Электронный конструктор сигнализация с лазерами

Обновлено: 02.05.2024

Что же нам понадобится:
- тиристор BT169;
- конденсатор;
- резисторы 47k;
- фоторезистор или LDR;
- светодиодная лампочка;
- лазер.

Сборку начнем с тиристора, который подключаем на breadboard. На тиристоре слева расположен катод, справа анод, а по центру управляющий электрод. По схеме видно, что плюс никак не идет напрямую в тиристор, а обязательно проходит через то, что мы хотим, чтобы включалось. В данном случае через светодиодную лампочку.

Посмотрим на схему. Катод сразу подключается на минус. Катод находиться слева, поэтому подключаем левую ножку тиристора на минус.

Также на минус нужно подключить фоторезистор и конденсатор. Автор подключает конденсатор на минус и на линию 45 на breadboard-е.

Теперь эти три нужно подать на управляющий электрод тиристора. Для этого подключаем один контакт провода к линии 45, а второй проводим к центральному контакту тиристора.

Протестируем сигнализацию. Для этого нужно включить лазер и навести его на фоторезистор. Включив после этого питание на breadboard-е, можно увидеть, что светодиод не горит. Стоит провести пальцем между лазером и фоторезистором, как светодиодная лампочка сразу загорится. После этого сигнализация выключится лишь при отключении питания.

Работает сигнализация по следующему принципу. Как только свет, идущий от лазера, блокируется, фоторезистор активирует всю схему. Тиристор в свою очередь включает пищалку или светодиод, который мы использовали в данном случае, и сигнализация срабатывает. Отметим, что даже при использовании пищалки, не стоит убирать светодиодную лампочку, поскольку в этом случае сигнализация будет включается, когда блокирующий лазер предмет будет убран, и лазер начнет светить на фоторезистор.

Процесс изготовления.
Итак, основная схема выглядит следующим образом.
Главными ее элементами послужат плата с микроконтроллером STM32 F103C8T6 и простой модуль GSM модема SIM800L с выносной антенной
— GSM модем SIM800L с выносной антенной

Мастер собрал схему на макетной плате, и выполнил необходимые соединения.
Светодиод, подключенный через резистор 220Ом, работает аналогично «классическому» выносному индикатору обычной сигнализации — постоянно светится в режиме охраны, и мигает при срабатывании датчика.

Питание модема осуществляется через диод 1N4007 , а для фильтрации помех установлен конденсатор на 16В 1000мкф .

Датчик подключается к выводам платы «GND» и «B11».
Автор подключил к ним магнитоконтактный датчик , состоящий из двух частей — геркона в корпусе и магнита. Эти датчики применяются для контроля закрытия дверей и окон.
В нормальном (закрытом) положении выход датчика замкнут.

Для прошивки платы нужно подключить к ней переходник USB в TTL , и установить перемычки BOOT как показано на схеме.

Для загрузки прошивки нужно установить на компьютер программу STM32 Flash Loader. Ее можно скачать по следующей ссылке .
Первым делом выбираем COM порт программатора, скорее всего он будет последним в списке, и нажимаем «Next».

Отключив питание контроллера после прошивки, нужно установить перемычки в положение, указанное на фото.
SIM карта устанавливается в отсек GSM модема .
После подачи питания, контроллер перейдет в режим привязки номера.
Через 30 секунд нужно будет позвонить на номер установленной сим-карты. Контроллер запомнит этот номер, и можно отключать питание.

Перед включением питания нужно перевести контроллер в рабочий режим — для этого обе перемычки «BOOT» устанавливаются в положение «0».

При срабатывании датчика (разрыве цепи), система автоматически начнет дозвон по номеру телефона, и сделает четыре попытки с паузой в 30 секунд.

Для питания схемы можно использовать обычное зарядное на 5В. Чтобы сигнализация работала во время отключения 220В, нужно установить вот такой модуль бесперебойного питания — он работает от обычного аккумулятора 18650 .

На базе этой же схемы можно собрать и дистанционно управляемое реле.
Для этого нужно загрузить в контроллер другую прошивку, ее можно скачать здесь . Программирование и привязка номера осуществляются так же.

Вместо светодиода к контроллеру подключается релейный модуль на 3,3В .

Управление реле осуществляется командами «relay_on» и «relay_off», отправляемыми через SMS.

В том случае, если имеется WiFi с подключенным интернетом, то легче и дешевле будет собрать другую схему, предложенную в недавней статье .

