Лазерная охранная сигнализация из указки. Сигнализация на базе лазерной указки. Схема и описание Лазерная сигнализация своими руками схема 555

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.

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

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.

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 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).

Обычно устанавливаю такой агрегат ближе к полу на расстоянии в 25-35 см, чтобы особо невнимательные грабители либо не заметили его, либо не смогли свободно проползти под ним или перепрыгнуть.

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.

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

Важно! Не допускайте перегрева контактов, все детали очень хрупкие.

Соберите приборчик в обратном порядке.
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.
Фоторезистор монтируйте к контроллеру по приведёной схеме. Сопротивление резистора 10 кОм.
Подключите контроллер к компьютеру и запустите среду Arduino IDE .
Залейте следующий скетч

void setup()

Serial.begin(9600);

void loop()

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

delay(20);

Установите датчик напротив лазера, добившись прямого попадания луча на фотоэлемент.
В программаторе откройте “монитор последовательного порта” и отследите полученные значения. На их основе определите пороговую величину срабатывания сигнализации.
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

void setup()

Serial.begin(9600);

pinMode(led, OUTPUT);

void loop()

if (analogRead(foto) < 930) //Значение меньше порогового

for (int i=0 ; i < 10 ; i++)

digitalWrite(led , HIGH);

delay(500);

digitalWrite(led , LOW);

delay(500);

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 – 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

Необходимые элементы

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.

За запуск отвечает вторая ножка, на неё нельзя подавать более 30% напряжения питания, за останов шестая ножка (не более 70% напряжения питания).

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

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:

Лазер + растяжка.
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)

Такой вид сигнализации является одним из составляющих современных охранных систем. Их достоинство в надежности – они практически не взламываются, их невозможно обойти. Благодаря лазерной сигнализации уровень защищенности любого объекта, в сравнении с традиционными способами и устройствами, повышается.

У лазерных охранных систем много преимуществ:

Мобильность: модули легко переносятся с места на место, их можно располагать в различных местах;
Лазеры легко спрятать так, что о их присутствии преступник не узнает до появления сотрудников охраны;
Элементы, которые входят в систему охраны, легко сочетаются с любым интерьером, не портят его своим присутствием;
Возможность работать с сиренами, с выводом сигнала на пульт.

К их недостаткам относится большая стоимость; их сложно устанавливать и настраивать.

Основой сигнализации является лазер, который включается в систему охраны. Последние обладают достаточно высокой сложностью, потому дорогие. Отказываться от них не стоит – нужно попытаться сделать лазерную сигнализацию своими руками. Как показывают разработки умельцев, это требует нескольких устройств и комплектующих, которые можно приобрести довольно дешево. В итоге получается эффективная сигнализация на основе лазера.

В самодельной сигнализации применяют лазер и фотоприемник. Из лазера выходит луч, который принимается фотоприемником. При этом сопротивление последнего близко к нулю. Если луч чем-то перекрывается, то сопротивление фотоэлемента резво возрастает. Это приводит к разбалансировке электронной схемы, к которой подключены оба прибора, к включению исполнительных устройств и срабатыванию сигнализации.

При желании сделать лазерную сигнализацию своими руками, следует приобрести: лазерную указку, которая будет генерировать лазерный луч; фотоэлемент, у которого под воздействием светового потока меняется сопротивление; реле, которым будет подключаться, к примеру, звуковая сирена. Не делается система без инструментов и материалов для пайки, проводов, корпусных деталей, монтажных принадлежностей.

Схему лазерной сигнализации можно построить на основе таймера NE555, которым будет управляться ее работа.

«Плюсовая» цепь от источника питания подается на «плюс» звуковой сирены; «минусовая» – на 1-й выход таймера. Между ними устроена перемычка через резистор R2 и фоторезистор R3. От перемычки между последними элементами есть отвод к 6-му выходу таймера.

Далее по ходу «плюсовой» цепи устроены отводы: через резистор R1 на 2-й выход таймера и от него, через прерыватель, к «минусу» сирены; к 4-му, затем к 8-му выходам таймера. Кроме того, 3-й выход таймера подключен к переключателю прерывателя.

Когда на фоторезистор падает луч лазерной указки его сопротивление незначительное, потому электроток протекает по первой перемычке схемы через резистор R2 и фоторезисторR3. Когда луч возрастает, сопротивление фоторезистора сильно возрастает и протекание тока по указанной перемычке прекращается – он пойдет на таймер и от него на сирену, которая своим звуком известит о том, что кто-то пересек луч указки.