Лазерная растяжка своими руками

Принцип работы лазерной сигнализации следующий: когда в зону действия луча попадает объект, лазер перестает освещать фотоприемник. Сопротивление последнего резко увеличивается и реле отключается. Контактами реле отключается и лазер. Это вариант самой простой схемы.

Когда лазерный луч воздействует на фоторезистор, то его сопротивление стремится к нулю, а когда лазер отключен, его сопротивление резко и намного увеличивается. Фоторезистор необходимо разместить в закрытом корпусе.

В роли лазера используется готовый модуль с красным излучателем от дешевой китайской указки. Лазерная головка подсоединена к источнику питания через сопротивление 5 ом. Зона активного луча от 10 до 100 метров.

Предлагаю к рассмотрению схему лазерной сигнализации, основа которой компаратор на операционном усилителе TL072. Опорное напряжение формируется делителем напряжения на сопротивлениях R2 и R3 поступает на третий вывод микросхемы TL072, а сравниваемое напряжение на второй вывод с делителя R1 и VD1.

В момент прерывания лазерного луча, напряжение на втором выводе компаратора резко уменьшается, относительно третьего вывода, в результате чего на выходе ОУ появляется сигнал, который может управлять сиреной или другим исполнительным устройством.

Сопротивление R4 нужно для защиты от самопроизвольного срабатывания, если на обоих входах ОУ равное напряжение. Емкость C1 защищает срабатывание устройства от кратковременного прерывания луча, например, от насекомых.

Корпус лазерной головки должен быть светонепроницаемым. Его можно склеить из черного полистирола. Во избежание боковой подсветки к "окну" фотодиода рекомендуется приклеить бленду. Ее можно изготовить в виде "колодца" квадратного сечения из того же полистирола. Фотоэлемент можно закрыть красным светофильтром он мало ослабит излучение лазера. Для защиты от сильных электрических помех головку помещаем в металлический экран.

Это схема была подробно описана в журнале радио №7 за 2002 год, скачать и ознакомится со статьей вы его можете щелкнув по зеленой стрелочке.

Эта схема работает как охранная система, и является датчиком пересечения злоумышленником лазерного луча. Схема состоит из двух основных частей: фотореле (VT1, VT2) и реле времени (VT3, VT4).

Если лазерный пучек попадает фоторезистор, то реле KV1 отключено, а при прерывание луча, реле сработает, своим контактом KV1.1 включит реле времени и опять вернется в начальное состояние. Реле времени работает по следующему алгоритму. В начальный момент, когда контакт KV1.1 разомкнут напряжение на конденсаторе C1 стремится к нулю, а транзисторы VT3 и VT4 закрыты, ток через обмотку реле KV2 не проходит и его контакты, разомкнуты. При срабатывании реле KV1 конденсатор C1 заряжается и сразу же начнет разряжаться через эмиттерный переход третьего транзистора и сопротивления R8, при этом транзисторы VT3 и VT4 открываются, реле KV2 включится и своими контактами подсоединит исполнительный механизм. По окончанию процесса разряда конденсатора схема возвращается в начальное состояние. Сопротивлением R6 можно регулировать временную задержку.

Эта схема световой сигнализации срабатывает при резком падении уровня освещения датчика, запуская при этом звуковой сигнал тревоги. Устройство не срабатывает при плавном изменении яркости. Чтобы увеличить ресурс батареи питания, звуковой сигнал звуковой сигнал тревоги звучит от одной до десяти секунд, время звучания можно регулировать с помощью построечного сопротивления R5.

В качестве источника света желательно использовать лазерное излучение, но в крайнем случае подойдет и обычное освещение, но схема будет работать гораздо хуже. Чувствительность схемы можно изменять сопротивлением R1. Датчик света является обычный фоторезистор, сопротивление которого минимально при освещении, и максимально при затемнении. Так как микросхема таймер 555 имеет малое энергопотребление, схема сигнализации в дежурном режиме потребляет около 0.5mA.

Этот практически простейший вариант состоит из двух цепей: цепи излучения и приема луча. В схему приемника входит электромагнитное реле для подсоединения внешней сигнализации.

Схема лазерного излучателя состоит из красного Laser светодиода с длиной волны 650 нм и мощностью 5 мВт. LD1 запитан от источника напряжением 5 В. Последовательно с ним подключены два вспомогательных элемента: полупроводниковый диод D1 (1N4007) и сопротивление R1 номиналом 62 Ом. LD1 можно позаимствовать из Laser указки.

Схема приемника состоит из фоторезистора, который управляет реле, с помощью тиристора T1 (BT169). D2 (1N4007) защищает схему от противо-ЭДС импульса катушки реле, когда тиристор T1 отключается.