Если Вам нужна сигнализация посерьезнее, то можно купить готовый комплект GSM сигнализации , или установить камеру видеонаблюдения .

Благодарю автора за простую схему сигнализации и прошивку для контроллера.

Всем хорошего настроения, крепкого здоровья, и интересных идей!
Подписывайтесь на телеграм-канал сайта, чтобы не пропустить новые статьи.

Авторское видео можно посмотреть здесь.

На сегодняшний день сегмент рынка охранных систем предлагает множество устройств, ориентированных на эффективную охрану имущества. Установка подобных приборов способствует снижению вероятности проникновения на объекты, нуждающиеся в охране. В качестве последних выступают гаражи, квартиры, небольшие дачные домики и загородные коттеджи.

Системы сигнализации, в которых задействован лазер, опережают аналогичные разработки по показателям проблематичности взлома и обхода системы. Подобные сигнализации отнесены к категории дорогостоящих. Минимальная цена превышает стоимость традиционных охранных комплексов в несколько раз.

В качестве альтернативного варианта может быть предложена установка лазерной сигнализации собственными силами. При таком подходе удается обзавестись эффективной охранной системой, базирующейся на использовании лазеров, при относительно небольших денежных затратах. Расходы ограничиваются стоимостью нескольких устройств и дополнительных компонентов.

Ниже Вы узнаете, как сделать лазерную сигнализацию своими руками по схеме и какие комплектующие для нее понадобятся.

Сфера применения

Лазерные сигнализации принято устанавливать непосредственно в помещениях либо по периметру охраняемого объекта. Комплексы данной категории востребованы при необходимости охраны:

предприятий;

квартир;

офисов компаний;

коттеджей, домов;

отделений банков.

Установка лазерной разновидности сигнализации рекомендована для объектов, по совместительству являющихся местом хранения ценных вещей, значительных сумм денежных средств либо драгоценностей.

Принципы работы лазерной сигнализации

Главные компоненты охранного устройства — транслирующий лазерное излучение источник и фотоприемник. В качестве основной функции последнего определено принятие указанного излучения. В момент попадания лазерного луча на поверхность фотоэлемента показатель электрического сопротивления не превышает нескольких Ом. В случае прерывания луча лазера фиксируется стремительный рост величины сопротивления фотоэлемента. Далее посредством реле осуществляется включение внешних устройств исполнительного типа, в результате чего происходит срабатывание сигнализации.

Сильные стороны лазерных сигнализаций

Лазерным охранным комплексам присущ ряд преимуществ:

высокая мобильность, позволяющая передвигать отдельные модули и располагать их в отведенных для этих целей местах;

возможность размещения лазеров в укромных уголках, вследствие чего незваные гости могут не догадываться о срабатывании сигнализации до момента прибытия на объект сотрудников охранной фирмы;

совместимость элементов лазерного охранного комплекса с разнообразными интерьерными решениями без потери внешнего вида;

возможность срабатывания как со звуковыми сигналами, так и без них (помимо этого предусмотрен вариант оповещения сотрудника, дежурящего на центральном пульте охранного ведомства);

возможность сборки лазерной сигнализации собственными силами, предполагающая использование подручных средств.

Минусы лазерной сигнализации

Недостатки лазерных охранных комплексов ограничиваются двумя позициями:

высокой стоимостью;

сложностью монтажа/настройки.

Набор комплектующих для сборки лазерной сигнализации

Принятие решения о сборке собственной лазерной сигнализации предполагает необходимость приобретения определенных компонентов. На этапе создания простого охранного комплекса не удастся обойтись без следующих комплектующих:

указки с лазером;

фотоэлемента, особенностью которого является изменение сопротивления в момент воздействия на поверхность потока света;

реле, отвечающего за коммутацию с внешними устройствами (за счет чего обеспечивается срабатывание звуковых сигналов и т.д.);

корпусных деталей;

коммутационных проводников;

монтажных инструментов;

материалов/инструментов, необходимых для пайки.

Приведенные выше составляющие можно купить в специализированных торговых точках либо на радиорынке. Отдельные элементы представляют собой комплектующие к бытовым приборам, вследствие чего могут быть в наличии. В этом случае удастся сэкономить на закупке необходимых деталей.

На видео: Как сделать лазерную сигнализацию своими руками?

