El circuit d'alarma de seguretat basat en IR pot detectar qualsevol moviment i activar l'alarma. Aquest circuit és molt útil en llars, bancs, botigues, zones restringides on es necessita una alarma d'alerta en qualsevol moviment. Aquest circuit es basa en un sensor IR on un feix IR cau contínuament sobre un fotodiode i, cada vegada que aquest feix infraroig es trenca, per qualsevol tipus de moviment, s’activa l’alarma.
El sensor IR consisteix en un LED IR i un fotodiode, en què el LED IR emet radiació IR i el fotodiode detecta la radiació. El fotodiode condueix el corrent en direcció inversa, sempre que hi cau llum i canvia la tensió, el comparador de tensió detecta aquest canvi de tensió (com LM358) i genera la sortida en conseqüència.
En aquest circuit d'alarma de seguretat basat en IR, hem col·locat un LED IR davant del fotodiode, de manera que la llum IR pot caure directament sobre el fotodiode. Sempre que algú es mou per aquest feix, els rajos IR deixen de caure sobre el fotodiode i el timbre comença a sonar. El brunzidor s’atura automàticament al cap d’un temps, ja que el brunzidor està connectat al temporitzador 555 en mode monoestable.
Aquest tipus d'alarma també es pot crear llum làser (com el circuit d'alarma de seguretat làser), però l'avantatge d'utilitzar un sensor IR és que la llum IR és invisible mentre el làser és visible. Tot i que tots dos són útils i tenen un abast diferent.
Components
- Parell IR (IR LED i fotodiode)
- IC temporitzador 555
- IC LM358
- Resistència 100, 10k, 100k, 330, 220 ohm
- Condensador 10uF
- Resistència variable: 10k
- Zumbador
Diagrama del circuit i explicació
Hem utilitzat amplificador operatiu LM358 en aquest circuit, LM358 té dos comparadors de voltatge al seu interior i hem utilitzat un comparador aquí. L'extrem no inversor (PIN3) del comparador de tensió està connectat al fotodiode i l'extrem inversor (PIN 2) del comparador de tensió està connectat a una resistència variable de 10 k. La sortida del comparador de tensió (PIN1) s’alimenta al pin Trigger del temporitzador 555. El temporitzador 555 es configura en mode monoestable aquí.
Mentre la radiació IR cau sobre el fotodiode, la tensió a l’extrem no inversor (+) del comparador de tensió és superior a l’extrem inversor (-) i la sortida del comparador és ALTA. I a mesura que la sortida del comparador està connectada al PIN d’activació del temporitzador 555, de manera que quan el pin Trigger 2 és alt, la sortida 555 és baixa. Així doncs, durant el període en què els raigs IR cauen sobre el fotodiode, la sortida del temporitzador 555 es manté BAIXA. Per entendre el funcionament del sensor IR amb el comparador LM358, consulteu aquest article: Circuit del mòdul del sensor IR
Ara, quan hi ha algun moviment, la caiguda de rajos IR al fotodiode s’interromp i la tensió a l’extrem inversor (tensió llindar) del comparador de tensió es fa superior a l’extrem no inversor, per algun moment. Això fa que la sortida del comparador sigui BAIXA i que el temporitzador PIN 2 del 555 del temporitzador sigui BAIX. Això activarà el temporitzador 555, i la SORTIDA del temporitzador 555 augmentarà i el timbre emet un so durant una curta durada. La durada del pit pot augmentar-se canviant el valor de la resistència R1 o del condensador C1 (xarxa RC en mode monoestable de 555 temporitzador IC). Tingueu en compte que 555 IC s'activa quan el PIN 2 del disparador es posa BAIX.
Notes:
- Normalment, el rang dels LEDs IR és de 2 metres, però es pot augmentar mitjançant l’ús de Lens.
- Es pot utilitzar l'alarma de CA en lloc de Buzzer mitjançant el relé.
- El LED i el fotodiode d’IR han d’estar correctament alineats perquè els rajos IR puguin caure directament sobre el fotodiode.
- La sensibilitat del sensor es pot canviar mitjançant la resistència variable RV1.