Устройство оптической охранной сигнализации
Предлагаю устройство оптической охранной сигнализации, использование которой поможет охранять периметр дома или дачного участка. Потребность в простых, эффективных и экономичных устройствах такого рода всегда была и остается актуальной.
Устройство конструктивно разделено на две части: генератор оптических импульсов и приемник, в котором предусмотрена звуковая сигнализация прерывания оптического луча.
Кроме того, устройство следует дополнить скрытыми отражающими зеркалами, обеспечивающими конфигурацию оптической "петли охраны". Зеркала можно замаскировать в столбиках, пристройках и т.п. В простейшем случае конфигурация петли охраны показана на рис.1.
Генератор оптических импульсов
Генератор оптических импульсов (рис.2) излучает короткие импульсы лазерного излучения частотой около 20 Гц.
Частота следования импульсов выбрана из расчета, что передвигающийся в пространстве объект сечением S=0,25 м2 (тело человека) со скоростью V=18 км/ч=5 м/с преодолевает зону 0,25 м за время, равное t=S/V=0,25 м/5 с=0,05 с.
Следовательно, при частоте F=1/t=20 Гц даже быстроперемещаю-щийся нарушитель перекроет луч так, что приемник пропустит как минимум 1-2 импульса.
Работа схемы такого генератора подробно изложена в [1], в качестве излучателя BI1 использована лазерная указка, узкая направленность луча которой позволяет без фокусирующих устройств передать почти всю оптическую энергию от генератора к приемнику, поэтому длина охраняемого периметра может превышать 100 м.
В непрерывном режиме лазерная указка потребляет ток не более 30 мА, поэтому при скважности импульсов не менее 20 потребляемый генератором световых импульсов ток не более 3 мА, чем обеспечивается высокая экономичность, и для автономного питания можно использовать элементы типа БЛИК-1 или те, что предложены в [2].
Поскольку скважность импульсов может быть очень велика - яркость засветки в импульсном режиме практически незаметна, и невозможно визуально поймать луч фотодиодом приемника, поэтому для режима настройки необходимо кратковременно включать указку в режим непрерывного излучения, для этой цели служит переключатель SA1.
В генераторе предусмотрена петля охраны сигнализации, которую необходимо разместить так, чтобы желающий нейтрализовать охранную сигнализацию оборвал петлю, в результате на выводе 3 DD1 появится низкий уровень напряжения, запрещающий генерацию световых импульсов и включится световой сигнал.
Транзистор VT1 может быть и типа КТ361Б, но применен КТ973А, чтобы при необходимости этот генератор использовать и с излучателями импульсов инфракрасного излучения, как в [1,2].
Приемник оптических импульсов
Схема приемника оптических импульсов изображена на рис.3. Микросхема DA1 преобразует вспышки оптического сигнала, попадающие на фотодиод, в импульсы напряжения положительной полярности.
Эти импульсы (рис.4) запускают первый одновибратор (элементы DD1.1, DD1.2, С4, R1) и на выводах 3, 5, 6 формируются импульсы таким образом, чтобы напряжение на конденсаторе С5 не достигало уровня, при котором запускается второй одновибратор. Процессы заряда-разряда С5 обеспечивают элементы R3, VD1, R5.
В случае пересечения оптического луча, образующего контур охраны, последовательность запускающих первый одновибратор импульсов прерывается и на выводах 3, 5, 6 DD1 появляется импульс напряжения высокого уровня увеличенной длительности. Конденсатор С5 успевает зарядится до уровня напряжения, при котором запускается второй одновибратор (DD1.3, DD1.4, R4, C8).
Импульс низкого уровня напряжения, появляющийся при этом на выводах 10, 12, 13, открывает транзистор VT1, и звучит сирена, предупреждая о вторжении на охраняемый периметр территории.
Продолжительность звучания сирены после возобновления импульсов зависит от времязадающей цепи R4, C8, но в случае необходимости досрочно выключить сирену можно нажатием кнопки SB1.
Переключателем S1 можно превратить второй одновибратор в схему защелки, и тогда сирена будет звучать даже после возобновления импульсов, пока не нажмут кнопку SB1.
Сигнализатор с пьезоизлучателем
Если нет необходимости в громких отпугивающих звуках сирены, можно вместо нее использовать схему (рис.5) с пьезоизлучателем, подающим негромкие сигналы персоналу охраны.
Прежде чем приступить к конструированию, желательно ознакомиться по рекомендациями по конструктивным особенностям такого типа устройств в [2].
К этим рекомендациям хотелось бы добавить, что элементы питания приемника и генератора вместе с переключателями и кнопками лучше разместить в отдельных коробочках, соединенных с приемником и генератором гибкими шнурами, тогда при смене элементов питания, включении и переключении можно избежать смещения траектории оптического луча.
Сирену также следует конструктивно отделить от приемника оптических импульсов, в котором можно использовать не только DA1 K1056УП1, но и другого типа фотоприемные устройства [3-5].
Автор: В.Д. Бородай, г. Запорожье.
Литература:
- Бородай В.Д. Доработка ИК линии связи в охранной сигнализации //РА-1998-10;
- Виноградов Ю. ИК линия связи в охранной сигнализации // Радио-1998-1;
- Долгов О. Автосторож с управлением по ИК каналу// Радио-1997-9;
- Питание фотодиода в инфракрасном фотоприемнике // РА-1995-12;
- Ананьев В. Простой фотоусилитель для дистанционного управления телевизором // РЛ-1995-2.