Пример установки лазерной растяжки-сигнализации показан в левом углу рисунка выше.

В основе схемы применена также идея с лазерной головкой красного цвета из лазерной указки в роли источника света.

Для исключения возможности ложного срабатывания в схеме имеется временная задержка. При необходимости ее увеличения, надо добавить емкости C1 или увеличить значение переменных сопротивлений R2 и R3. Вместо таймера NE555 можно взять его отечественный аналог КР1006ВИ1. Для исключения попадания прямых солнечных лучей в фототранзистор, его желательно расположить в трубке подходящего диаметра в зависимости от корпуса фотоэлемента и длинной не менее 25 см. Торец закрываем прозрачным стеклом для защиты от разной живности. Внутреннюю поверхность трубки можно покрасить в темный цвет.

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Простая лазерная растяжка-сигнализация своими руками

Хотели бы вы сделать лазерную растяжку-сигнализацию, которую вы могли видеть в шпионских боевиках? Ее вполне возможно собрать самостоятельно из недорогих и вполне доступных компонентов.

Схемы, представленные в данном материале, помогут вам сделать устройство, которое может обнаружить движение людей или других объектов при их прохождении через лазерный луч и подать сигнал тревоги при необходимости.

Устройство состоит из двух цепей: цепи излучения лазерного луча и цепи приема лазерного луча. Схема приемника включает в себя электромагнитное реле для подключения какой-либо внешней электрической нагрузки, например, прожектора. системы домашней сигнализации и т п.

Схема излучения лазерного луча

В основе этой схемы лежит стандартный красный лазерный светодиод с длиной волны 650 нм и мощностью 5 мВт. Лазерный диод питается напряжением источника 5 В. Последовательно с ним соединены два вспомогательных компонента: диод D1 (1N4007) и резистор R1 сопротивлением 62 Ом. Для получения лазерного диода можно разобрать ненужную, но рабочую лазерную указку, если нет желания идти в магазин радиоэлектронных компонентов для покупки отдельного лазерного диода.

Схема приема лазерного луча

Основой схемы приема лазерного луча является фоторезистор LDR 5 мм. Этот компонент используется для управления релейной цепью, которая активируется посредством кремниевого тиристора T1 (BT169). Диод D2 (1N4007), соединенных антипараллельно с электромагнитным реле RL1, выполняет роль обычного диода для защиты электроники от повреждений, вызванных противо-ЭДС импульса катушки реле, когда тиристор T1 выключается. Обратите внимание, что реле должно быть под напряжением, то есть ее контакт должен быть замкнут, когда лазерный луч не светит на фоторезистор. Вы можете использовать выключатель питания S1 для включения или отключения вашей лазерной сигнализации.

Установка лазерной растяжки-сигнализации

Если вы планируете обезопасить путь на своей лестнице, то лучше установить лазерную сигнализацию, как показано на приведенном ниже рисунке.

Прежде всего, попытайтесь поместить модуль излучателя и модуль приема в верхней части лестницы с небольшим расстоянием между ними. Затем направьте лазерный луч от излучателя на отражатель, расположенный в нижней части лестницы и выровняйте его с датчиком света приемника лазерного луча. С другой стороны, если вы хотите защитить широкую по объему зону, то будет лучше использовать ряд отражателей или зеркал вместе с такой с лазерной системой сигнализации.

Альтернативой тепловым датчикам на современном рынке сигнализаций является ни что иное, как лазер. Подобные системы используются для охраны индустриальных, военных и банковских объектов.

В быту лазерная сигнализация пока не нашла широкого применения, однако, если есть растущие из нужного места руки и базовые навыки обращения с паяльником, можно самостоятельно сделать вполне работоспособный образец или заказать готовую модель.

Общий принцип

Лазерная сигнализация – это специальное чувствительное устройство, простая схема которого основывается на взаимодействии лазерного луча и сирены. Пересекая лазерную «растяжку» срабатывает сигнализация, которую слышно в радиусе 100 метров. Она предназначена как для сигнала тревоги для охраны, так и для отпугивания преступников. Ещё существует смс-информирование или отправка голосового сообщения в качестве уведомления об опасности. Отметим, что системы периметральной сигнализации редко используют лазерный сигнал из-за потери мощности и зависимости от метеоусловий.

Базовые блоки

Лазерный извещатель состоит из следующих элементов:

• генератора;
• блока питания;
• лазера;
• реле;
• цифровой микросхемы;
• фотоэлемента;
• звуковой извещатель (для пущего эффекта может применяться и светодиодная лампочка).

