O circuito de cerca de luz é usado para detectar a presença de qualquer ser humano ou objeto em uma área específica. O alcance de detecção do Light Fence Circuit é de cerca de 1,5 a 3 metros. É bastante simples projetar o circuito usando LDR e Op-amp. Este circuito portátil pode funcionar sem problemas com uma bateria de 9 V comumente disponível e o som de alarme gerado pela campainha é alto o suficiente para detectar a presença de um humano, veículo ou objeto.
Este tipo de sistema de segurança também pode ser construído usando outros sensores em vez de LDR, como:
- Circuito de alarme contra roubo baseado em PIR
- Alarme de segurança baseado em IR
- Circuito de alarme de segurança a laser
- Circuito de alarme magnético de porta usando sensor Hall
Componentes necessários
- LM741 Op-amp IC
- 555 temporizador IC
- BC557 - Transistor PNP
- LDR
- Resistor (210, 1K, 5,7K, 100k, 1M)
- Capacitor (0,1uf, 10uf)
- Potenciômetro - 100K
- Buzzer
- CONDUZIU
- Bateria - 9V
- Tábua de pão
LDR
LDR é um resistor dependente de luz. Os LDRs são feitos de materiais semicondutores para permitir que tenham suas propriedades sensíveis à luz. Existem muitos tipos, mas um material é popular e é o sulfeto de cádmio (CdS). Esses LDRs ou RESISTORES DE FOTO funcionam com base no princípio de “Condutividade da foto”. Agora, o que esse princípio diz é, sempre que a luz incide na superfície do LDR (neste caso) a condutância do elemento aumenta ou em outras palavras, a resistência do LDR cai quando a luz incide na superfície do LDR. Esta propriedade de diminuição da resistência para o LDR é alcançada porque é uma propriedade do material semicondutor usado na superfície.
Pino 5. Pino de controle: O pino de controle é conectado ao pino de entrada negativa do comparador um. A largura do pulso de saída pode ser controlada pela aplicação de tensão neste pino, independentemente da rede RC. Normalmente este pino é puxado para baixo com um capacitor (0,01uF), para evitar interferência de ruído indesejado com o funcionamento.
Pino 6. THRESHOLD: A voltagem do pino limite determina quando reiniciar o flip-flop no cronômetro. O pino de limite é obtido da entrada positiva do comparador superior. Se o pino de controle estiver aberto, uma tensão igual ou superior a VCC * (2/3) reinicializará o flip-flop. Portanto, a saída fica baixa.
Pino 7. DESCARGA: Este pino é retirado do coletor aberto do transistor. Já que o transistor (no qual o pino de descarga foi levado, Q1) teve sua base conectada a Qbar. Sempre que a saída fica baixa ou o flip-flop é reiniciado, o pino de descarga é puxado para o solo e o capacitor descarrega.
Pino 8. Alimentação ou VCC: É conectado à tensão positiva (+ 3,6 V a + 15 V).
Diagrama de circuito
O diagrama de circuito completo para iluminação automática de cerca com alarme é mostrado acima. O LDR é colocado voltado para a entrada e um potenciômetro é usado para ajustar a sensibilidade do dispositivo. Você também pode adicionar uma chave entre o pino negativo da bateria e o pino aterrado do LDR para controlar este sistema de segurança manualmente.
Funcionamento do circuito de cerca de luz
Aqui, o IC amplificador operacional é usado como um comparador de tensão e o IC do temporizador 555 é colocado em um modo astável. O LDR e o potenciômetro estão criando um circuito divisor de tensão. A saída deste circuito divisor mudará de acordo com a intensidade da luz que incide no LDR. O divisor é conectado ao pino inversor do IC Op-amp. O pino não inversor é conectado à alimentação por meio de um resistor de 5,7 Kohm, de modo que o valor da tensão no não inversor é fixo. Você pode substituir esse resistor por um potenciômetro de 10K para ajustar a tensão de acordo com o requisito.
Podemos ajustar a sensibilidade do dispositivo usando o potenciômetro VR1 conectado em série com o LDR. Quando a tensão na entrada não inversora é maior ou igual à tensão de referência, a saída (no pino 6) da saída IC do amplificador operacional (PIN 6) fica ALTA. Aprenda mais sobre como trabalhar com op-amp, seguindo os vários circuitos baseados em op-amp.
De acordo com o diagrama do circuito, quando o LDR detecta qualquer atividade, a saída do IC do Op-amp fica BAIXA e o transistor T1 PNP começa a conduzir. Conseqüentemente, o LED começa a brilhar e o CI do temporizador 555 é acionado. Aqui, o IC do temporizador 555 está no modo Astable e um atraso de tempo predefinido é fornecido por R3, R5 e C1.
Portanto, sempre que alguma pessoa ou objeto entrar na área proibida, suas sombras serão detectadas pelo LDR e o circuito acionará o alarme.