Wie erstelle ich einen hyperempfindlichen Einbruchalarm für zu Hause?

In Privathaushalten installierte Sicherheitsalarme sind ein wichtiger Grund für den verringerten Diebstahl. Einbrecher betreten die Häuser normalerweise nachts, und wenn Einbrecher die Häuser betreten, suchen sie zuerst nach den in den Häusern installierten Überwachungskameras und Sicherheitsalarmen und sammeln dann das Geld und andere wertvolle Gegenstände. In diesem Projekt werden wir eine elektronische Schaltung zusammenbauen und diese dann an einer geeigneten Stelle im Haus installieren. Der bevorzugte Ort ist in der Nähe der Glühbirne, die oben am Tor des Hauses installiert ist und meistens gedreht ist AUF in der Nacht. Bei der Installation der Schaltung stellen wir sicher, dass die Schaltung in der Nähe der Glühbirne platziert ist, da sie aus einem besteht Infrarot (IR) -Sensor und erkennt jedes Hindernis, das sich vor ihm befindet, wenn es sich in einem helleren Bereich befindet.

Wie mache ich einen häuslichen Eindringlingsalarm mit einem IR-Sensor?

Nachdem wir nun die Grundidee unseres Projekts haben, wollen wir die Komponenten sammeln, die Schaltung auf Software zum Testen entwerfen und sie schließlich auf Hardware zusammenbauen.

Schritt 1: Erforderliche Komponenten (Hardware)

Schritt 2: Erforderliche Komponenten (Software)

Entwerfen Sie nach dem Herunterladen des Proteus 8 Professional die Schaltung darauf. Wir haben hier Softwaresimulationen aufgenommen, damit Anfänger die Schaltung bequem entwerfen und entsprechende Verbindungen auf der Hardware herstellen können.

Schritt 3: Studieren der Komponenten

Jetzt haben wir eine Liste aller Komponenten erstellt, die wir in diesem Projekt verwenden werden. Lassen Sie uns noch einen Schritt weiter gehen und eine kurze Untersuchung aller Hauptkomponenten durchführen.

1. 555 Timer IC: Dieser IC hat eine Vielzahl von Anwendungen wie das Bereitstellen von Zeitverzögerungen, als Oszillator usw. Es gibt drei Hauptkonfigurationen des 555-Timer-IC. Astabiler Multivibrator, monostabiler Multivibrator und bistabiler Multivibrator. In diesem Projekt werden wir es als verwenden Astable Multivibrator. In diesem Modus wirkt der IC als Oszillator, der einen Rechteckimpuls erzeugt. Die Frequenz der Schaltung kann durch Einstellen der Schaltung eingestellt werden. durch Variieren der Werte von Kondensatoren und Widerständen, die in der Schaltung verwendet werden. Der IC erzeugt eine Frequenz, wenn ein hoher Rechteckimpuls an den IC angelegt wird RESET Stift. Wir können die benötigte Leistung erzielen, indem wir die Werte von R4, R5 vertauschen oder den Wert des Kondensators (C3) variieren. Pin 2 und Pin 6 des IC werden mit einem Überbrückungskabel kurzgeschlossen auslösennach jedem Zyklus. In diesem Projekt besteht der Lademechanismus des Kondensators (C3) darin, dass er über die Widerstände (R4) und (R5) aufgeladen und über den Widerstandswiderstand (R5) entladen wird.
   
2. LM-358 (Operationsverstärker): Dieser IC besteht aus zwei Operationsverstärkern mit hoher Verstärkung. Das Besondere an diesem IC ist, dass für die Arbeit jedes Komparators keine separate Stromquelle benötigt wird. Zwei Eingänge sind invertierend und nicht invertierend, und es gibt einen Ausgang. Darüber hinaus gibt es zwei Pins Vcc und Ground. Die Eingänge sind V1 und V2. Der Eingang kann entweder an V1 oder V2 angelegt werden. V1 ist ein positiver Pin und wird als nicht invertierender Pin bezeichnet. V2 ist der negative Pin und wird als invertierender Pin bezeichnet. Der Ausgang des Verstärkers ist hoch, wenn die nichtinvertierende Spannung (V1) größer als die invertierende Spannung ist, und der Ausgang ist niedrig, wenn die invertierende Spannung (V2) größer als die nichtinvertierende Spannung ist.
3. IR-Sender- und Empfängermodul:IR-Sende- und Empfangsmodule werden häufig in elektronischen Projekten eingesetzt. Zum Beispiel werden sie in Leitungsverfolgungsrobotern, Haushaltsrobotern usw. verwendet. Beide arbeiten mit 2 oder 3 Volt, und wir verringern das Potential, indem wir einen Widerstand in Reihe mit der LED des IR-Senders schalten. Der Sender strahlt Infrarotsignale aus. Der IR-Sender sendet jeden Befehl und dann den IR-Empfänger, der als Fotodiode fungiert und dies erfasst und entsprechend reagiert. Der IR-Empfänger arbeitet im Sperrmodus. Eine Fernbedienung gibt einen Blick auf nicht nachweisbares Licht, das in Anweisungen umgewandelt und vom Empfängermodul gesammelt wird.

Schritt 4: Funktionsprinzip der Schaltung

Die Hauptrolle spielen in diesem Projekt IR-Sensoren. Immer wenn ein Hindernis vor einem IR-Sensor steht, werden die vom Sender gesendeten Strahlen zum Empfänger reflektiert. Das Potential ist auf der Ausgangsseite des Operationsverstärkers hoch, wenn die Strahlen vom IR-Empfänger empfangen werden und in der Schaltung der Ausgang mit dem verbunden ist RESET Pin des 555-Timer-IC. Die Hauptrolle spielt Pin 4 von 555 Timern, denn wenn die Eingangsspannung niedrig ist, ist auch die Ausgangsspannung niedrig und umgekehrt. Wenn wir die hohe Ausgangsspannung sehen, wird auf der Ausgangsseite ein Hochfrequenzsignal beobachtet, und wir können einige Modifikationen in der Schaltung vornehmen, um dieses Signal zu erreichen.

1. Objekt vorhanden:Die Schaltung wird geschaltet AUF Nachts und wenn sich ein Hindernis vor ihm befindet, empfängt der Empfänger die Infrarotstrahlung und die Ausgabe am Operationsverstärker ist hoch, wodurch der Reset-Pin des 555-Timers hoch ist und der Summer einen lauten Ton erzeugt.
2. Kein Objekt vorhanden:Die Schaltung bleibt geschaltet AUS Wenn sich kein Hindernis davor befindet, empfängt der Empfänger die Infrarotstrahlung nicht und der Ausgang am Operationsverstärker ist niedrig, wodurch der Reset-Pin des 555-Timers niedrig ist und der Summer keinen Ton erzeugt.

Der Ausgang des 555-Timer-IC wird durch einen 1uF-Kondensator geleitet und dann dem Summer zugeführt, der einen lauten und klaren Ton erzeugt. Der Stromkreis wird an einer geeigneten Stelle im Haus aufgestellt und nachts eingeschaltet. Wenn also ein Einbrecher einbricht, ertönt der Alarm und die Personen im Haus rufen die Polizei an, nachdem sie den Summer gehört haben .

Schritt 5: Schaltung simulieren

Vor dem Erstellen der Schaltung ist es besser, alle Messwerte einer Software zu simulieren und zu untersuchen. Die Software, die wir verwenden werden, ist die Proteus Design Suite. Proteus ist eine Software, mit der elektronische Schaltkreise simuliert werden.

1. Öffnen Sie die Proteus-Software, nachdem Sie sie heruntergeladen und installiert haben. Öffnen Sie einen neuen Schaltplan, indem Sie auf klicken ISISSymbol im Menü.
2. Wenn der neue Schaltplan angezeigt wird, klicken Sie auf P.Symbol im Seitenmenü. Dies öffnet ein Feld, in dem Sie alle Komponenten auswählen können, die verwendet werden sollen.
3. Geben Sie nun den Namen der Komponenten ein, aus denen die Schaltung hergestellt werden soll. Die Komponente wird in einer Liste auf der rechten Seite angezeigt.
4. Durchsuchen Sie auf die gleiche Weise wie oben alle Komponenten. Sie werden in der angezeigt Geräte Aufführen.

Schritt 6: Erstellen eines PCB-Layouts

Da wir die Hardwareschaltung auf einer Leiterplatte erstellen, müssen wir zuerst ein Leiterplattenlayout für diese Schaltung erstellen.

1. Um das PCB-Layout auf Proteus zu erstellen, müssen wir zuerst die PCB-Pakete jeder Komponente im Schaltplan zuweisen. Um Pakete zuzuweisen, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Komponente, der Sie das Paket zuweisen möchten, und wählen Sie sie aus Verpackungswerkzeug.
2. Klicken Sie im oberen Menü auf die Option ARIES, um einen PCB-Schaltplan zu öffnen.
3. Platzieren Sie in der Komponentenliste alle Komponenten auf dem Bildschirm in einem Design, wie Ihre Schaltung aussehen soll.
4. Klicken Sie auf den Track-Modus und verbinden Sie alle Pins, zu deren Verbindung Sie von der Software aufgefordert werden, indem Sie auf einen Pfeil zeigen.
5. Wenn das gesamte Layout erstellt ist, sieht es folgendermaßen aus.

Schritt 7: Schaltplan

Nach dem Erstellen des PCB-Layouts sieht der Schaltplan folgendermaßen aus.

Schritt 8: Einrichten der Hardware

Da wir jetzt die Schaltung auf Software simuliert haben und es einwandfrei funktioniert. Lassen Sie uns nun fortfahren und die Komponenten auf der Leiterplatte platzieren. Eine Leiterplatte ist eine Leiterplatte. Es ist eine Platte, die auf einer Seite vollständig mit Kupfer beschichtet und auf der anderen Seite vollständig isoliert ist. Das Herstellen der Schaltung auf der Leiterplatte ist vergleichsweise langwierig. Nachdem die Schaltung in der Software simuliert und das Leiterplattenlayout erstellt wurde, wird das Schaltungslayout auf Butterpapier gedruckt. Bevor Sie das Butterpapier auf die Leiterplatte legen, reiben Sie die Leiterplatte mit dem Leiterplattenschaber so ab, dass die Kupferschicht auf der Leiterplatte von der Oberseite der Leiterplatte abfällt.

Dann wird das Butterpapier auf die Leiterplatte gelegt und gebügelt, bis die Schaltung auf der Leiterplatte gedruckt ist (es dauert ungefähr fünf Minuten).

Wenn nun die Schaltung auf die Platine gedruckt wird, wird sie in das FeCl getaucht₃ Lösung von heißem Wasser, um zusätzliches Kupfer von der Platine zu entfernen. Nur das Kupfer unter der gedruckten Schaltung bleibt zurück.

Reiben Sie danach die Leiterplatte mit dem Scrapper ab, damit die Verkabelung hervorsteht. Bohren Sie nun die Löcher an den entsprechenden Stellen und platzieren Sie die Komponenten auf der Leiterplatte.

Löten Sie die Komponenten auf der Platine. Überprüfen Sie abschließend den Durchgang des Stromkreises. Wenn an einer Stelle eine Unterbrechung auftritt, entlöten Sie die Komponenten und schließen Sie sie erneut an. Es ist besser, Heißkleber mit einer Heißklebepistole auf die positiven und negativen Anschlüsse der Batterie aufzutragen, damit die Anschlüsse der Batterie nicht vom Stromkreis getrennt werden.

Platzieren Sie die Hardware an einer geeigneten Stelle in der Nähe der Tür und sie ist geschaltet AUF nachts und wechselte AUS morgens. Der bevorzugte Ort befindet sich in der Nähe des Tores des Hauses. Wenn ein Räuber nachts versucht, das Haus zu betreten, ertönt der Alarm und Nachbarn oder Sicherheitspersonal erfahren, dass die im Haus lebenden Personen Hilfe benötigen.