LED фотоприемник-индикатор для систем охранной сигнализации

Системы охранной сигнализации электротех­нических и иных объектов, для повышения их на­дежности, должны содержать минимум элемен­тов. В [1] предлагается простое устройство, в котором один и тот же светодиод используется и по своему прямому назначению для индикации включения охранного устройства, и как датчик, т.е. фотоприемник светового воздействия на объект производимого злоумышленниками в темное вре­мя суток.

Обе схемы публикации [1] (рис.1 и рис.2) пре­дельно просты в реализации. Единственной про­блемой для этого было отсутствие в наличии в тот момент микросхем интегрального таймера серии 7555. Микросхемы были заказаны, а до их получе­ния были изготовлены печатные монтажные пла­ты устройств.

Рис. 1

Рис. 2

Первоначально схемы были испытаны с более распространенными микросхемами таймеров се­рии 555. Их отечественный аналог — КР1006ВИ1.

Схема рис.1 была работоспособной. В исход­ном состоянии, если внешняя засветка светоди­ода LED1 была относительно небольшой, то све­тодиод излучал яркий свет. Стоило увеличить внешнюю засветку LED1, например, направив на него луч карманного фонаря, как этот светодиод погасал. При уменьшении внешней засветки све­тодиода он вновь ярко вспыхивал и продолжал свечение.

Некоторым недостатком схемы было то, что она не обладала инерцией — светодиод зажигался и так же быстро погасал после изменения внешней засветки. Придать схеме инерционность зажига­ния светодиода после уменьшения внешней за­светки удается, если значительно увеличить номи­нал конденсатора С1 с 0,1 мкФ до нескольких единиц или десятков микрофарад.

Доработанное устройство рис.1 приведено на рис.3. При этом была не только увеличена емкость конденсатора С1, но и между выводами 6 и 7 ми­кросхемы таймера IC1 включен дополнительный резистор R4.

Рис. 3

Так, при емкости конденсатора 2,2 мкФ и R4 — 1 МОм задержка включения LED1, после снятия внешней засветки, составляла, примерно, 2 с.

Если предполагается использовать схему рис.3 в качестве тревожной сигнализации, напри­мер, при остановке автотранспорта в слабо осве­щенном месте, то целесообразно уменьшить но­минал резистора R3 до 300 кОм, чтобы он был примерно в 3,5 раза меньше по сравнению с но­миналом R4 (1 МОм).

При емкости С1 — 4,7 мкФ и слабом освещении светодиода LED1 он периодически зажигается примерно на 1…1,5 с и гаснет на 0,5 с. Примеча­тельно и то, что после снижения внешней засветки светодиода он в начале засвечивается и горит постоянно и лишь через 4 с начинает мигать.

В схеме были испытаны светодиоды (LED1) с различным цветом свечения. При этом оказалось, что наибольшей чувствительностью, как фотопри­емники, при работе в схеме рис.3 обладают светодиоды красного цвета свечения, в частности, отечественные АЛ307БМ. Несколько уступают им по чувствительности светодиоды белого и зелено­го цвета свечения. Для экспериментирования со светодиодами различных типов и цвета свечения на макетные монтажные платы устанавливались держатели светодиодов. В качестве таковых использовалась угловая клемная колодка под печат­ный монтаж.

Фото вначале статьи иллюстрирует внешний вид макета схемы рис.3. На рис.4 показан рисунок печатной платы макета и расположение ра­диокомпонентов на ней.

Рис. 4

Несколько позднее схема была испытана и с МОП-микросхемами таймеров 7555. Каких-либо существенных отличий в их работе не зафиксировано, по­этому возникает впол­не резонный вопрос — «Стоит ли применять более дефицитную и дорогую микросхему таймера типа 7555, если в этой схеме с успехом может использоваться более распространенная микросхема серии 555?»

Схема рис.2 даже первоначально вызвала ряд вопросов. В частности, отсутствие балластного со­противления в цепи питания светодиода LED1 не оправдано, поскольку выходное сопротивление таймера невелико. При единичном потенциале вы­вода IC1 через диод VD1 и светодиод LED1 поте­чет очень большой для них ток. Чтобы исключить этот критический режим достаточно включить в цепь питания светодиода балластное сопротивление — R3 номиналом 1 кОм, как это показано на рис.5.

Рис. 5

Совершенно случайно при экспериментирова­нии с микросхемами серии 7555 в схеме рис.5 бы­ло обнаружено, что схема обладает сенсорными свойствами при касании выводов 2-6 микросхемы IC1. При этом в схеме возникает генерация, а светодиод LED1 будет ярко периодически вспыхивать в течение всего времени касания указанной точки схемы.

На рис.6 показан внешний вид макета схемы рис. 5, на рис.7 — рисунок пе­чатной платы и распо­ложение радиокомпо­нентов на ней.

Рис. 6

Обнаружить перво­источник материалов дайджеста [1], к сожа­лению, не удалось. Из­вестно лишь, что автором схем обоих устройств (рис. 1 и рис.2) указан Г. Николлс (Германия).

Рис. 7

Литература

1. Светодиодно-сенсорный светильник // Схемотехника. — 2010. — №4. — С.14-15.

Автор: Андрей Попович, г. Самара

Источник: Радиоаматор №10, 2015