Предлагаемая конструкция может пригодиться для охраны некапитальных проемов — окон, дверей проходов — или установлена по периметру открытого объекта. Принцип работы – срабатывание по прерыванию луча лазера нарушителем. Несмотря на свою простоту, система получилась достаточно надежной и экономичной, а красный лазер, работающий в режиме коротких импульсов практически незаметен нарушителю.
Рисунок 1. Схема передатчика лазерной охранной системы
Передатчик, схема которого изображена выше, состоит из генератора коротких импульсов и усилителя тока, нагруженного на лазерную указку, которую несложно найти практически в любом ларьке. Генератор собран на элементах DD1.1, DD1.2 и при указанных на схеме номиналах частотозадающей цепи работает на частоте около 5 Гц. Далее сигнал поступает на дифференцирующую цепь С2R3, которая формирует короткие импульсы длительностью около 10 мкс. Это не только делает устройство экономичным (одной шестивольтовой батареи типа 476 хватает более чем на год непрерывной работы передатчика), но и незаметным для нарушителя.
Далее импульсы выравниваются по форме и амплитуде элементами DD1.3, DD1.4 и поступают на усилитель, собранный на транзисторе VT1. Усилитель нагружен на лазерную указку, которую дорабатывают – исключают батареи и снимают конусообразный наконечник. Резистор R7, включенный последовательно с резистором, «впечатанным» в саму плату лазерного фонарика (его номинал порядка 50 Ом), является токоограничивающим для лазерного светодиода, тумблер SA1 включает непрерывный режим работы излучателя, необходимый для юстировки системы «передатчик-приемник».
Для большей экономии и стабильности частоты микросхема DD1 питается пониженным до 3-4 В напряжением, излишек гасится резистором R6. Средний ток потребления передатчиком не превышает 10 мкА, в импульсе светодиод потребляет около 20 мА, поэтому выключатель питания не предусмотрен. Передатчик сохраняет работоспособность (конечно, при снижении дальности) при снижении питающего напряжения до 4.5 В.
Приемник, схема которого изображена на рисунке 2, собран на интегральной микросхеме DA1, чувствительным элементом служит фотодиод ФД263-01. При его замене нужно учитывать длину импульсов засветки – время реакции светодиода на засветку должно быть в 5-10 раз ниже длительности импульса лазера.
На его месте смогут работать, к примеру, ФД320, ФД-11К, ФД-К-142, КОФ122 (А, Б) и многие другие. В ответ на каждую вспышку передатчика приемник формирует на выходе импульс высокого уровня амплитудой КМОП. Его можно использовать для дальнейшей обработки. Для исключения внешней засветки фотодиод нужно установить в непрозрачную трубку, выполняющую роль бленды.
Настройка системы сводится к ее юстировке. Делают это визуально, наводя луч лазера на фотоприемник как можно точнее. Для этого переключателем SA1 включают передатчик на непрерывное излучение. После окончания юстировки и приемник, и передатчик должны быть прочно закреплены. В принципе, «микронной» юстировки такая система не требует. Во время экспериментов она надежно работала, когда фотоприемник, отнесенный от передатчика на 50 м, находился в круге разброса излучения диаметром 30 см.
По материалам «Радио» №7, 2002 г.
Рынок систем для защиты объектов от взломов и непредвиденных происшествий насыщен датчиками, которые способствуют установлению всестороннего контроля над жильем. Однако далеко не каждое устройство способно обеспечить надежную охрану, а подключение некачественного дешевого оборудования приводит к непредвиденным проблемам. Как альтернатива датчикам движения, применяется простая и безотказная лазерная сигнализация, которая срабатывает при попадании объекта в спектр луча.
Сигнализации с лазерным лучом обычно покупают в готовом комплекте, но при желании их можно изготовить самостоятельно, не затрачивая много сил и средств. Весь принцип работы лазерной сигнализации связан со специальным инфракрасным лучом, который направляется под определенным углом к противоположной стене комнаты, где закреплен фотоэлемент.
Любой объект, попадающий в заданный спектр, создает преломление, способное подать сигнал на специальный извещатель. После подачи сообщения о нарушении, встроенный динамик оповестит жильцов или охрану о проникновении.
В комплект лазерного извещателя входят следующие конструкционные материалы:
Благодаря тому, что лазерный светопоток не рассеивается и постоянно направлен в одну сторону, с помощью системы отражателей можно создать разнообразный рисунок, который невозможно обойти. В качестве отражателей применяют небольшие кусочки зеркал, расположенные под определенным углом в разных концах комнаты.
