Пристрій сигналізує лічильне. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Пристрій сигналізує лічильне. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Охоронні пристрої та сигналізація об'єктів

Коментарі до статті

Пристрій сигналізує лічильне (далі просто УСС) контролює відкриття вхідних дверей і підраховує кількість відкривань вхідних дверей з моменту включення живлення пристрою. Відкриття вхідних дверей призводить до замикання контактів геркона "Двері" та запуску таймера, що включає світлозвуковий сигналізатор "Гості".

Світлозвуковий сигналізатор "Гості" являє собою тональний сигнал зумера, що переривається двома червоними МСД (миготливими світлодіодами). За рахунок невеликої відмінності частот вбудованих в МСД тактових генераторів, переривання тону не є періодичним, а тому стає помітнішим, особливо в умовах підвищеного шуму приміщення різними звуками. Час роботи таймера складає 7 секунд.

Додатково УСС забезпечений кнопкою "№", яка дозволяє вручну в будь-який час подивитися кількість подій, що відбулися (відкривання вхідних дверей).

Схема УСС (див. рис. 1) складається з наступних основних частин: ланцюга установки "0" при включенні живлення на елементах С1, R1; датчика - геркона SF1 "Двері" та резистора R2, що вводить (у вихідному положенні) транзистор VT1 в режим відсічення; підсилювача "брязкоту" на елементах VT1, R3; таймери на мікросхемі (елементи DD1.1, R4, С2, VD2, VD3); тригера "переповнення" на мікросхемі DD1.2; ланцюгів розв'язки на діодах VD1, VD2 (логічного елемента "2АБО" на дискретних елементах); лічильника - дешифратора DD2, що працює на семисегментний світлодіодний індикатор HG1 червоного кольору свічення; струмового ключа на польовому транзисторі VT2; світлозвукового сигналізатора "Гості" на елементах А1...АЗ, С4; джерела живлення – батареї GB1.

Рис. 1 (натисніть , щоб збільшити)

При включенні живлення тумблером SA1 починає заряджатися конденсатор С1. Струм протікає ланцюгом: "+" GB1, С1, R1, загальний провід. Поки конденсатор С1 не зарядився, на його обкладці "-" присутній рівень логічної 1, що встановлює вихідний (нульовий) стан лічильник DD2 (по входу "R" - висновок 5). Цей настановний імпульс подається на вхід R (висновок 10) ІМС DD1.2 і - через діод VD1 - на вхід R (висновок 4) ІМС DD1.1. Так УСС встановлюється у вихідний стан (черговий режим). Замикання контактів геркона SF1 "Двері" призводить до подачі позитивного перепаду напруги (з "брязкотом") на інтерфейс повторювач - підсилювач "крутості" фронтів VT1, R3 і далі, з початку VT1 - на вхід С (висновок 3) тригера DD1.1. Так як на вхід D (висновок 5) DD1.1 подано напругу живлення (логічна 1), то на неінвертуючому виході Q (висновок 1) ІМС DD1.1 встановлюється логічна 1. Струмовий ключ на транзисторі VT2 відкривається і через його комплексне стокове навантаження А1 ...АЗ, С4 (світлозвуковий сигналізатор "Гості") протягом 7 секунд протікає струм. Тривалість циклу визначається часзадающим ланцюгом R4, С2.

Працює таймер на ІМС DD1.1 в такий спосіб. Встановлена на виході (висновку 1) DD1.1 логічна через 1 резистор R4 заряджає конденсатор С2. Коли на обкладці "+" С2 напруга зросте до половини напруги живлення (плюс пряме падіння напруги на діоді VD2 порядку +0,7) тригер DD1.1 (по входу R - висновок 4) обнулюється і на виході Q встановлюється логічний 0. Конденсатор С2 швидко розряджається через діод VD3, стічне навантаження VT2 відключається. Після закінчення роботи таймера польовий транзистор VT2 увійшов у режим відсікання і, як наслідок, режим економії ємності батареї GB1.

Відразу після спрацьовування SF1 "Двері" (і запуску таймера) з виходу (висновок 2) ІМС DD1.1 негативний перепад напруги подається на лічильний вхід (висновок 4) DD2 і збільшує вміст лічильника DD2 на одиницю. Аналогічне збільшення вмісту лічильника DD2 відбувається після кожного відкриття дверей, і проходження лічильного негативного перепаду. Мікросхема DD2 має вихід "переповнення" (висновок 2), на якому з початку 5-го і до кінця 9-го рахункового імпульсу присутня логічна 1. Тому після завершення першого рахункового циклу (0...9) негативний перепад напруги з висновку 2 DD2 через резистор R6 надходить на основу біполярного транзистора VT3 і закриває його.

Транзистор VT3 працює у ключовому режимі та інвертує вхідний сигнал. Таким чином, на колекторі VT3 формується позитивний перепад напруги, який надходить на вхід С (висновок 11) тригера "переповнення" DD1.2. При цьому логічна 1 з інформаційного входу D (висновок 9) DD1.2 записується на вихід Q, що не інвертує (висновок 13) DD1.2.

Високий логічний рівень з виходу Q DD1.2 надходить на висновок 10 (сегмент "h", "кома") семисег-ментного індикатора HG1 і готує його до запалювання (коли буде натиснута кнопка SB1 "№"). Як видно зі схеми, і цифра, і кома (сегмент "h") на індикаторі HG1 можуть світитися тільки при натиснутій кнопці "№" (в ручному режимі). Решта часу роботи УСС перебуває в енергозберігаючому режимі. Якщо при натисканні кнопки SB1 "№" разом з цифрою яскраво світиться кома, то УСС перейшов у режим переповнення, тобто відбулося більше 9 подій (відкривання дверей), і рекомендується обнулити лічильник, вимкнувши та повторно включивши УСС тумблером SA1 "Харчування". В принципі можна обійтися і без обнулення, але при зчитуванні показань не буде зрозуміло скільки (10, 20, 30 або більше) подій потрібно буде приплюсувати до показань індикатора, щоб отримати дійсну кількість відчинень дверей.

При зачиненні дверей геркон SF1, повертаючись у вихідний стан, брязкіт контактів не дає, а по негативному перепаду напруги на вході С (висновку 3) DD1.1 повторного запуску таймера, зібраного на елементах DD1.1, R4, С2, VD2, VD3, не відбувається. Світлозвуковий сигналізатор "Гості" працює наступним чином. Коли на час роботи таймера транзистор VT2 відкривається, постійна напруга позитивної полярності батареї GB1 проходить через зумер (блок А1) на два включених паралельно МСД (блоки А2 і A3).

Оскільки опір відкритого каналу VT2 становить одиниці Ом, то робочий струм зуммера переважно визначається власним опором зуммера (блоку А1) і робочими струмами МСД. МСД починають яскраво спалахувати та маніпулювати (керувати) періодичними включеннями зумера. Звучання зуммера відбувається безперервно за рахунок накопичувального конденсатора С4, але має пульсуючий характер, який визначається режимами роботи МСД. (Строго кажучи, два МСД застосовані для збільшення робочого струму зумера до 20 мА, а застосування різних типів МСД з дещо різними частотами спалахів дає велику пронизливість звуку.)

Налаштування

Зібраний без помилок УСС налаштування зазвичай не вимагає. Час роботи таймера можна уточнити підбір резистора R4*. Яскравість світіння семисегментного індикатора HG1 (при натиснутій кнопці SB1 "№") залежить від номіналу резистора R5. Яскравість свічення індикатора HG1 можна трохи збільшити винятком (замиканням) резистора R5. Однак при цьому потрібно обмежити струм (цім самим резистором) в ланцюзі живлення сегмента "h". Пояснюється це тим, що вихідний логічний струм 1 висновку 13 DD1.2 набагато більше вихідного струму (струму КЗ) логічної одиниці виходів мікросхеми

DD2. УСС зберігає працездатність при зниженні напруги живлення до +5 В. Нижня межа працездатності в основному визначається навантаженням: послідовним включенням зумеру А1 (+3 В) та МСД А1 та А2 (мінімум +2 В). Довжина провідної лінії, що з'єднує геркон SF1 з корпусом УСС, в авторському варіанті становила 2,2 метри. При появі хибних спрацьовувань УСС, які можливі при більшій довжині лінії, резистор R2 слід зашун-тувати додатковим керамічним конденсатором з ємністю близько 0,022 мкф.

Деталі

В УСС використано резистори типу ОМЛТ. Конденсатори С1, С2, С4 - оксидні типу К50-35 або зарубіжного виробництва. C3 – керамічний, типу КМ5, К10-7, К10-17. Діоди - будь-які кремнієві, наприклад КД520 ... КД522. Польовий транзистор VT1 можна замінити BS170; VT2 – типу КП501 з будь-яким буквеним індексом. Транзистор VT3 - будь-який кремнієвий малопотужний типу КТ301, КТ306, КТ312, КТ315, КТ342 (різні цоколівки) з коефіцієнтом підсилення струмом не менше 100. Кнопка SB1 KM1-I або інша малогабаритна; тумблер SA1-малогабаритний MTS-102 або особливо малогабаритний SMTS-102. Гніздо XS1 типу СНЦ-3,5 із гайковим кріпленням. В УСС застосовано мікросхему DD1 серії К561, яка може бути замінена зарубіжним аналогом CD4013A. DD2 К176ИЕ4 зарубіжних аналогів не має. Індикатор HG1 можна замінити аналогічним з об'єднаними катодами (інша цоколівка вимагатиме доопрацювання ПП і, можливо, включення в ланцюг кожного сегмента по резистору струмообмежувального, якщо індикатор не є суперяскравим, - для вирівнювання яскравості світіння сегментів). Геркон SF1 - будь-якого типу "трійник", що має, як мінімум, нормально замкнуті контакти.

Струм чергового режиму УСС визначається переважно станом інвертора VT3, R7: через відкритий транзистор VT3 струм досягає 23 мкА. Мікросхема споживають струм трохи більше 1 мкА. Тому, якщо транзистор VT3 замінити інвертором (1/4 частина ІМС К561ЛА7 або К561ЛЕ5), то з УСС вийде вельми економічний пристрій, проте це вимагатиме збільшення розмірів друкованої плати. Можна також спробувати замість біполярного транзистора VT3 (КТ3102) встановити польовий транзистор типу КП501 збільшивши опір R7 в десять разів, а замість резистора R5 встановити перемичку. Висновкам Б, До, Е біполярного транзистора повинні відповідати висновки 3, З, І польового транзистора (відповідно). При цьому розрахунковий черговий струм УСС складе 2,5 мкА, що можна порівняти зі струмом саморозряду батареї.

Як GB1 використовується лужна мініатюрна батарея типу 6F22 – 9V зарубіжного виробництва. Вітчизняний аналог – "Корунд" краще не використовувати. Якщо 9-12-місячного терміну служби такої батареї (при безперервній роботі в черговому режимі) не достатньо, то застосовують (зі збільшенням розмірів корпусу) 2 "плоскі" батареї 3R12 (+4,5 В), з'єднані послідовно.

Автор: О.Ознобіхін, м.Іркутськ

Дивіться інші статті розділу Охоронні пристрої та сигналізація об'єктів.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Перший у світі контролер системи Ethernet типу ENC28J60 27.03.2005

Фірма MICROCHIP TECHNOLOGY випустила перший у світі контролер системи Ethernet типу ENC28J60, що є ефективним рішенням для віддаленого зв'язку.

Контролери, що випускалися раніше, були громіздкими і вироблялися в корпусах з більш ніж 80 контактами. ENC28J60 випускається в корпусі в 28-вивідному корпусі і має вихід на стандартний промисловий послідовний інтерфейс SPI, який для зв'язку з контролером сервера вимагає всього чотири дроти.

Інші цікаві новини:

▪ Ноутбук Toshiba Satellite P50t із Ultra HD-дисплеєм

▪ Жорсткий диск Seagate 8 ТБ

▪ Бездротові повнорозмірні навушники Baseus D03

▪ 25 дюймовий телевізор з екраном на основі нанотрубок

▪ Ловіть нейтрино

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Домашня майстерня. Добірка статей

▪ стаття Головною вулицею з оркестром. Крилатий вислів

▪ стаття Які причини рефлексів? Детальна відповідь

▪ стаття Робота на верстаті для пробивання перфорації. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття GAINCLONE-2007. УНЧ на мікросхемі LME49810 Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Фокус з трьома картами. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт