Лазерная сигнализация на транзисторе схема. Лазерная сигнализация своими руками. Установка лазерной растяжки-сигнализации

Данная лазерная охранная сигнализация построена на базе лазерной указки. В режиме охраны луч от лазерной указки попадает на фотодиод. В том случае, когда человек или животное проходит между лазерной указкой и фотодиодом, луч прерывается, и сопротивление фотодиода резко возрастает.

Микросхема TL072 настроена как напряжения. Опорное напряжение сформировано делителем на резисторах R2 и R3 подается на вывод 3 микросхемы D1, а сравниваемое напряжение на вывод 2 с делителя R1 и VD1.

Когда лазерный луч прерывается, напряжение на выводе 2 компаратора падает ниже, относительно вывода 3, в результате чего выводе 1 операционного усилителя переключается на противоположное состояние. Этот сигнал может управлять сиреной, компьютером или каким либо исполнительным устройством.

Лазерная охранная сигнализация — схема

Резистор R4 необходим для предотвращения самопроизвольного переключения, когда на обоих входах одинаковое напряжение. Конденсатор C1 предотвращает срабатывание устройства от незначительного прерывания луча, например, летающих насекомых. Если же вы хотите, чтобы схема сигнализации, была более чувствительной, то емкость этого конденсатора можно уменьшить до 1 мкФ.

Сложные покупные системы безопасности и серьёзные сигнализации нужны не всегда да и не каждому по карману. Их стоимость, монтаж и обслуживание оправдано в случае охраны дорогих объектов. Если же необходимо установить систему безопасности на даче или в гараже, да и в квартире или доме, то затраты на готовую хорошую покупную сигнализацию зачастую не совместимы с Вашим бюджетом. От предлагаемых на рынке дешевых охранных сигнализаций лучше отказаться (особенно с радио управлением - их давно научились сканировать и отключать без каких либо проблем). В этом случае проще и однозначно в разы дешевле сделать простую самодельную сигнализацию , например, как один из вариантов, лазерную охранную сигнализацию.

На сегодняшний день существует много разнообразных схем лазерной сигнализации, но, как правило, такие устройства имеют достаточно сложную конструкцию. Ни одна самодельная схема такого устройства не обходится без микросхем и не совсем простой обвязки. Потом еще предстоит настройка и запуск, подбор конденсаторов, резисторов и т.д. Микросхемы тоже надо уметь паять. Можно вывести из строя перегревом или статикой и долго разбираться почему лазер не работает. Поэтому предлагаем упростить этот самый муторный кусок схемы и взять уже готовый китайский лазер (в любом магазине игрушек - стоит он не дорого - все готово и корпус и линзы и схема). Собрать же остальную схему под силу любому начинающему радиолюбителю.

Схема в этой постой лазерной охранной системе, реагирует на прерывание луча и состоит из излучателя (собственно лазерной указки) и приемника, можно использовать промежуточные зеркала, необходимые для переотражения луча и устройства оповещения - отпугивателя (сирена, свет). Возможно подключить и другие устройства оповещения, например, мобилку для передачи СМС или просто звонка (Под этим номером у Вас будет клиент - "Сработала сигнализация"). Испытания данной системы прошли успешно и эксплуатируется по сей день.

Работает сигнализация следующим образом - когда зону луча пересекает человек, лазер перестает освещать фотоэлемент его сопротивление увеличивается и происходит отключение реле. С отключением реле выключается и лазер (это сделано для того, чтобы после того как человек выйдет из зоны активации лазер не продолжал освещать фотоэлемент потому, что в таком случае сигнализация сработает на секунду и замолчит). Это простейшая схема.

Когда лазер освещает фотоэлемент, последний в цепочке работает в качестве провода, а когда лазер отключен, он превращается в резистор с большим сопротивлением. Фотоэлемент (фоторезистор) нужно установить закрытом со всех сторон корпусе, а трубка сделана из корпуса ручки и обклеена черной изоляционной лентой во избежания проникновения и попадания света на фотоэлемент.

Как уже сказали, в качестве лазера используется готовый модуль - игрушечный лазер с красным излучателем, питается от 3-x батареек с напряжением 1,4 каждая. На лазер припаяны провода,поскольку он будет питаться от блока питания с напряжением 4-4,5 вольт, так как батарейки для нас не выход. Лазер подключен к источнику питания не впрямую, а через резистор с сопротивлением 5 ом. Мощность сопротивления 1 ватт. Зона активации может достигать до 10 метров в длину.

Реле имеет три контакта которые отключают лазер и включают сирену. Реле можно сделать самому или же подобрать готовое. У меня использовалось готовое реле но с перемотанной обмоткой, поскольку реле изначально работало от 12 вольт. Обмотка реле содержит 60 витков провода диаметром 0,4 мм.

Остальную часть конструкции - устройство оповещения - отпугивания можно применить готовое или тоже сделать самостоятельно. Один из вариантов.
Усилитель мощности выполнен на очень распространенной интегральной микросхеме TDA2005. Усилитель собран по мостовому варианту включения, этим обеспечивается достаточно большая выходная мощность в 20 ватт! Модуль с усилителем не устанавливают на радиатор как это обычно делают, поскольку усилитель работает от пониженного источника питания в 4 - 4,5 вольт, к тому же он почти все время выключен.

Емкость входного конденсатор можно изменять в большом диапазоне. Чем меньше емкость конденсатора, тем выше и стервознее становится звук сирены. Также можно использовать усилитель на микросхеме TDA2003, но результат чуть xуже (громкость воя сирены будет в два раза меньше). Динамическая головка типа 25 гдн или аналогичная. Возможно применения пьезоголовок (с пьезоголовкой результат намного лучше). Генератор звука (имитатор сирены, собран на логичном элементе К155ЛАЗ.)

Схема такого генератора во многом сходна со схемой транзисторного симметричного мультивибратора. Импульсы, генерируемые элементами микросхемы, преобразуются динамической головкой в звуковые колебания. Длительность импульсов определяется емкостями С1, С2 и сопротивлениями R1 и R2. Устройство состоит из двух генераторов: тактовых импульсов и звуковой частоты. Первый выполнен на элементах DD1.1 и DD1.2, а второй - на DD1.3 и DD1.4. Каждый из генераторов собран по несимметричной схеме. Имитация звука сирены достигается за счет того, что тактовый генератор управляет работой генератора звуковой частоты. Динамическая головка BА1 звучит в те промежутки времени, когда на входе 13 элемента DD1.3 появляется логическая "1". С выхода 6 элемента DD1.2 следуют прямоугольные импульсы, управляющие звуковым генератором, частота которых зависит от номиналов С1 и R1. Привожу вам два варианта имитаторов звука сирены, какой собрать решайте сами. Динамическую головку нужно убрать из схемы имитатора и подключить к вxоду усилителя мощности звуковой частоты.

Блоком питания служит обыкновенный сетевой трансформатор на 20 ватт. Поскольку вся сигнализация питается от напряжении 4 - 4,5 вольт, нужно взять сетевой трансформатор с напряжением 12 или 6 вольт и чуть переделать вторичную обмотку. Первичная обмотка содержит 40 витков провода с диаметром 0,7 мм (с числом витков нужно поэкспериментировать, главное иметь рабочее напряжение 4 - 4,5 вольт. После завершения отдельных устройств (имитатор, датчик, усилитель мощности) приступаем к сборке устройства. Самое сложное - датчик. Лазер нужно поставить так, чтобы его луч был направлен прямо в трубку с фотоэлементом и обеспечивал его работу.

Включаем устройство так - сначала включаем выключатель, затем нажимаем на кнопку которая активирует лазер и быстро опускаем кнопку (кнопка без фиксации). В моем устройстве применены два усилителя мощности для получении более громкого звука. Датчик с реле собран в корпусе от китайского фонаря. Дальше после установки и включения идем к зоне активации и проходим через нее. Мгновенно сработает реле и сигнализация заработает.

