด้านของตัวเปรียบเทียบ ไฟ LED สีแดงเชื่อมต่อที่ขาเอาท์พุทของเครื่องเปรียบเทียบเพื่อระบุการตรวจจับผู้บุกรุก นอกจากนี้ยังใช้มัลติไวเบรเตอร์แบบโมโนที่เสถียรสำหรับการเปิดใช้งานกริ่งและไฟ LED ในช่วงเวลาหนึ่ง และใช้แบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์สำหรับจ่ายไฟให้กับวงจร

การทำงานของวงจรเตือนภัยด้วยเลเซอร์

ในวงจรนี้เราได้ตั้งค่าแรงดันอ้างอิงของตัวเปรียบเทียบโดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์เราสามารถพูดได้ว่าความไวของวงจรนี้ ตัวเปรียบเทียบถูกกำหนดค่าในโหมดไม่กลับด้าน ในระบบนี้เราได้วางแสงเลเซอร์และ LDR ให้หันเข้าหากันดังนั้นแสงเลเซอร์จึงตกลงบน LDR อย่างต่อเนื่อง ด้วยเหตุนี้ความต่างศักย์ที่สร้างขึ้นบนพินที่ไม่กลับด้านของตัวเปรียบเทียบดังนั้นตัวเปรียบเทียบจึงเปรียบเทียบความต่างศักย์นี้กับแรงดันอ้างอิงและสร้างเอาต์พุตดิจิตอลเป็น HIGH ก่อนหน้านี้เราได้กำหนดค่าตัวจับเวลา 555 ตัวในโหมด monostable ดังนั้นเราจึงต้องใช้ชีพจรทริกเกอร์ต่ำที่ขาทริกเกอร์เพื่อเปิดใช้งานเสียงกริ่งและ LED ดังนั้นเราจึงใช้เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบที่ขาทริกเกอร์ของตัวจับเวลา 555 แม้แต่เอาท์พุตของตัวเปรียบเทียบจะสูงเมื่อแสงเลเซอร์ตกลงบน LDR ดังนั้นในเวลานี้สัญญาณเตือนและไฟ LED จะถูกปิดใช้งานเมื่อมีคนข้ามแสงเลเซอร์เนื่องจาก LDR นี้สูญเสียแสงเลเซอร์และสร้างความต่างศักย์ที่แตกต่างกันในเทอร์มินัลเปรียบเทียบเดียวกัน จากนั้นตัวเปรียบเทียบจะสร้างผลลัพธ์เป็น LOW เนื่องจากตัวจับเวลาสัญญาณ LOW 555 นี้ได้รับพัลส์ทริกเกอร์ LOW และเปิดใช้งานเสียงกริ่งและไฟ LED สำหรับช่วงเวลาที่กำหนดโดย R1 และ C1 ที่วงจรจับเวลา 555

ส่วนประกอบหลักของวงจรนี้คือ LDR ซึ่งตรวจจับความมืดและแสง LDR เป็นตัวต้านทานที่ขึ้นกับแสงซึ่งจะเปลี่ยนความต้านทานไปตามแสง เมื่อแสงตกลงบนพื้นผิว LDR จะลดความต้านทานและเมื่อความต้านทานแสงของ LDR ไม่มีค่าสูงสุด ทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของ LDR ใน Dark Detector Circuit

สูตรการคำนวณเวลา 555 ตัวจับเวลาในโหมดเสถียรแบบโมโนคือ:

ช่วงเวลา T กำหนดโดย:

T = 1.1 R1 * C1

โดยที่ T คือเวลาเป็นวินาที R1 คือความต้านทานเป็นโอห์มและ C1 คือตัวเก็บประจุในฟาราด

เพื่อสาธิตโครงการนี้เราได้ใช้แสงเลเซอร์ของเล่นขนาดเล็ก