Закрепляют лазер, блок питания и реле с одной стороны, а фотоэлемент крепится на другой стене так, чтобы луч попадал на линзу.

Когда охранная сигнализация данного типа задействована, луч проходит по прямой линии к фотоэлементу. Так как пучок света преодолевает большое расстояние и не рассеивается, то его можно отражать неопределённое количество раз при помощи обычных зеркальных поверхностей, направленных под определённым углом друг к другу. Это помогает создать запутанный лабиринт, пройти который, не задев такую «растяжку», практически невозможно.

Если вор-неудачник пересечёт луч, сигнал не поступает к фотоэлементу, возникает сопротивление и реле блокируется. Таким образом реле передает сигнал резистору, а последний — извещателю.

Сразу после нарушения в зоне активации лазер также прекращает работу, чтобы не задействовать фотоэлемент снова, иначе сигнал тревоги прервётся. Полностью выключить сигнализацию можно лишь отключив питание.

Чтобы сигнализация не срабатывала от обычных солнечных лучей или иных источников света фоторезистор имеет специальную изоляцию.

Схемы

На основе контроллера Arduino

Для сборки схемы понадобится детский лазер и фоторезистор.

На лазере есть кнопка, которая включает свечение. Вот пошаговая инструкция сборки настоящей, вполне работоспособной сигнализации.

1. Разберите лазер, сняв насадку. Выньте батарейки и вытащите само устройство.
2. Кнопку необходимо отпаять, после чего продеть в отверстие на корпусе провод и припаять его к кнопке.

1. Соберите приборчик в обратном порядке.
2. Фоторезистор необходимо поместить в закрытое пространство, чтобы исключить попадание лучей света (иначе не будет работать днём). Можно использовать коробок или тёмный пластиковый контейнер, укрепив изолентой.
3. Фоторезистор монтируйте к контроллеру по приведёной схеме. Сопротивление резистора 10 кОм.
4. Подключите контроллер к компьютеру и запустите среду Arduino > #define foto 0 //Фотоэлемент подключен к пину 0 (аналоговый вход)

Serial.println(analogRead(foto)); //Выводим на монитор последовательного порта значения с фоторезистора

1. Установите датчик напротив лазера, добившись прямого попадания луча на фотоэлемент.
2. В программаторе откройте “монитор последовательного порта” и отследите полученные значения. На их основе определите пороговую величину срабатывания сигнализации.
3. Светодиод подключите к пину №5 контроллера и добавьте новый скетч.

#define foto 0 //Фотоэлемент подключен к пину 0 (аналоговый вход)

#define led 5 //светодиод подключен к 5 пину

else digitalWrite(led , LOW);

Итог. При прерывании луча значение сигнала на последовательном порте падает ниже пороговой величины. При этом контроллер выдаёт сигнал на светодиод, тот начинает мигать.

Смотрите видео демонстрацию работы устройства

Дальнейшее наращивание схемы и подключение дополнительных элементов проводите по вкусу. Отличный вариант – добавить модули GSM для получения сигнала на свой сотовый.

На тиристоре BT169

Для сборки потребуются следующие элементы.

• тиристор BT169;
• конденсатор;
• резисторы 47k;
• фоторезистор или LDR;
• светодиод;
• бытовой лазер;

Монтаж осуществляется согласно приведенной схеме.

Принцип действия аналогичен предыдущей модели – при прерывании луча фоторезистор блокирует схему. Тиристор работает как переключатель, подавая сигнал на звуковой сигнал или светодиод. Подробности монтажа и использования смотрите на ролике.

На микросхеме NE555

• piezo buzzer (пищалка);
• резистор 750 Ом;
• резистор 130 кОм;
• микропереключатель;
• фоторезистор;
• микросхема интегрального таймера NE555.

Микросхема имеет широкий диапазон питающих напряжений: от 4.5 до 18 В, выходной ток достигает 200 мА. Сопротивление резисторов R1 и R2 рассчитывается в зависимости от напряжения питания.

Сборка по схеме не представляет особых затруднений. Следует учесть порядок выводов NE555, чтобы не сжечь микросхему.

В остальном схема работает по классическому принципу – при отсутствие сигнала на фоторезисторе, повышается напряжение на шестой ножке, в результате подаётся питание на звуковой сигнал. Выключение с помощью микропереключателя.

Заключение

На основе простого механизма строится мощная и надёжная система охраны для предприятий и финансовых учреждений. Для применения в быту вы можете либо сами сделать систему защиты по своему вкусу, либо заказать готовый комплект в китайских интернет-магазинах, естественно, без всяких гарантий качества. Важный плюс – сравнительно небольшие энергозатраты делают лазерную сигнализацию автономной от источников электроснабжения.