Приведем еще одну схему приемника лазерной охранной сигнализации на транзисторах


Данная схема охранной сигнализации представляет собой датчик пересечения кем то не было лазерного луча. Схема состоит из двух основных блоков:
1. фотореле (VT1, VT2);
2. реле времени (VT3, VT4).

Работает схема следующим образом.
Датчиком фотореле выступает фоторезистор R1, включенный в цепь базы транзистора VT1 последовательно с ограничивающим резистором R2. Темновое сопротивление фоторезистора достаточно велико. Коллекторный ток транзистора VT1 в это время мал и транзистор VT2 находится в открытом состоянии. Его коллекторный ток протекает через обмотку реле KV1 тем самым удерживая контакты в замкнутом положении. При освещении фоторезистора его сопротивление уменьшается, что приводит к увеличению тока базовой цепи транзистора VT1, а следовательно и к увеличению его коллекторного тока. Падение напряжения на резисторе R4, созданное протеканием коллекторного тока транзистора VT1 закрывает транзистор VT2 и реле KV1 отключается. Таким образом при освещении лазерным лучем фоторезистора реле KV1 отключено, а при пересечении луча злоумышленником оно сработает, своим контактом KV1.1 запустит реле времени и снова вернется в исходное состояние.
Реле времени работает следующим образом. В исходном состоянии, когда контакт KV1.1 разомкнут напряжение на конденсаторе C1 равно нулю. В это время транзисторы VT3 и VT4 закрыты, ток через обмотку реле KV2 не течет и его контакты, включающие исполнительный механизм разомкнуты (контакты на схеме не указаны). При кратковременном срабатывании реле KV1 конденсатор C1 заряжается и тут же начинает разряжаться через эмиттерный переход транзистора VT3 и резистор R8, при этом транзисторы VT3 и VT4 откроются, реле KV2 сработает и своими контактами включит исполнительный механизм.
После разряда конденсатора схема возвращается в исходное состояние. Резистором R6 можно регулировать выдержку времени.

В рабочем состоянии, при пересечении злоумышленником лазерного луча сработает схема и запустится система оповещения (например звуковая или световая сигнализация), через некоторое время отключится и снова будет ждать нарушителя, то есть вернется в исходное состояние без вмешательства. Это особенно важно для охраны удаленных объектов, например гаража или дачи.

Луч лазера имеет очень маленький процент расходимости, поэтому с его помощью можно контролировать довольно большие расстояния периметров. Применив систему зеркал можно контролировать любые сложные помещения, только стоит учитывать, что зеркала должны быть качественными и чистыми.

Итак, для охраны какого-либо объекта на нем необходимо закрепить зеркало-отражатель (достаточно кусочка размером 1 х 1 см) и установить приемник и излучатель так, чтобы луч попадал на фоточувствительный элемент, отразившись от зеркала.

Однако в этом случае даже при незначительном смещении (или колебании) охраняемого объекта луч выходит из окна приемника и система срабатывает.
С целью несколько снизить чувствительность системы, чтобы она не срабатывала при колебаниях почвы, например, из-за проезжающего тяжелого транспорта, необходимо немного изменить оптическую схему, сделав вход фотоприемника таким, как на рисунке.

Приемник для лазерной системы охраны
1-линза, 2-бленда-тубус, 3-фотоприемник, 4-корпус

Для этого надо вставить в бленду-тубус собирающую линзу с фокусным расстоянием F. Диаметр этой линзы и будет определять чувствительность системы (здесь имеется в виду не электрическая чувствительность фотоприемника, а чувствительность, относящаяся к интенсивности воздействия на охраняемый объект).

Если при колебаниях зеркала отраженный от последнего луч лазера не выходит за пределы линзы, то датчик не срабатывает. Следовательно, меняя диаметр линзы, можно регулировать чувствительность системы охраны.

В этой статье мы расскажем, как сделать лазерную сигнализацию. Идея заключается в том, чтобы сделать такую сигнализацию, как показывают в фильмах, про супергероев.

