Barriera laser 2/2

Barriera laser progetto open source

Seconda parte del progetto di una barriera laser. L’uscita di U2a pilota anche un monostabile che funge da temporizzatore e che fa capo alle porte U2b e U2c. A riposo l’ingresso di U2c presenta un livello basso e pertanto l’uscita è alta; al contrario U2b presenta un livello di uscita basso mentre entrambi gli ingressi sono a 1.

IL TEMPORIZZATORE

In questo stato, che è poi quello stabile, il relè si trova nella condizione di riposo in quanto T1 conduce e T2 risulta interdetto. Vediamo ora cosa succede se, anche per un breve istante, la barriera laser viene interrotta. Il pin 13 di U2 passa da un livello logico alto ad un livello basso provocando la commutazione di entrambe le porte e l’attivazione del relè. L’uscita 10 di U2c che ora si trova a 0 trascina in questo nuovo stato anche l’ingresso 12 di U2b.

barriera_laser_pcb

Pertanto nel momento in cui il fascio luminoso colpisce nuovamente il fotodiodo e il pin 13 di U2b torna alto, lo stadio non cambia stato. Questa nuova condizione non è stabile in quanto il condensatore C6 inizia a caricarsi tramite la resistenza R6 ed il trimmer R16; a poco a poco la tensione presente sui pin 8 e 9 sale sino a raggiungere il livello di soglia che provoca la commutazione di entrambe le porte ed il ritorno allo stato stabile. Ovviamente anche il relè si porta nella posizione di riposo. Il circuito è così pronto per un nuovo allarme.

Il tempo di attivazione del monostabile dipende dai valori di C6, R6 e R16; nel nostro caso la durata può variare tra circa 1 e 50 secondi, in funzione della regolazione del trimmer R16. L’interruttore S1 consente di bloccare il funzionamento del monostabile durante la messa in opera della barriera laser. Completano il circuito i transistor T1 e T2 che hanno il compito di pilotare il relè a 12 volt; il diodo D7 ha il compito di eliminare le extra-tensioni generate dalla componente induttiva della bobina. I contatti del relè, essendo “puliti”, possono essere utilizzati per controllare qualsiasi apparecchiatura elettronica o elettromeccanica. Non resta ora che occuparci degli aspetti relativi alla costruzione.

IN PRATICA

Come si vede nelle illustrazioni, tutti i componenti, compresi il puntatore laser, il sensore e lo stadio di alimentazione, sono stati montati su una basetta stampata la quale, a sua volta, è stata inserita all’interno di un contenitore plastico. L’unico componente non montato sulla basetta è la batteria ricaricabile. Per realizzare la basetta consigliamo l’impiego della fotoincisione che consente di ottenere uno stampato del tutto simile al nostro. A questo punto potrete iniziare il montaggio vero e proprio inserendo e saldando sulla piastra i componenti a basso profilo e quelli passivi.

puntatore_laser

Proseguite con diodi, transistor, condensatori e minuterie varie; per ultimi montate il trasformatore, il puntatore laser ed il fotosensore. Il fotodiodo BPW34 va fissato sul fondo di un tubetto plastico (possibilmente nero) lungo 6÷10 centimetri che ha lo scopo di ridurre gli effetti della luce ambiente sul sensore. Il diametro interno può essere compreso tra 5 e 10 millimetri. Il BPW34 va semplicemente incollato con una goccia di collante cianoacrilico; questa operazione è facilitata dal fatto che il diodo ha una forma rettangolare. Sia il sensore che il puntatore laser vanno fissati alla basetta con delle clips metalliche o con sistemi analoghi; è anche possibile utilizzare della colla plastica per modellismo da colare a caldo con l’apposita pistola.

Quale sia il sistema utilizzato, una volta fissati alla basetta, i due elementi non debbono più spostarsi. Ultimata anche questa fase possiamo collegare il circuito alla rete e verificare che tutto funzioni correttamente. Con un tester misuriamo la tensione presente ai capi di C1 (17 volt), ai capi di C3 (12 volt) ma soprattutto ai capi del puntatore laser (3 volt). Per verificare se il fotodiodo funziona correttamente, illuminiamo con una torcia portatile il sensore: il led LD2 deve accendersi; spostando o interrompendo il fascio il led si deve spegnere ed il relè deve attivarsi e rimanere attivo per un periodo compreso tra 1 e 50 secondi (dipende dalla regolazione di R16). La stessa prova possiamo farla col laser deviando opportunamente il fascio luminoso con degli specchietti sino ad indirizzarlo sul sensore.

Nello stesso modo dobbiamo procedere per l’installazione definitiva della barriera laser. Probabilmente è proprio questa l’operazione più delicata di tutta la realizzazione. Gli specchietti vanno fissati a dei sostegni rigidi e vanno orientati con la massima precisione; se l’installazione viene effettuata all’aperto, il sistema di riflessione deve essere opportunamente protetto. Il fascio luminoso deve quindi tornare al dispositivo e centrare perfettamente il sensore. Durante la messa a punto il deviatore S1 va tenuto chiuso per evitare che il relè scatti in continuazione; solamente ad installazione effettuata, con LD2 attivo, il deviatore potrà essere riaperto.

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

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  1. Staff Elettronica In 8 maggio 2010

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