Принцип сборки состоит из последовательного припаивания отдельных элементов сигнализации к плате. В первую очередь требуется определиться с местом, где будет установлен лазерный сигнализатор и фотоэлемент. Чаще всего такие механизмы монтируют в нижней части комнаты на уровне 30 см от пола, что позволяет скрыть устройство от посторонних глаз.
На видео – эксперимент с лазерной сигнализацией:
Установленный лазер с одной стороны стены подсоединяется к реле и блоку питанию, а в противоположном месте, на расстоянии не более 10 м, крепится фотоэлемент с расчетом, что луч будет падать отвесно на линзу. При попадании объекта в спектр луча, фотоэлемент начинает нагреваться, реле передает сигнал резистору, а последний – извещателю.
Оповещатель выступает в роли отпугивателя, издавая сигнал мощностью до 100 Дцб, который можно услышать на расстоянии около 100 м.
В качестве питающего элемента следует применить обычную литиевую батарею, так как она будет потреблять минимальный объем энергии и практически необходима для издания тревожного сигнала.
Современные радиолюбители предлагают для функциональности системы встраивать модуль связи, который даст возможность отправлять SMS либо голосовое сообщение на определенный номер, что позволит не только отпугнуть грабителя, но и попытаться задержать его.
Полноценное функционирование охранной системы обеспечивают устройства, фиксирующие изменения внешней обстановки: физическая деформация материальных предметов внутри охраняемой зоны, несанкционированное перемещение по территории и т.д. Датчики охраны периметра – устройства, улавливающие происходящие изменения и передающие сигнал пульту управления. Их главная задача – зарегистрировать пересечение периметра участка, чтобы охрана своевременно предотвратила незаконное проникновение.
Беспроводные датчики охраны периметра бывают линейные, объемные (например, радиолокационный). Линейные датчики при помощи специфического сигнала (например, инфракрасное излучение) создают определенную границу внутри пространства, при пересечении которой сигнал передается центральному блоку управления, оповещая о наличии движения. Объемные устройства охраны отслеживают изменения определенного участка территории, а не только ее границы.
Критерии, определяющие основные требования к охранной системе периметра загородного дома или любого другого объекта:
Уличные периметральные устройства охраны отличаются по сравнению со своими аналогами:
Качество функционирования охранной системы зависит от:
Факторы, определяющие выбор проектирования охранной схемы периметра:
Охрана периметра состоит из распределенных или дискретных устройств, равноудаленных друг от друга, составляющих цепочку иногда из нескольких километров. При этом приборы должны быть устойчивы к погодным изменениям, четко передавать сигнал и его изменения, беспрепятственно подвергаться дистанционной диагностике, наименее подвержены ложным срабатываниям.
Сигналы приборов зависят от:
Периметральная охраняющая система обязательно должна легко объединяться с другими системами: пожарной безопасности, видеонаблюдения и т.д.
Способ функционирования беспроводных устройств одинаков по своему устройству: передающее устройство посылает сигнал по строго определенной траектории, а получатель фиксирует этот сигнал. Любые изменения длительности сигнала, частоты, фазы, амплитуды. фиксируются как признаки незаконного пересечения границ, наличия на территории постороннего.
Лучевые датчики охраны периметра конструктивно делятся на:
Изменяющиеся параметры сигнала, что свидетельствуют о несанкционированном вторжении внутрь охраняемого участка:
Кроме того, используемые приборы могут определить не только физическое пересечение границ, присутствие постороннего, но еще скорость движения, габаритные параметры, температуру.
Инфракрасный датчик – наиболее распространенный прибор, использующий излучение инфракрасного спектра, невидимое для человека. При этом луч обладает всеми другими характеристиками цветового спектра. Приемник, излучатель просты по своей структуре, монтажу, использованию. Посылаемый луч улавливается приемным блоком, результат фиксируется панелью управления.
ИК датчик также способен определить температуру объекта. Для периметрального монтажа следует приобретать приборы, защищенные от влаги, посторонних тепловых излучений, воздействия прямых солнечных лучей, изменяющие качество передаваемой информации.
Простой монтаж, охватывают большое пространство для контроля, возможно отрегулировать настройки, чтобы исключить ложное срабатывание из-за животных, растительности. При этом подвержены влиянию атмосферных осадков, явлений (туман, дождь), значительно ухудшающих качество передаваемого излучения. Дальность действия ограничена свойствами инфракрасного луча.