Эта лазерная сигнализация имитирует – растяжку, когда тонкая проволока натянута в 20 сантиметрах над землей (полом). Когда злоумышленник, проникает на охраняемую территорию и цепляет растяжку - активируется сигнал тревоги. А что если сделать лазерную сигнализацию и растяжку сразу? Правильно, так получится совсем интересно.

Рассматриваемая в статье сигнализация в первую очередь предназначена для использования в страйкболе, но можно применить ее и для охраны жилых помещений, гаража и т.д.

Принцип работы сигнализации на лазерной указке довольно прост.

Микроконтроллер PIC16F688 управляет лазерным модулем, посылающим луч, который должен быть возвращен посредством зеркала. Отраженный луч принимается фоторезистором. Микроконтроллер PIC16F688 проверяет состояние фоторезистора и если лазерный луч перекрыт - активирует звуковой сигнал.

Схема лазерной сигнализации довольно проста и представлена на следующем рисунке:

Для изменения режимов работы служит переключатель S3 - выбора режима работы: лазер и / или растяжка:

  1. Лазер + растяжка.
  2. Растяжка.

Фоторезистор должен быть помещен внутри трубки, чтобы исключить попадание на него солнечного света или других источников света. Для исключения вероятности случайного срабатывания лазерной сигнализации.

А лазерную указку необходимо доработать, припаяв провода, на место установки батареек.

На следующем рисунке показан лазерный модуль и трубка для фоторезистора.

Чтобы объединить оба элемента их надо выровнять и склеить вместе, например, холодной сваркой или пластиком. Таким образом, они собираются параллельно друг другу.

Для варианта с растяжкой использован микропереключатель, помещенный в верхней части корпуса лазерной сигнализации. Рычаг микрика выступает над корпусом, через окно, чтобы можно было зацепить за него леску, нить или тонкую проволоку.

Теперь можно окончательно доделать корпус, сделав отверстия для светодиодов, кнопки включения, переключателей режимов и сирены.

Устанавливая излучатель с приемником, обратите внимание, что должна оставаться возможность регулировки этой части лазерной сигнализации.

В сигнализации используется модифицированный портативный бипер от ПК, потому, что он достаточно маленький и очень громкий. Но его электронная схема должна быть изменена, чтобы можно было подключить ее к микроконтроллеру PIC16F688.

По завершении сборки необходимо проверить работоспособность сигнализация из лазерной указки.

Схема работает следующим образом. При включении питания, устройство входит в режим настройки, проверяет лазер и дает нам знать, если отраженный луч правильно вернулся в приемник. В этот момент надо настроить зеркала. Если отраженный луч настроен правильно загорается красный светодиод.

После корректировки луча, надо нажать кнопку 1 раз для выхода из режима настройки и перехода в рабочее состояние.

Если лазерный луч перекрыть, микроконтроллер PIC16F688 отключит лазер и активирует сирену.
Сирена будет работать, пока не нажмете на кнопку. Голосов)

Под периметром понимается длина границ замкнутой фигуры или, применительно к системам безопасности, территория и граница охраняемого объекта. Если сравнивать системы электронной безопасности, устанавливаемые внутри помещения и наружные системы, то периметральная охранная сигнализация считается более сложной и затратной. Датчики такой сигнализации находятся на улице, поэтому подвергаются действию перепадов температур и различным осадкам. Кроме того, на работу датчиков охраны периметра оказывают действие следующие негативные факторы:

  • Туман и другие погодные явления;
  • Дикие или домашние животные;
  • Птицы;
  • Ветки деревьев и прочая растительность.

Из-за достаточно частых ложных срабатываний многие охранные предприятия избегают подключать к своим пультам централизованного наблюдения охранную сигнализацию территории или периметра. Вместе с тем такая сигнализация является первым рубежом охраны объекта и выполняет важнейшую функцию по обеспечению безопасности.

Содержание:

Что представляет собой сигнализация для охраны периметра?