Особенности монтажа в домашних условиях

При необходимости охраны собственного жилья устанавливать лазерную сигнализацию целесообразно в наиболее уязвимых для проникновения местах. Для одноэтажных строений и квартир, расположенных на первом этаже, в качестве проблемных зон определены балконные и входные двери.

Схема, по которой монтируется лазерная сигнализация, должна быть геометрически правильной. Соблюдение данного требования гарантирует безопасность объекта.

При размещении лазерного излучателя и фотоприемника важно помнить, что они должны находиться на одной линии друг напротив друга. Лазерный луч при этом должен попадать в центральную часть фотоэлемента. Реагирующий на свет компонент рекомендовано разместить в черном тубусе с целью исключения воздействия внешних источников освещения.

Кнопка, ответственная за срабатывание и отключение сигнализации, не должна бросаться в глаза. Желательно разместить ее в укромном месте. Сигнализационную проводку также лучше прокладывать скрытно. При таком подходе затрудняется самостоятельное отключение охранной системы злоумышленником, проникнувшим на объект.

При наличии нескольких зеркал можно устроить лазерную растяжку, способную перекрыть обширное пространство. Устанавливать зеркала необходимо между фотоприемником и излучателем, соблюдая определенную геометрию.

Вывод

Собственноручно собранные лазерные сигнализации успешно справляются с задачей обнаружения в охраняемом помещении посторонних лиц. Как показывает практика, высокоэффективные охранные комплексы могут быть созданы на базе бюджетных комплектующих, приобретенных по приемлемой стоимости либо представляющих собой рабочие узлы приборов, вышедших из строя.

Для надежной защиты домашнего имущества сегодня разработано большое количество систем безопасности. Чаще всего устанавливают сигнализации, которые оснащаются специальными датчиками, позволяющими полностью контролировать происходящие в охраняемых помещениях процессы. Одним из главных устройств, которым оснащаются сегодня охранные системы является лазерный датчик движения, улавливающий даже мельчайшее движение в охраняемых помещениях. Стоит отметить и то факт, что эти устройства безопасности можно сделать самостоятельно своими руками из недорогих деталей.

Область использования

Благодаря высокой чувствительности лазерные датчики используют для защиты:

банков и других финансовых организаций;
кабинетов и офисов;
частных домов;
квартир.

Из-за большой стоимости заводских лазерных сигнализационных систем их используют чаще всего в организациях. Для защиты частных жилых объектов можно использовать самодельные детекторы движения.

Принцип работы

Лазерный сенсор движения состоит из излучателя и фотоэлемента. Излучатель генерирует лазерный луч, направленный на размещенный напротив него фотоэлемент.

«Важно!
Когда на фотоприемник лазерный луч не попадает, он имеет высокое сопротивление, а после облучения лучом света его сопротивление понижается.»

Пока на фотоэлемент попадает луч света, электрическая схема защитной системы замкнута и релейная система не подает питание на внешние устройства защиты и оповещения. После того, как луч перестает поступать на фотоэлемент быстро увеличивается его сопротивление, в результате чего размыкается электрическая цепь и релейная система включает защитные и оповестительные устройства. Принцип работы одинаков для «заводских» и самодельных датчиков.

Конструкция

Чтобы своими силами сделать лазерный сенсор движения нужны основные знания электроники, а также требуются навыки пайки электропаяльником и недорогие детали. Чтобы своими собрать лазерный сенсор необходимы такие детали:

излучатель;
фотоприемник;
релейный узел;
адаптер электропитания для излучателя;
монтажные элементы;
проводники;
материалы и инструменты для пайки;
набор вспомогательных инструментов.

Излучатель можно сделать из привычных всем лазерных указок и брелоков, а также из лазера, которым оснащаются некоторые игрушки. В качестве приемника луча лазера может использовать простой фоторезистор, у которого изменяется сопротивление после облучения его лучом света. Использование релейного механизма позволяет приводить в действие защитные и оповестительные устройствами после срабатывания датчика.

Датчик из лазерной указки является самым простым, поэтому его сделать самостоятельно может каждый. Поэтому ниже мы разберем процесс его сборки.

На видео: Лазерный датчик с Aliexpress, собираем самостоятельно.

Приемник луча будет состоять из простого фоторезистора, изменяющего сопротивление после воздействия на него пучка света. Чтобы он не срабатывал на обычный солнечный свет, имеющийся практически во всех помещениях, фоторезистор нужно разместить в тубусе темного цвета. Это исключит ложные срабатывания охранной системы, использующей в работе самодельный детектор движения. Благодаря этому будет более комфортно пользоваться охранной системой.

