Потребительский рынок охранных систем переполнен различными устройствами, с помощью которых можно эффективно охранять имущество и не допускать проникновения в свой дом, квартиру или гараж «непрошеных гостей». Среди множества систем безопасности отдельное место отводится лазерным сигнализационным системам, которые трудно взломать и обойти. Наличие таких устройств гарантирует высокий уровень защищенности охраняемого объекта, используя для этого инновационные возможности устройств, построенных на основе лазеров. Такого рода системы являются достаточно сложными, что и отражается на их стоимости, которая порой бывает в несколько раз выше обычных систем . Но не стоит отказываться от установки лазерной системы охраны, если нет требуемых средств для ее покупки. Для любого пользователя, который хоть немного разбирается в электронике, есть альтернативный вариант – это лазерная сигнализация своими руками. Оказывается, что, используя несколько устройств и комплектующих, которые приобретаются за символическую стоимость, можно создать эффективную лазерную сигнализацию.

Область применения лазерной сигнализации

Благодаря высокой эффективности лазерная сигнализация имеет достаточно широкое практическое применение. Она может устанавливаться как внутри помещений, так и по периметру охраняемого объекта. Такого типа охранный комплекс устанавливают:

• в частных домах и коттеджах;
• в квартирах;
• в офисах компаний и предприятий;
• в банковских учреждениях.

Такого типа сигнализации, учитывая их высокую стоимость, нужно устанавливать на тех объектах, где хранятся ценные вещи, драгоценности или большие финансовые средства. В таких случаях применение лазерных охранных систем себя оправдывает и является рентабельным.

Как работает лазерная сигнализация?

Основными элементами охранного устройства является источник лазерного излучения и фотоприемник, который это излучение принимает. Когда луч лазера попадает на чувствительный фотоэлемент, его электросопротивление составляет несколько Ом. При прерывании лазерного луча произойдет резкое увеличение сопротивления фотоэлемента, который через реле приводит к воздействию на внешние исполнительные устройства, обеспечивающие срабатывание сигнализации.

Преимущества

• лазерная охранная система отличается высокой мобильностью – ее модули могут переноситься с места на место и располагаться в разных местах;
• лазеры могут легко прятаться на охраняемом объекте – благодаря этому преступник может даже и не подозревать, что сработала сигнализация, пока не приедут сотрудники охранного ведомства;
• элементы лазерной охранной системы не портят внешний вид объекта и легко вписываются в любой интерьер;
• сигнализация может работать со звуковыми сиренами, без них, с оповещением на центральный пульт охранной компании;
• лазерная сигнализация своими руками может достаточно просто создаваться из подручных средств.

Недостатки

К недостаткам такого типа систем безопасности относится:

• высокая цена комплекта;
• сложность установки и настройки.

Необходимые компоненты для лазерной сигнализации своими руками

Если Вы задумываетесь о том, как сделать лазерную сигнализацию в домашних условиях, то следует приобрести несколько комплектующих, с помощью которых и будет сформирована собственная охранная система. Для простой лазерной сигнализации потребуется:

• указка-лазер – будет играть роль генератора лазерного луча;
• фотоэлемент – устройство со сменным сопротивлением, которое меняется при воздействии на него светового потока;
• реле – с его помощью будет осуществляться коммутация внешних исполнительных устройств в виде звуковых сирен и пр.;
• монтажные принадлежности;
• корпусные детали;
• коммутационные проводники;
• инструменты и материалы для пайки.

Все перечисленные детали можно приобрести на любом радиорынке и магазине, а некоторые из них могут остаться дома в качестве комплектующих от различных бытовых приборов.

Вариант схемы простой лазерной сигнализации

Ниже представлена сигнализация на лазерной указке, схема, которой может быть построена с применением лазерного излучателя и таймера NE555, который будет управлять работой сигнализации.

В качестве приемника-детектора лазерного луча в этой схеме используется фоторезистор, который при облучении лазером имеет небольшое сопротивление, а при исчезновении луча его электросопротивление резко возрастает. При увеличении сопротивления микросхема обеспечивает включение внешнего устройства в виде звуковой сирены.

Процесс сбора

Когда создается лазерная сигнализация своими руками, схема может иметь в качестве излучателя обычную лазерную указку или детский игрушечный лазер. Такие излучатели питаются от трех небольших батареек, которых не хватит для продолжительной работы. Поэтому рабочее напряжение для лазера следует подавать от блока питания соответствующего номинала. Если такого не будет под руками, можно модернизировать любой низковольтный блок, добавив в его схему резистор, позволяющий снизить выходное напряжение до требуемого значения.

В качестве реле может использоваться трехконтактная релейная система, которая обеспечивает отключение лазера и включение внешней сирены. Реле можно приобрести готовое или сделать его самому, переделав релейный узел какого-нибудь ненужного прибора.

К контактам реле подключается проводная линия связи, которая связывает звуковую сирену с фотоэлементом, который при увеличении его сопротивления обеспечивает срабатывание реле. Кроме сирены, через реле включена и линия питания самого лазера. Это сделано для того, чтобы при срабатывании сигнализации, когда был прерван лазерный луч, она снова не отключилась, когда объект, перекрывающий его, не выйдет из зоны перекрытия. В таком случае сирена будет звучать до тех пор, пока сигнализацию не отключат с помощью специальной кнопки.

Установка в домашних условиях

Обратите внимание!

Монтаж лазерной сигнализации дома следует выполнять в тех местах, которые являются наиболее опасными для проникновения. Например, входные двери или балконные – если дом одноэтажный или квартира расположена на первом этаже.

При установке следует придерживаться правил, что схема лазерной сигнализации должна иметь правильную геометрию. В таком случае охранный комплекс будет работать правильно и обеспечит требуемую безопасность.

Излучатель лазерного луча и фотоприемник должны располагаться друг напротив друга на одной линии так, чтобы луч попадал в центр фотоэлемента. Чувствительный к свету элемент следует поместить в черный тубус, чтобы исключить воздействие на него внешнего освещения.

Кнопку, которая обеспечивает включение/отключение сигнализации и проводку к ней следует располагать и прокладывать скрытно, чтобы злоумышленник не смог самостоятельно ее отключить.

Если между излучателем и фотоприемником расположить в определенной геометрии серию зеркал, то можно получить отличное охранное устройство – лазерная растяжка такого типа позволит перекрыть достаточно большую площадь. При прерывании лазерного луча в любом месте произойдет срабатывание сигнализации.

Заключение

Применение недорогих элементов, которые можно купить за символичную цену позволяет создавать высокоэффективные системы охраны, которые способны среагировать на любое перемещение в охраняемой зоне. Поэтому не всегда нужно тратить большие средства, чтобы иметь возможность использовать современные охранные технологии, лучше немного подумать, как сделать лазерную сигнализацию самому и реализовать эту задачу с помощью подручных средств.

Рынок систем для защиты объектов от взломов и непредвиденных происшествий насыщен датчиками, которые способствуют установлению всестороннего контроля над жильем. Однако далеко не каждое устройство способно обеспечить надежную охрану, а подключение некачественного дешевого оборудования приводит к непредвиденным проблемам. Как альтернатива датчикам движения, применяется простая и безотказная лазерная сигнализация, которая срабатывает при попадании объекта в спектр луча.

Какой принцип работы сигнализации с лазерным лучом?

Сигнализации с лазерным лучом обычно покупают в готовом комплекте, но при желании их можно изготовить самостоятельно, не затрачивая много сил и средств. Весь принцип работы лазерной сигнализации связан со специальным инфракрасным лучом, который направляется под определенным углом к противоположной стене комнаты, где закреплен фотоэлемент.

Любой объект, попадающий в заданный спектр, создает преломление, способное подать сигнал на специальный извещатель. После подачи сообщения о нарушении, встроенный динамик оповестит жильцов или охрану о проникновении.

В комплект лазерного извещателя входят следующие конструкционные материалы:

• Реле;
• Простейшая микросхема от фонарика;
• Фотоэлемент;
• Блок питания;
• Резистор;
• Извещатель;
• Генератор.

Благодаря тому, что лазерный светопоток не рассеивается и постоянно направлен в одну сторону, с помощью системы отражателей можно создать разнообразный рисунок, который невозможно обойти. В качестве отражателей применяют небольшие кусочки зеркал, расположенные под определенным углом в разных концах комнаты.

Процесс сборки элементов и деталей лазера

Принцип сборки состоит из последовательного припаивания отдельных элементов сигнализации к плате. В первую очередь требуется определиться с местом, где будет установлен лазерный сигнализатор и фотоэлемент. Чаще всего такие механизмы монтируют в нижней части комнаты на уровне 30 см от пола, что позволяет скрыть устройство от посторонних глаз.

На видео – эксперимент с лазерной сигнализацией:

Установленный лазер с одной стороны стены подсоединяется к реле и блоку питанию, а в противоположном месте, на расстоянии не более 10 м, крепится фотоэлемент с расчетом, что луч будет падать отвесно на линзу. При попадании объекта в спектр луча, фотоэлемент начинает нагреваться, реле передает сигнал резистору, а последний – извещателю.

Оповещатель выступает в роли отпугивателя, издавая сигнал мощностью до 100 Дцб, который можно услышать на расстоянии около 100 м.

В качестве питающего элемента следует применить обычную литиевую батарею, так как она будет потреблять минимальный объем энергии и практически необходима для издания тревожного сигнала.

Современные радиолюбители предлагают для функциональности системы встраивать модуль связи, который даст возможность отправлять SMS либо голосовое сообщение на определенный номер, что позволит не только отпугнуть грабителя, но и попытаться задержать его.

Хотели бы вы сделать лазерную растяжку-сигнализацию, которую вы могли видеть в шпионских боевиках? Ее вполне возможно собрать самостоятельно из недорогих и вполне доступных компонентов.

Схемы, представленные в данном материале, помогут вам сделать устройство, которое может обнаружить движение людей или других объектов при их прохождении через лазерный луч и подать сигнал тревоги при необходимости.

Устройство состоит из двух цепей: цепи излучения лазерного луча и цепи приема лазерного луча. Схема приемника включает в себя электромагнитное реле для подключения какой-либо внешней электрической нагрузки, например, прожектора. системы домашней сигнализации и т п.

Схема излучения лазерного луча

В основе этой схемы лежит стандартный красный лазерный светодиод с длиной волны 650 нм и мощностью 5 мВт. Лазерный диод питается напряжением источника 5 В. Последовательно с ним соединены два вспомогательных компонента: диод D1 (1N4007) и резистор R1 сопротивлением 62 Ом. Для получения лазерного диода можно разобрать ненужную, но рабочую лазерную указку, если нет желания идти в магазин радиоэлектронных компонентов для покупки отдельного лазерного диода.

Схема приема лазерного луча

Основой схемы приема лазерного луча является фоторезистор LDR 5 мм. Этот компонент используется для управления релейной цепью, которая активируется посредством кремниевого тиристора T1 (BT169). Диод D2 (1N4007), соединенных антипараллельно с электромагнитным реле RL1, выполняет роль обычного диода для защиты электроники от повреждений, вызванных противо-ЭДС импульса катушки реле, когда тиристор T1 выключается. Обратите внимание, что реле должно быть под напряжением, то есть ее контакт должен быть замкнут, когда лазерный луч не светит на фоторезистор. Вы можете использовать выключатель питания S1 для включения или отключения вашей лазерной сигнализации.

Установка лазерной растяжки-сигнализации

Если вы планируете обезопасить путь на своей лестнице, то лучше установить лазерную сигнализацию, как показано на приведенном ниже рисунке.

Прежде всего, попытайтесь поместить модуль излучателя и модуль приема в верхней части лестницы с небольшим расстоянием между ними. Затем направьте лазерный луч от излучателя на отражатель, расположенный в нижней части лестницы и выровняйте его с датчиком света приемника лазерного луча. С другой стороны, если вы хотите защитить широкую по объему зону, то будет лучше использовать ряд отражателей или зеркал вместе с такой с лазерной системой сигнализации.

Используя игрушку с лазером, которая стоит, как вы знаете, копейки, можно создать сигнализацию и установить на входе в квартиру, гараж, двор. Расходов почти нету, а выгода несоизмеримо большая.

Чтобы собрать конструкцию, понадобится лазерная указка и несколько радиодеталей. Принцип действия сигнализации основан на чувствительности фоторезистора, реагирующего на луч лазера.

В этом видео показано, как собрать лазерную сигнализацию. Для этого потребуется указка и несколько деталей. Схема устройства собран на таймере 555. Для обнаружения лазерного излучения нам понадобится фоторезистор. Он соединен со вторым резистором, чтобы получить делитель напряжения. Сопротивление второго резистора должна быть сопоставима с фоторезистором. В нашем случае оно равно 100 ом. Когда фоторезистор не облучается, его сопротивление увеличивается. Это приводит к повышению напряжения на 6 ножек микросхемы. В результате появляется логический ноль на выходе микросхемы и включается пищалка.

Выключить динамик и сбросить систему можно, переведи логический анализ динамика на trigger. Переключившись назад, вернем схему в режим готовности.

Для проверки соберем схему на макете. Если все будет работать правильно, соберем на плате. Разместим фоторезистор на длинных ножках, чтобы иметь возможность настроить положение после монтажа. Прикрепим батарейный отёк к плате клеевым пистолетом. Свободные провода закрепим вокруг платы резинкой. Самое время установить систему. В простейшем случае лучше будет подобен растяжке, находящейся по одну сторону двери. Расположенных друг напротив друга. Сначала закрепим сигнализацию. Клейкой лентой закрепим кнопку указки во включенном состоянии. Смонтируем указку на месте. Настройки лучше точно на центр фото резистора. После этого включите систему. Любой входящий будет активировать сигнализацию. Одиночный растяжка работает отлично. С помощью нескольких зеркал можно покрыть лучами всю комнату. Закрепим указку на одной из поверхностей. Луч направлен на одну из стен. Продолжайте добавлять зеркало. Главное, чтобы последнее направляло луч на фоторезистор.

Так как система состоит из одного непрерывного лазера, любое препятствие на пути включит сигнализацию.

Приятным преимуществом такой сигнализации является способность охватить значительное пространство, если дополнить ее системой зеркал. Луч будет пересекать пространство по множеству каналов, контролируя малейшие участки площадки.

Для увеличение длительности работы замените батарейки более мощными или аккумуляторами.

Может вам хочется научиться разбираться в принципе работы электросхем на примере ?

Предлагаемая конструкция может пригодиться для охраны некапитальных проемов — окон, дверей проходов — или установлена по периметру открытого объекта. Принцип работы – срабатывание по прерыванию луча лазера нарушителем. Несмотря на свою простоту, система получилась достаточно надежной и экономичной, а красный лазер, работающий в режиме коротких импульсов практически незаметен нарушителю.

Рисунок 1. Схема передатчика лазерной охранной системы

Передатчик, схема которого изображена выше, состоит из генератора коротких импульсов и усилителя тока, нагруженного на лазерную указку, которую несложно найти практически в любом ларьке. Генератор собран на элементах DD1.1, DD1.2 и при указанных на схеме номиналах частотозадающей цепи работает на частоте около 5 Гц. Далее сигнал поступает на дифференцирующую цепь С2R3, которая формирует короткие импульсы длительностью около 10 мкс. Это не только делает устройство экономичным (одной шестивольтовой батареи типа 476 хватает более чем на год непрерывной работы передатчика), но и незаметным для нарушителя.

Далее импульсы выравниваются по форме и амплитуде элементами DD1.3, DD1.4 и поступают на усилитель, собранный на транзисторе VT1. Усилитель нагружен на лазерную указку, которую дорабатывают – исключают батареи и снимают конусообразный наконечник. Резистор R7, включенный последовательно с резистором, «впечатанным» в саму плату лазерного фонарика (его номинал порядка 50 Ом), является токоограничивающим для лазерного светодиода, тумблер SA1 включает непрерывный режим работы излучателя, необходимый для юстировки системы «передатчик-приемник».

Для большей экономии и стабильности частоты микросхема DD1 питается пониженным до 3-4 В напряжением, излишек гасится резистором R6. Средний ток потребления передатчиком не превышает 10 мкА, в импульсе светодиод потребляет около 20 мА, поэтому выключатель питания не предусмотрен. Передатчик сохраняет работоспособность (конечно, при снижении дальности) при снижении питающего напряжения до 4.5 В.

Приемник, схема которого изображена на рисунке 2, собран на интегральной микросхеме DA1, чувствительным элементом служит фотодиод ФД263-01. При его замене нужно учитывать длину импульсов засветки – время реакции светодиода на засветку должно быть в 5-10 раз ниже длительности импульса лазера.

На его месте смогут работать, к примеру, ФД320, ФД-11К, ФД-К-142, КОФ122 (А, Б) и многие другие. В ответ на каждую вспышку передатчика приемник формирует на выходе импульс высокого уровня амплитудой КМОП. Его можно использовать для дальнейшей обработки. Для исключения внешней засветки фотодиод нужно установить в непрозрачную трубку, выполняющую роль бленды.

Настройка системы сводится к ее юстировке. Делают это визуально, наводя луч лазера на фотоприемник как можно точнее. Для этого переключателем SA1 включают передатчик на непрерывное излучение. После окончания юстировки и приемник, и передатчик должны быть прочно закреплены. В принципе, «микронной» юстировки такая система не требует. Во время экспериментов она надежно работала, когда фотоприемник, отнесенный от передатчика на 50 м, находился в круге разброса излучения диаметром 30 см.

По материалам «Радио» №7, 2002 г.