Периметральная сигнализация представляет собой совокупность датчиков различных типов, соединительных линий и блоков обработки информации. Периметр может состоять из участков большой протяжённости, поэтому вместо обычных датчиков, используемых внутри помещений, на периметре применяются специальные системы. Кроме надёжной защиты от климатических условий такие устройства должны блокировать участки длиной 40-100 метров и более. Для работы в периметральной сигнализации используются следующие типы датчиков:

  • Инфракрасные оптические системы;
  • Кабельные вибрационные датчики;
  • Радиоволновые системы;
  • Микроволновые устройства.

Оптические датчики состоят из двух компактных блоков, один из которых является передатчиком, а другой приёмником инфракрасного излучения. В передатчике находится инфракрасный лазер, луч которого попадает на фотодиод приёмника. При пересечении луча происходит срабатывание датчика и формируется сигнал тревоги.

Расстояние между блоками может достигать до 80-100 метров. Обычно они устанавливаются на кронштейнах над оградой и защищают от попыток перелаза. С помощью таких датчиков можно блокировать подходы к зданию или сооружению. В этом случае система включается только в ночное время. Инфракрасный луч совершенно незаметен, но передатчик и приёмник скрыть практически невозможно.

Вибрационные датчики применяются только на лёгких ограждениях, выполненных из металлической сетки, колючей проволоки или профлиста. Такая охранная система представляет собой специальный кабель, который с помощью стяжек крепится на ограждении. Обычно, на сетчатое ограждение монтируются две линии, которые подключаются к контроллеру.

В случае попытки проникновения на территорию объекта или разрушения ограждения, в кабеле при его малейшей деформации возникают электрические заряды на сенсорных проводниках, которые подаются на контроллер и активируют выдачу устройством сигнала тревоги. Чувствительность вибрационной системы можно легко изменять, чтобы блокировать ложные срабатывания.

Радиоволновые системы представляют собой два отрезка кабеля проложенные параллельно. Между двумя разнесёнными проводниками создаётся электромагнитное поле. Любой посторонний предмет вызовет искажение поля, которое фиксируется блоком обработки сигнала. Радиоволновую сигнализацию можно устанавливать на любых оградах выполненных из немагнитного материала – кирпич, дерево и бетонные плиты.

С помощью сигнализации такого типа можно охранять территорию совсем без заграждения. Для этого достаточно проложить параллельные линии неглубоко под землёй. Пересечение нарушителем этого участка вызовет срабатывание охранной сигнализации. Один линейный датчик обеспечивает защиту участка ограждения длиной до 120 метров.

Микроволновые охранные системы периметра состоят из приёмника и передатчика. Будучи разнесены на расстояние до 60 метров, они создают между собой объёмную зону. Как только нарушитель попытается пересечь заблокированный участок, формируется сигнал тревоги. Датчики устанавливаются на расстоянии 1,5 метра от земли и на 40-50 см от плоскости ограждения.

Преимущества и недостатки

Система охраны периметра имеет свои достоинства и недостатки. Прежде всего такая система сигнализации способна предупредить охрану и подать сигнал тревоги задолго до того, как нарушитель проникнет на территорию объекта. Датчики зафиксируют нарушение периметра ещё на дальних подступах и позволят охране принять соответствующие меры.

В периметральную сигнализацию достаточно часто интегрируется система видеонаблюдения, что делает охранную систему исключительно эффективной. Периметральная система охранной сигнализации может быть организована с дублированием важных участков периметра различными типами датчиков. Основные недостатки такой сигнализации, следующие:

  • Сложность монтажа и настройки;
  • Высокая стоимость работ;
  • Низкая помехозащищённость;
  • Большой процент ложных срабатываний.

Установка подобной сигнализации требует определённых подготовительных работ, часто связанных с вырубкой деревьев и кустов. При выборе типов охранных датчиков следует обращать внимание на линии электропередач, трубопроводы и промышленные источники электромагнитного излучения. Достаточно сложно настроить чувствительность устройств охранной периметральной сигнализации, особенно там, где высока вероятность появления животных.

Актуальные модели

Самыми распространенными системами периметральной сигнализации являются

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.