Обратите внимание!
Чтобы устройство нормально функционировало, нужно чтобы его рабочие детали (излучатель и фотоэлемент) размещались на одной оси. Это позволит лучу попадать строго на фоторезистор, что обеспечит четкую работу сигнализации.»

При использовании лазерного сенсора в охранной системе к нему подключают релейную систему, которая управляет внешними защитными и оповестительными устройствами. Через это реле подключают и электропитание устройства. Это делается для того, чтобы при срабатывании сигнализация не отключалась после того как луч света снова начнет падать на фотоэлемент. Поэтому сигнализация будет слышна до тех пор, пока ее не выключат.

Заключение

Собрать своим рукам лазерный сенсор движения очень просто. Сигнализация на базе самодельного лазерного сенсора обойдется дешевле «заводских» аналогов. По возможностям самодельный детектор движения практически ничем не хуже устройств промышленного исполнения. При этом самодельный датчик можно быстро модернизировать. С помощью использования лазера меньшей мощности и отражателей из зеркал, можно сделать эффективные лазерные ловушки, которыми можно покрыть всё охраняемое помещение. Поэтому самодельные устройства позволяют расширить возможности охранных систем, что сделает ваше жилое или рабочее помещение более защищенным и безопасным.

На видео: Лазерный датчик из Anduino

Сделай сам

Всем привет!

С вами Владимир, автор канала OnlyKit.

Прошлая статья про мою самоделку произвела сумасшедший фурор. Просто я столько негатива еще не читал от людей никогда! На данный момент более 150 комментариев диванных экспертов. Кому интересно можете почитать вот тут.

Сегодня хочу описать вам еще одну самоделку, не менее полезную чем в прошлой статье.

Как-то, еще в далеком 2016 году я собирал электронный конструктор заказанный на торговой площадке Aliexpress. Это была примитивная сигнализация. При прерывании луча лазера она пищала, а после возврата луча на фоторезистор прекращала пищать.

Это не дело, т.к. да же при установки ее, к примеру, в курятник, та же самая лиса пройдет, сигнализация пискнет пару раз и замолчит.

Нужно что бы при однократном прерывании сигнализация начинала пищать и продолжала работать даже при повторном попадании луча на фоторезистор. Вот про такую я сегодня и расскажу.

Все компоненты я заказывал из Китая, мне понадобились:
1. Тиристор BT169D
2. Фоторезистор
3. Конденсатор 1 мкф
4. Резисторы 47 К и 160 Ом
5. Светодиод
6. Пищалка
7. Лазер
8. Макетная плата

Собирать буду по такой схеме, нарисовал сам. Сделал по проще т.к. есть начинающие радиолюбители которые не умеют читать схемы, сам таким был когда то.

Собирать буду все на макетной плате.

Приступаю к сборке.
В первую очередь припаиваю ч.з. один контакт три вывода тиристора BT169D

Далее отступаю вниз два контакта на макетке и на третьей линии впаиваю конденсатор. Минус слева и плюс с права, напротив среднего контакта тиристора.

Еще через одну линию контактов впаиваю фоторезистор, параллельно конденсатору. Выводы его не обрезаю, они пригодятся для настройки лазера.

С обратной стороны делаю две дорожки и соединяю тиристор, конденсатор и фоторезистор. Один вывод тиристора пока не используется.

На следующей линии, сразу после фоторезистора, припаиваю один провод (будущий минус) и резистор на 47К.

С обратной стороны, так же продолжаем дорожку.

Далее припаиваю в правой части светодиод. Минусом к свободному контакту тиристора.

Ниже плюсового вывода светодиода припаиваю второй резистор на 160 Ом. С обратной стороны соединяю один конец резистора с плюсом светодиода, а второй с резистором на 47К, туда же припаиваю и второй провод (будущий плюс).

Вот все и готово. Отпиливаю лишнюю макетную плату бормашиной.

Получаю вот такую маленькую платку.

Я собрал модель без пищалки, но припаять ее вам не составит труда. Теперь осталось подать напряжение, схема питается от 5 до 15 вольт, настроить лазер на фоторезистор и можно тестировать. Подношу руку, светодиод загорается.

Убираю руку, а светодиод продолжает гореть.

К данной схеме можно подключить реле и без труда активировать различные устройства с напряжением 220 вольт (пищалки, моргалки, моторчики и т.д.).

Читайте также: