라이트 펜스 회로 는 특정 영역에서 사람이나 물체의 존재를 감지하는 데 사용됩니다. 라이트 펜스 회로의 감지 범위는 약 1.5 ~ 3 미터입니다. LDR 및 Op-amp를 사용하여 회로를 설계하는 것은 매우 간단합니다. 이 휴대용 회로는 일반적으로 사용 가능한 9V 배터리로 원활하게 작동 할 수 있으며 부저에서 발생하는 알람 소리는 사람, 차량 또는 물체의 존재를 감지 할 수있을만큼 충분히 크다.
이러한 종류의 보안 시스템은 다음과 같이 LDR을 사용하는 대신 다른 센서를 사용하여 구축 할 수도 있습니다.
- PIR 기반 도난 경보 회로
- IR 기반 보안 경보
- 레이저 보안 경보 회로
- 홀 센서를 이용한 자기 도어 알람 회로
필요한 구성 요소
- LM741 연산 증폭기 IC
- 555 타이머 IC
- BC557 – PNP 트랜지스터
- LDR
- 저항기 (210, 1K, 5.7K, 100k, 1M)
- 커패시터 (0.1uf, 10uf)
- 전위차계 – 100K
- 부저
- LED
- 배터리-9V
- 브레드 보드
LDR
LDR은 Light Dependent Resistor 입니다. LDR은 광에 민감한 특성을 가질 수 있도록 반도체 재료로 만들어집니다. 많은 종류가 있지만 하나의 재료가 인기가 있으며 카드뮴 황화물 (CdS)입니다. 이러한 LDR 또는 PHOTO RESISTOR는 "Photo Conductivity"원칙에 따라 작동합니다. 이제이 원리가 말하는 것은 빛이 LDR 표면에 떨어질 때마다 (이 경우) 소자의 전도도가 증가합니다. 즉, 빛이 LDR 표면에 떨어질 때 LDR의 저항이 떨어집니다. LDR에 대한 저항 감소의 이러한 특성은 표면에 사용되는 반도체 재료의 특성이기 때문에 달성됩니다.
핀 5. 제어 핀: 제어 핀은 비교기 1의 음극 입력 핀에서 연결됩니다. 출력 펄스 폭은 RC 네트워크에 관계없이이 핀에 전압을 적용하여 제어 할 수 있습니다. 일반적으로이 핀은 커패시터 (0.01uF)로 풀다운되어 작동시 원하지 않는 노이즈 간섭을 방지합니다.
핀 6. THRESHOLD: 임계 값 핀 전압은 타이머에서 플립 플롭을 재설정 할시기를 결정합니다. 임계 값 핀은 상위 비교기의 양의 입력에서 가져옵니다. 제어 핀이 열려 있으면 VCC * (2/3) 이상의 전압이 플립 플롭을 재설정합니다. 따라서 출력이 낮아집니다.
핀 7. DISCHARGE: 이 핀은 트랜지스터의 오픈 콜렉터에서 가져옵니다. 트랜지스터 (방전 핀이 잡힌 Q1)는베이스가 Qbar에 연결 되었기 때문에. 출력이 낮아 지거나 플립 플롭이 리셋 될 때마다 방전 핀이 접지되고 커패시터가 방전됩니다.
핀 8. 전원 또는 VCC: 양극 전압 (+ 3.6v ~ + 15v)에 연결됩니다.
회로도
알람 이있는 자동 울타리 조명에 대한 전체 회로도 가 위에 나와 있습니다. LDR은 입구를 향하고 있으며 전위차계는 장치의 감도를 조정하는 데 사용됩니다. 배터리의 음극 핀과 LDR의 접지 핀 사이에 스위치를 추가하여이 보안 시스템을 수동으로 제어 할 수도 있습니다.
라이트 펜스 회로의 작동
여기서 연산 증폭기 IC는 전압 비교기로 사용되며 555 타이머 IC는 불안정 모드에 있습니다. LDR과 전위차계는 전압 분배기 회로를 생성합니다. 이 분배기 회로의 출력은 LDR에 떨어지는 빛의 강도에 따라 변경됩니다. 분배기는 연산 증폭기 IC의 반전 핀에 연결됩니다. 비 반전 핀은 5.7Kohm 저항을 통해 전원에 연결되므로 비 반전 전압 값이 고정됩니다. 이 저항을 10K 전위차계로 교체하여 요구 사항에 따라 전압을 조정할 수 있습니다.
LDR과 직렬로 연결된 전위차계 VR1을 사용하여 장치의 감도를 조정할 수 있습니다. 비 반전 입력의 전압이 기준 전압보다 크거나 같으면 연산 증폭기 IC 출력 (PIN 6)의 출력 (핀 6)이 HIGH가됩니다. 다양한 연산 증폭기 기반 회로를 따라 연산 증폭기 작동에 대해 자세히 알아보십시오.
회로도에 따르면 LDR이 활동을 감지하면 연산 증폭기 IC의 출력이 LOW가되고 PNP 트랜지스터 T1이 전도되기 시작합니다. 따라서 LED가 빛나기 시작하고 555 타이머 IC가 트리거됩니다. 여기에서 555 타이머 IC는 불안정 모드에 있으며 미리 설정된 시간 지연은 R3, R5 및 C1에 의해 제공됩니다.
따라서 어떤 사람이나 물체가 금지 구역에 들어갈 때마다 그의 그림자는 LDR에 의해 감지되고 회로가 경보를 트리거합니다.