Используя игрушку с лазером, которая стоит, как вы знаете, копейки, можно создать сигнализацию и установить на входе в квартиру, гараж, двор. Расходов почти нету, а выгода несоизмеримо большая.
Чтобы собрать конструкцию, понадобится лазерная указка и несколько радиодеталей. Принцип действия сигнализации основан на чувствительности фоторезистора, реагирующего на луч лазера.
В этом видео показано, как собрать лазерную сигнализацию. Для этого потребуется указка и несколько деталей. Схема устройства собран на таймере 555. Для обнаружения лазерного излучения нам понадобится фоторезистор. Он соединен со вторым резистором, чтобы получить делитель напряжения. Сопротивление второго резистора должна быть сопоставима с фоторезистором. В нашем случае оно равно 100 ом. Когда фоторезистор не облучается, его сопротивление увеличивается. Это приводит к повышению напряжения на 6 ножек микросхемы. В результате появляется логический ноль на выходе микросхемы и включается пищалка.
Выключить динамик и сбросить систему можно, переведи логический анализ динамика на trigger. Переключившись назад, вернем схему в режим готовности.
Для проверки соберем схему на макете. Если все будет работать правильно, соберем на плате. Разместим фоторезистор на длинных ножках, чтобы иметь возможность настроить положение после монтажа. Прикрепим батарейный отёк к плате клеевым пистолетом. Свободные провода закрепим вокруг платы резинкой. Самое время установить систему. В простейшем случае лучше будет подобен растяжке, находящейся по одну сторону двери. Расположенных друг напротив друга. Сначала закрепим сигнализацию. Клейкой лентой закрепим кнопку указки во включенном состоянии. Смонтируем указку на месте. Настройки лучше точно на центр фото резистора. После этого включите систему. Любой входящий будет активировать сигнализацию. Одиночный растяжка работает отлично. С помощью нескольких зеркал можно покрыть лучами всю комнату. Закрепим указку на одной из поверхностей. Луч направлен на одну из стен. Продолжайте добавлять зеркало. Главное, чтобы последнее направляло луч на фоторезистор.
Так как система состоит из одного непрерывного лазера, любое препятствие на пути включит сигнализацию.
Приятным преимуществом такой сигнализации является способность охватить значительное пространство, если дополнить ее системой зеркал. Луч будет пересекать пространство по множеству каналов, контролируя малейшие участки площадки.
Для увеличение длительности работы замените батарейки более мощными или аккумуляторами.
Может вам хочется научиться разбираться в принципе работы электросхем на примере ?
В прошлых материалах мы рассмотрели множество способов изготовления различных сигнализаций, но пока не рассказали об изготовлении самого эффективного вида подобных систем безопасности – о лазерной. Спешим исправить ошибку и представляем обзор видеоролика по изготовлению самодельной лазерной сигнализации.
Что же нам понадобится:
- тиристор BT169;
- конденсатор;
- резисторы 47k;
- фоторезистор или LDR;
- светодиодная лампочка;
- лазер.
Первым делом представляем схему лазерной сигнализации, по которой будем собирать ее на Breadboard-е.
Сборку начнем с тиристора, который подключаем на breadboard. На тиристоре слева расположен катод, справа анод, а по центру управляющий электрод. По схеме видно, что плюс никак не идет напрямую в тиристор, а обязательно проходит через то, что мы хотим, чтобы включалось. В данном случае через светодиодную лампочку.
Поэтому следующим шагом берем плюс и подаем его куда-нибудь возле тиристора.
Потом этот плюс через светодиод подаем на анод.
Посмотрим на схему. Катод сразу подключается на минус. Катод находиться слева, поэтому подключаем левую ножку тиристора на минус.
Также на минус нужно подключить фоторезистор и конденсатор. Автор подключает конденсатор на минус и на линию 45 на breadboard-е.
Фоторезистор подключаем на минус и на ту же самую линию.
Теперь на ту же линию, но с плюса подключаем резистор.
Теперь эти три нужно подать на управляющий электрод тиристора. Для этого подключаем один контакт провода к линии 45, а второй проводим к центральному контакту тиристора.
Протестируем сигнализацию. Для этого нужно включить лазер и навести его на фоторезистор. Включив после этого питание на breadboard-е, можно увидеть, что светодиод не горит. Стоит провести пальцем между лазером и фоторезистором, как светодиодная лампочка сразу загорится. После этого сигнализация выключится лишь при отключении питания.
Работает сигнализация по следующему принципу. Как только свет, идущий от лазера, блокируется, фоторезистор активирует всю схему. Тиристор в свою очередь включает пищалку или светодиод, который мы использовали в данном случае, и сигнализация срабатывает. Отметим, что даже при использовании пищалки, не стоит убирать светодиодную лампочку, поскольку в этом случае сигнализация будет включается, когда блокирующий лазер предмет будет убран, и лазер начнет светить на фоторезистор.
Лазерное излучение нашло широкое применение в профессиональных охранных системах. Но нам с радиолюбительской точки логики наиболее интересны лазерные указки красного свечения. Поскольку указка имеет малую мощность излучения, то она безопасна для людей и животных, однако не следует направлять лазерное излучение непосредственно в глаза это может спровоцировать опасное глазное заболевание.
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.
Потребительский рынок охранных систем переполнен различными устройствами, с помощью которых можно эффективно охранять имущество и не допускать проникновения в свой дом, квартиру или гараж «непрошеных гостей». Среди множества систем безопасности отдельное место отводится лазерным сигнализационным системам, которые трудно взломать и обойти. Наличие таких устройств гарантирует высокий уровень защищенности охраняемого объекта, используя для этого инновационные возможности устройств, построенных на основе лазеров. Такого рода системы являются достаточно сложными, что и отражается на их стоимости, которая порой бывает в несколько раз выше обычных систем . Но не стоит отказываться от установки лазерной системы охраны, если нет требуемых средств для ее покупки. Для любого пользователя, который хоть немного разбирается в электронике, есть альтернативный вариант – это лазерная сигнализация своими руками. Оказывается, что, используя несколько устройств и комплектующих, которые приобретаются за символическую стоимость, можно создать эффективную лазерную сигнализацию.
Область применения лазерной сигнализации
Благодаря высокой эффективности лазерная сигнализация имеет достаточно широкое практическое применение. Она может устанавливаться как внутри помещений, так и по периметру охраняемого объекта. Такого типа охранный комплекс устанавливают:
- в частных домах и коттеджах;
- в квартирах;
- в офисах компаний и предприятий;
- в банковских учреждениях.
Такого типа сигнализации, учитывая их высокую стоимость, нужно устанавливать на тех объектах, где хранятся ценные вещи, драгоценности или большие финансовые средства. В таких случаях применение лазерных охранных систем себя оправдывает и является рентабельным.
Как работает лазерная сигнализация?
Основными элементами охранного устройства является источник лазерного излучения и фотоприемник, который это излучение принимает. Когда луч лазера попадает на чувствительный фотоэлемент, его электросопротивление составляет несколько Ом. При прерывании лазерного луча произойдет резкое увеличение сопротивления фотоэлемента, который через реле приводит к воздействию на внешние исполнительные устройства, обеспечивающие срабатывание сигнализации.
Преимущества
- лазерная охранная система отличается высокой мобильностью – ее модули могут переноситься с места на место и располагаться в разных местах;
- лазеры могут легко прятаться на охраняемом объекте – благодаря этому преступник может даже и не подозревать, что сработала сигнализация, пока не приедут сотрудники охранного ведомства;
- элементы лазерной охранной системы не портят внешний вид объекта и легко вписываются в любой интерьер;
- сигнализация может работать со звуковыми сиренами, без них, с оповещением на центральный пульт охранной компании;
- лазерная сигнализация своими руками может достаточно просто создаваться из подручных средств.
Недостатки
К недостаткам такого типа систем безопасности относится:
- высокая цена комплекта;
- сложность установки и настройки.
Необходимые компоненты для лазерной сигнализации своими руками
Если Вы задумываетесь о том, как сделать лазерную сигнализацию в домашних условиях, то следует приобрести несколько комплектующих, с помощью которых и будет сформирована собственная охранная система. Для простой лазерной сигнализации потребуется:
- указка-лазер – будет играть роль генератора лазерного луча;
- фотоэлемент – устройство со сменным сопротивлением, которое меняется при воздействии на него светового потока;
- реле – с его помощью будет осуществляться коммутация внешних исполнительных устройств в виде звуковых сирен и пр.;
- монтажные принадлежности;
- корпусные детали;
- коммутационные проводники;
- инструменты и материалы для пайки.
Все перечисленные детали можно приобрести на любом радиорынке и магазине, а некоторые из них могут остаться дома в качестве комплектующих от различных бытовых приборов.
Вариант схемы простой лазерной сигнализации
Ниже представлена сигнализация на лазерной указке, схема, которой может быть построена с применением лазерного излучателя и таймера NE555, который будет управлять работой сигнализации.
В качестве приемника-детектора лазерного луча в этой схеме используется фоторезистор, который при облучении лазером имеет небольшое сопротивление, а при исчезновении луча его электросопротивление резко возрастает. При увеличении сопротивления микросхема обеспечивает включение внешнего устройства в виде звуковой сирены.
Процесс сбора
Когда создается лазерная сигнализация своими руками, схема может иметь в качестве излучателя обычную лазерную указку или детский игрушечный лазер. Такие излучатели питаются от трех небольших батареек, которых не хватит для продолжительной работы. Поэтому рабочее напряжение для лазера следует подавать от блока питания соответствующего номинала. Если такого не будет под руками, можно модернизировать любой низковольтный блок, добавив в его схему резистор, позволяющий снизить выходное напряжение до требуемого значения.
В качестве реле может использоваться трехконтактная релейная система, которая обеспечивает отключение лазера и включение внешней сирены. Реле можно приобрести готовое или сделать его самому, переделав релейный узел какого-нибудь ненужного прибора.
К контактам реле подключается проводная линия связи, которая связывает звуковую сирену с фотоэлементом, который при увеличении его сопротивления обеспечивает срабатывание реле. Кроме сирены, через реле включена и линия питания самого лазера. Это сделано для того, чтобы при срабатывании сигнализации, когда был прерван лазерный луч, она снова не отключилась, когда объект, перекрывающий его, не выйдет из зоны перекрытия. В таком случае сирена будет звучать до тех пор, пока сигнализацию не отключат с помощью специальной кнопки.
Установка в домашних условиях
Обратите внимание!
Монтаж лазерной сигнализации дома следует выполнять в тех местах, которые являются наиболее опасными для проникновения. Например, входные двери или балконные – если дом одноэтажный или квартира расположена на первом этаже.
При установке следует придерживаться правил, что схема лазерной сигнализации должна иметь правильную геометрию. В таком случае охранный комплекс будет работать правильно и обеспечит требуемую безопасность.
Излучатель лазерного луча и фотоприемник должны располагаться друг напротив друга на одной линии так, чтобы луч попадал в центр фотоэлемента. Чувствительный к свету элемент следует поместить в черный тубус, чтобы исключить воздействие на него внешнего освещения.
Кнопку, которая обеспечивает включение/отключение сигнализации и проводку к ней следует располагать и прокладывать скрытно, чтобы злоумышленник не смог самостоятельно ее отключить.
Если между излучателем и фотоприемником расположить в определенной геометрии серию зеркал, то можно получить отличное охранное устройство – лазерная растяжка такого типа позволит перекрыть достаточно большую площадь. При прерывании лазерного луча в любом месте произойдет срабатывание сигнализации.
Заключение
Применение недорогих элементов, которые можно купить за символичную цену позволяет создавать высокоэффективные системы охраны, которые способны среагировать на любое перемещение в охраняемой зоне. Поэтому не всегда нужно тратить большие средства, чтобы иметь возможность использовать современные охранные технологии, лучше немного подумать, как сделать лазерную сигнализацию самому и реализовать эту задачу с помощью подручных средств.
Когда речь заходит об охране зданий и имущества, традиционные средства безопасности — ограждения, охранники и камеры видеонаблюдения — имеют определенные ограничения. Современные технологии лазерного сканирования способны обойти многие из них и обеспечить безопасное, надежное и простое в эксплуатации решение.
Обзор технологий лазерного сканирования
Принцип работы лазерных датчиков систем безопасности зданий основан на времяпролетном или импульсном методе. Чувствительный элемент излучает импульс, который затем отражается от цели (в случае ее присутствия). Время, требуемое для прохождения импульса от датчика до отражателя и обратно, пропорционально расстоянию. По большому счету, лазерный сканирующий датчик работает по принципу радара, только вместо радиоволн для сканирования объекта используется свет. В сфере безопасности, эта технология применяется, чтобы быстро и точно идентифицировать факт вторжения на объект.
В сочетании с другими средствами и ПО для обеспечения безопасности, технология лазерного сканирования способна своевременно реагировать на угрозы безопасности объекта в автоматическом режиме. Например, к нему можно подключить камеры с функцией автосопровождения, тогда в случае обнаружения вторжения все передвижения «непрошеного гостя» по объекту будут фиксироваться и угрозу можно будет определить более точно.
Преимущества технологий лазерного сканирования в системах безопасности
Лазерные детекторы можно использовать в различных целях, но больше всего они подходят для охраны периметра из-за своей высокой точности и гибкости.
Современные технологии лазерного сканирования не только надежны и незаметны, но также имеют ряд уникальных возможностей, позволяющих сэкономить время и деньги:
- отсутствие ложных срабатываний при неблагоприятных погодных условиях;
- возможность использования внутри и снаружи помещения;
- мобильность, позволяющая переносить устройства из одного места в другое, когда это необходимо;
- практичность, так как этой технологии есть масса применений в сфере безопасности.
Благодаря этим ключевым преимуществам лазерное сканирование можно назвать мощным решением, которые выгодно выделяется на фоне других менее надежных, не таких гибких и практичных средств обеспечения безопасности.
Безопасность и неприметность лазерного луча
Лазерные сканирующие детекторы идеально подходят для систем безопасности, так как позволяют незаметно наблюдать за территорией объекта. Самое главное, что сам лазер имеет малую мощность (класс 1) и неопасен для глаз людей или животных в зоне наблюдения. Благодаря этому, такие детекторы можно использовать в местах большого скопления людей, например в крупных розничных магазинах.
Стойкость к погодным условиям
В отличие от других решений для охраны периметра, лазерные детекторы имеют ценное преимущество: высокая точность даже при неблагоприятных погодных условиях (дождь, снег, слепящий свет или низкая освещенность), которая достигается благодаря применению технологии многократного отражения сигнала.
Часть энергии импульса лазерного сканирующего датчика может отражаться от ближайших объектов (например, капель дождя или частиц пыли), в то время как остальная часть луча проходит дальше и отражается уже непосредственно от цели. В последствие датчики оценивают эти многократные отражения и игнорируют более слабые, спровоцированные условиями окружающей среды. Это позволяет минимизировать помехи и предотвратить ложные срабатывания, а это значит экономию времени и средств.
Кроме этого, лазерные сканирующие детекторы можно оснастить противосолнечными фильтрами, которые также возможно использовать для блокирования определенных участков охраняемой территории, например, исключить из зоны наблюдения близлежащую дорогу, чтобы проезжающие мимо автомобили не спровоцировали сигнал тревоги.
Упомянутые характеристики являются крайне важными при использовании снаружи (к примеру, для охраны периметра административного здания). Немаловажную роль играет и класс защиты самих устройств, например IP 67 обеспечит надежную работу датчиков даже при его полном погружении в воду.
Более широкая область применения — это еще одно уникальное преимущество технологий лазерного сканирования, недостающее другим решениям.
Лазерные датчики являются портативными устройствами и подходят для временного использования. Например, в последнее время возросла необходимость обеспечения безопасности в аэропортах и разработка мобильных решений для охраны периметра вышла на первый план. Лазерные датчики можно расставить по периметру вокруг припаркованного самолета, также как сигнальные конусы, чтобы к нему не могли приблизиться посторонние.
Удобство использования
Какими бы надежными и современными не были функциональные возможности решения, его будет сложно использовать, если оно непрактично. К счастью, технологии лазерного сканирования объединяют в себе и то, и другое, позволяя пользователю обеспечить охрану периметра буквально одним нажатием кнопки.
Технологии лазерного сканирования определенно выигрывают там, где другие решения не оправдывают ожиданий. Пользователь может быть уверенным в надежной защите периметра от вторжений и контролировать ситуацию. Подобное решение является экономически выгодным благодаря низкому числу ложных срабатываний и возможности использования в различных сценариях.
