Охранные устройства своими руками
Инфракрасный локатор
Принцип работы данного инфракрасного локатора такой же как и в радиолокации- прием отраженного сигнала. Здесь в качестве источника сигнала применен инфракрасный источник света (самые обыкновенные светодиоды которые устанавливаются в пультах дистанционного управления), а приемником служит фотодиод.
Отражаясь от препятствия инфракрасный луч света попадает на фотоприемник и раздается звуковой сигнал. Устройство реагирует отражение сигнала с расстояния до 1,5 метров, причем чем ближе предмет от которого отразился сигнал, тем выше частота звукового сигнала.
Такой инфракрасный локатор можно применить в качестве охранного оборудования или даже как поводырь для слепых, но в последнем случае у этого устройства имеется существенный недостаток- оно реагирует на ИФК излучение от осветительных приборов.
Схема инфракрасного локатора
На светодиоде VD1 и микросхеме DA1 собран приемник ИК излучения и усилитель, на транзисторе VT2 — управляемый генератор звуковой частоты, а на транзисторах VT3, VT4 и светодиодах HL1 — HL3 — ИК передатчик.
Рассмотрение работы локатора начнем с передатчика. На транзисторе VT3 собран генератор коротких импульсов, следующих с частотой около 1000 Гц. После зарядки конденсатора С7 до напряжения 5...6 В происходит его быстрая разрядка через транзистор VT3 и эмиттерный переход транзистора VT4. При этом транзистор VT4 открывается и через него и светодиоды протекает импульс тока, в результате которого появляется импульс ИК излучения.
Отраженный от предмета ИК импульс попадает на приемный светодиод VD1 и преобразуется им в электрический сигнал, который затем поступает на усилитель, собранный на операционном усилителе (ОУ) DA1. Усиленный сигнал подается на выпрямитель, выполненный на диодах VD2, VD3 по схеме удвоения (сложения) напряжения. Выпрямленный сигнал сглаживается конденсатором С5 и поступает на управляемый генератор ЗЧ. Если расстояние до предмета составляет более 1,5 м, то мощности отраженного ИК излучения, а значит, и напряжения на входе управляемого генератора — эмиттере транзистора VT2 недостаточно для его работы.
Когда расстояние уменьшается, уровень отраженного сигнала возрастает и генератор - ЗЧ начинает работать. Причем, чем больше отраженный сигнал, т. е. чем ближе отражающий предмет, тем быстрее заряжается конденсатор С6 и тем выше частота генератора.
Порог срабатывания генератора регулируется подстроечным резистором R4.
Для более четкого срабатывания генератора и его устойчивой работы питание на генератор подается через параметрический стабилизатор напряжения на транзисторе VT1 и стабилитроне VD4.
Звуковой излучатель на схеме не указан- он подключается к гнезду XS2.
В локаторе можно использовать, кроме указанных на схеме, светодиоды АЛ107А (VD1, HL1 — HL3), диоды серии КД521, КД102, КД103, Д9А — Д9Г (VD2, VD3), стабилитрон с напряжением стабилизации 6,8...8 В (VD4), микросхему К140УД7, К140УД8 (DA1), транзисторы КП103Д (VT1), КТ117А — КТ117В (VT2,VT3), КТ312А, КТ312В, КТ315А — КТ315Д (VT4). Конденсаторы Сб, С7 — КЛС, КМ, остальные — К53-1, К50-24. Резистор R4—СПЗ-44, СПЗ-19, остальные — МЛТ-0,125
Все детали локатора, кроме разъемов, выключателя питания и батарей размещены на печатной плате (рис. 3) из одностороннего фольгированного материала толщиной 1 мм.
Излучающие и приемный светодиоды сориентированы параллельно. Чтобы излучаемый ИК сигнал не попадал на приемный светодиод, последний снабжен пластмассовым экраном в виде гильзы диаметром 7...8 мм, высотой 3...4 мм и толщиной стенок 1.5...2 мм. На корпусе локатора предусмотрено крепление, позволяющее носить локатор в кармане или закреплять на нем шнур, с помощью которого локатор вешают на шею.В зарядном устройстве конденсатор С1 должен быть бумажным на номинальное напряжение не ниже 400 В, а диоды — любые выпрямительные с максимальным обратным напряжением не менее 300 В. Детали зарядного устройства монтируют в небольшом круглом футляре.
Налаживание локатора начинают с проверки работоспособности ИК передатчика. Это можно сделать, например, с помощью высокоомных головных телефонов (ТОН-2), включив их параллельно светодиодам HL1 — HL3. При исправной работе передающей части локатора в телефонах будет слышен звуковой сигнал.
Затем проверяют управляемый генератор ЗЧ. Для этого временно замыкают резистор R3 и перемещением движка резистора R4 из нижнего положения в верхнее убеждаются в появлении звукового сигнала, частота которого увеличивается по мере приближения движка к верхнему положению.
Далее следует установить движок резистора в положение, при котором звуковой сигнал будет на грани пропадания (или появления) и убрать перемычку с резистора R3.
Приближая локатор к различным предметам, убеждаются в его работоспособности. Чувствительность локатора, т. е. дальность обнаружения препятствия, можно регулировать под-строечным резистором.
Автор: И. Нечаев