构建一个带报警的自动光栅栏电路

光栅栏电路用于检测在特定区域内是否存在任何人或物体。光栅栏电路的检测范围约为1.5 ~ 3米。使用LDR和运算放大器设计电路非常简单。这种便携式电路可以与常用的9V电池一起顺利工作，蜂鸣器产生的报警声音足够大，可以检测到人，车辆或物体的存在。

这种安全系统也可以通过使用其他传感器而不是使用LDR来构建，例如：

•基于PIR的防盗报警电路

•基于IR的安全告警

•激光安全报警电路

•采用霍尔传感器的磁门报警电路

组件的要求

•LM741运算放大器IC

•555定时器IC

•BC557 - PNP晶体管

•LDR

•电阻(210、1K、5.7K、100k、1M)

•电容器(0.1uf, 10uf)

•电位器- 100K

•蜂鸣器

•LED

•电池- 9V

•电路试验板

LDR

LDR是光相关电阻。ldr由半导体材料制成，使其具有光敏特性。镉的种类很多，但有一种材料最受欢迎，那就是硫化镉(cd)。这些ldr或光电阻的工作原理是“光导电性”。这个原理说的是，每当光照射到LDR表面(在这种情况下)元件的电导增加，换句话说，当光照射到LDR表面时，LDR的电阻下降。LDR电阻降低的这一特性之所以能够实现，是因为它是表面使用的半导体材料的特性。

我们之前已经制作了许多使用LDR的电路，这些电路使用LDR来根据需要自动控制灯光。

555定时器IC

定时器集成电路是电子器件中应用最广泛的集成电路之一，特别是用于触发。要了解更多有关它的信息，请遵循我们的各种555定时器电路。在这里，我们使用555定时器IC在稳定模式下创建蜂鸣器的蜂鸣声。下面我们解释了555定时器IC在稳定模式下工作时的每个引脚的行为。

引脚1。接地：该引脚应与地相连。

引脚2。触发：触发引脚从比较器2的负输入拖动。下比较器输出连接到触发器的SET引脚。该引脚上的负脉冲(< Vcc/3)设置触发器并输出高电平。

引脚3。输出：此引脚也无特殊功能。这是连接Load的输出引脚。它可以用作源或汇，驱动高达200mA的电流。

引脚4。复位：定时器芯片中有一个触发器。复位引脚直接连接触发器的MR (Master Reset)。这是一个有效的低引脚，通常连接到VCC，以防止意外复位。

引脚5。控制引脚：控制引脚从比较器1的负输入引脚连接。输出脉冲宽度可以通过在该引脚上施加电压来控制，而不考虑RC网络。通常这个引脚是用电容(0.01uF)拉下来的，以避免不必要的噪声干扰工作。

引脚6。THRESHOLD：阈值引脚电压决定定时器触发器何时复位。阈值引脚取自上比较器的正输入。如果控制引脚断开，则等于或大于VCC*(2/3)的电压将复位触发器。所以输出变低。

引脚7。放电：这个引脚来自晶体管的开路集电极。由于晶体管(在其上的放电引脚被采取，Q1)得到了它的基地连接到Qbar。每当输出变低或触发器复位时，放电引脚被拉到地，电容器放电。

引脚8。电源或VCC：连接正电压(+3.6v至+15v)。

线路图

上面显示了带有报警的自动围栏照明的完整电路图。LDR面向入口放置，电位器用于调节器件的灵敏度。您也可以在电池的负引脚和LDR的接地引脚之间添加一个开关来手动控制该安全系统。

光栅电路的工作原理

这里，运算放大器IC用作电压比较器，555定时器IC置于不稳定模式。LDR和电位器正在创建一个分压器电路。该分频电路的输出将根据落在LDR上的光的强度而变化。分频器连接运算放大器IC的反相引脚，非反相引脚通过5.7 khm电阻与电源连接，因此非反相处的电压值是固定的。您可以用10K电位器替换此电阻器，以根据要求调整电压。

我们可以通过与LDR串联的电位器VR1来调节器件的灵敏度。当非反相输入电压大于或等于参考电压时，运算放大器IC输出(引脚6)的输出(引脚6)变为HIGH。通过遵循各种基于运算放大器的电路，了解有关运算放大器工作的更多信息。

根据电路图，当LDR检测到任何活动时，运算放大器IC的输出变为LOW， PNP晶体管T1开始导通。因此，LED开始发光，555定时器IC被触发。在这里，555定时器IC处于稳定模式，R3， R5和C1提供预设的时间延迟。

因此，每当有人或物体进入禁区时，LDR就会感应到他的影子，电路就会触发警报。

本文编译自circuitdigest