Кроме того, для охраны периметра используются инфракрасные барьеры, устанавливаемые на ограждении территории.
Являются периметральными объемными приборами. Приемник улавливает отраженное ультразвуковое излучение находящихся внутри подконтрольной области предметов, объектов, определяя таким образом их характеристики, перемещения внутри пространства или их отсутствие.
Ультразвуковые приборы не отличаются высокой степенью точностью, наиболее часто используются внутри ограниченных пространств, объемов, например, устанавливаются для охраны автомобилей, небольших замкнутых помещений.
Отличительные особенности, не позволяющие в полной мере положиться на данные приборы при охране территории:
Возможно сделать самодельный лазерный прибор при наличии определенных исходных материалов.
Сейсмические датчики работают по другому принципу, когда улавливается вибрация при физическом, механическом воздействии со стороны внешнего объекта. Получаемые данные помогают определить, что происходит незаконное проникновение человека внутрь путем преодоления ограждения территории.
Степень чувствительности к вибрациям регулируется настройками. Важно, чтобы ограждение, где монтируются сейсмические датчики, было устойчивым, отличалась прочностью, жесткостью материала изготовления.
Лазерные датчики движения для охраны периметра используют триангуляционный метод измерения расстояния до объекта, т.е. лазерный луч, отражаясь объектом, обязательно возвращается к приемнику под определенным углом. Лазерный луч обладает высокой точностью, способностью определить малейшие неровности объекта.
Исключение составляют объекты с абсолютно зеркальной поверхностью, которые отражают луч в точку его выхода. В остальных случаях отраженный луч попадет внутрь приемника прибора, независимо от размеров, местоположения объекта внутри пространства.
Угол падения луча изменяется с увеличением расстояния до предмета контроля, таким образом возможно определить его скорость передвижения, интенсивность, направление перемещения, расстояние. Полученные данные считываются микроконтроллером, встроенным внутрь корпуса прибора. Микроконтроллер ведет расчет угла распределения света по фотодиодному приемнику, по этим данным определяет расстояние до объекта.
Лазерные датчики движения для охраны периметра отличаются высокой степенью измерения, линейностью, надежностью. Способны улавливать различные цвета спектра, также определяемые микроконтроллером.
Радиолучевые датчики состоят из приемника, передатчика, разнесенных на определенном расстоянии друг напротив друга. Особенностью является, что между ними формируется вытянутая область контроля, обнаружения, подобная эллипсоиду. Диаметр может доходить до нескольких метров. Внутри этой зоны действует коротковолновое излучение, изменяющее свои параметры при попадании внутрь контролируемой области постороннего предмета, объекта.
Устанавливаются, как правило, по периметру территории. Уязвимое место данной системы – наличие мертвых зон с пониженной чувствительностью. Поэтому установка происходит с перекрестным размещением передатчиков, излучателей. Также расстояние над землей 30-40 см плохо фиксируется, что является еще одной слабой стороной радиолучевой охранной системы.
Месторасположение системы должно быть с прямым, ровным рельефом, внутрь зоны не допускается попадание растительности, каких-либо предметов, объектов. Рассчитаны на обнаружение человека, который пересекает границу территории в полный рост.
Радиоволновые датчики обладают большей фокусировкой излучения. Для определения внешних изменений используются волны сверхвысокой частоты. Они не подвержены в такой степени, как инфракрасные, воздействию атмосферных осадков, погодных условий. Подконтрольная зона охраняемого участка больше.
Преимуществом является возможность более детального отслеживания внешних изменений, например, анализируется сдвиг фазы излучения, измененные амплитуда, частота передачи.
Также характеризуются низким процентом ложных срабатываний, благодаря возможности регулировать степень чувствительности настройками. Конструктивно могут выглядеть как предметы декора участка, что позволяет произвести скрытую установку.
Ой! Пока нет материалов(((. Полистайте сайт еще!
Всем салют! Если в вашем районе не раз совершались ограбления или есть такая опасность, а вам хочется спать ночью спокойно, то вы наверняка задумывались над вопросом: а не поставить ли мне сигнализацию?.
Но сложные системы безопасности не всегда по карману, да и на монтаж и обслуживание приходится тратить и тратить. Правда есть и дешевые сигнализации, но злоумышленники уже давно научились выключать их, поэтому, сегодня я вам покажу, как самому сделать простую и недорогую лазерную охранную сигнализацию.
Так как сегодня много схем, я показал вам, на мой взгляд, самую актуальную, с использованием очень популярной микросхемы NE555.
Для сборки нам пригодятся следующие компоненты: piezo buzzer (который будет издавать сигнал), два резистора (750 Ом, 130 кОм), микропереключатель , фоторезистор ну и микросхема интегрального таймера NE555 .
Был разработан 1972 году компанией Signetics. Он имеет широкий диапазон питающих напряжений: от 4.5 до 18 В, выходной ток достигает 200 мА, а микросхема сама потребляет не много. Точность работы микросхемы не зависит от питающего напряжения. Внутри таймера немало элементов: около 20 транзисторов и много других деталей.
Микросхема имеет восемь ножек:
Важно помнить, что на вторую ножку (запуск) нужно подавать не более 1/3 напряжения питания, а на шестую ножку (стоп) 2/3 напряжения питания!
Вернемся к нашему лазеру. Лазерный луч направлен на фоторезистор. Когда он не облучается, это приводит к повышению напряжения на шестой ножке микросхемы, в результате чего включается пищалка. Выключить динамик можно нажав на микропереключатель. Смотрим короткое видео:
Выбор резистора R1 и R2 зависит от напряжения питания. Например у меня напряжение питания 4,5 В, поэтому я выбрал резисторы R1- 130 кОм, R2 — 750 Ом. Так как батарейки лазера быстро садятся, лазер можно подключить к более мощному питанию, обычно с напряжением 4,5 В.
С помощью нескольких зеркал можно покрыть лучами всю комнату, главное чтобы последнее зеркало направляло луч прямо в центр резистора .
Лазерная сигнализация будет предупреждать вас всегда, когда вы рядом, но можно и подключить более серьезную схему: например с SMS оповещением. Если интересно, дайте знать. Вот и все, спите спокойно, хороших снов!
С уважением, Эдгар.
Хотели бы вы сделать лазерную растяжку-сигнализацию, которую вы могли видеть в шпионских боевиках? Ее вполне возможно собрать самостоятельно из недорогих и вполне доступных компонентов.
Схемы, представленные в данном материале, помогут вам сделать устройство, которое может обнаружить движение людей или других объектов при их прохождении через лазерный луч и подать сигнал тревоги при необходимости.
Устройство состоит из двух цепей: цепи излучения лазерного луча и цепи приема лазерного луча. Схема приемника включает в себя электромагнитное реле для подключения какой-либо внешней электрической нагрузки, например, прожектора. системы домашней сигнализации и т п.
Схема излучения лазерного луча
В основе этой схемы лежит стандартный красный лазерный светодиод с длиной волны 650 нм и мощностью 5 мВт. Лазерный диод питается напряжением источника 5 В. Последовательно с ним соединены два вспомогательных компонента: диод D1 (1N4007) и резистор R1 сопротивлением 62 Ом. Для получения лазерного диода можно разобрать ненужную, но рабочую лазерную указку, если нет желания идти в магазин радиоэлектронных компонентов для покупки отдельного лазерного диода.
Схема приема лазерного луча
Основой схемы приема лазерного луча является фоторезистор LDR 5 мм. Этот компонент используется для управления релейной цепью, которая активируется посредством кремниевого тиристора T1 (BT169). Диод D2 (1N4007), соединенных антипараллельно с электромагнитным реле RL1, выполняет роль обычного диода для защиты электроники от повреждений, вызванных противо-ЭДС импульса катушки реле, когда тиристор T1 выключается. Обратите внимание, что реле должно быть под напряжением, то есть ее контакт должен быть замкнут, когда лазерный луч не светит на фоторезистор. Вы можете использовать выключатель питания S1 для включения или отключения вашей лазерной сигнализации.
Установка лазерной растяжки-сигнализации
Если вы планируете обезопасить путь на своей лестнице, то лучше установить лазерную сигнализацию, как показано на приведенном ниже рисунке.
Прежде всего, попытайтесь поместить модуль излучателя и модуль приема в верхней части лестницы с небольшим расстоянием между ними. Затем направьте лазерный луч от излучателя на отражатель, расположенный в нижней части лестницы и выровняйте его с датчиком света приемника лазерного луча. С другой стороны, если вы хотите защитить широкую по объему зону, то будет лучше использовать ряд отражателей или зеркал вместе с такой с лазерной системой сигнализации.
