|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Охоронний пристрій із ключем-резистором. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Охорона і безпека Останнім часом зріс попит на різноманітні охоронні системи. У запропонованій статті описано пристрій, який використовує як ключ резистор певного номіналу. Пристрій можна використовувати для захисту приміщень. У цьому пристрої застосований аналоговий "ключ" - резистор. При підключенні до контактів "замка" резистора із заданим опором режим охорони вимикається. Якщо двері відкриті без такого "ключа" зловмисником, пристрій відразу подає сигнал тривоги. Слід зазначити, що аналоговий ключ має деякі недоліки. Наприклад, при підвищеній вологості, коли на елементах блоку може з'явитися волога, можливе спрацювання сигналізації при використанні свого ключа. Цей недолік проте не дозволить зловмиснику зайти в приміщення непомітно. Як звуковий випромінювач сирени використана динамічна головка. Живиться пристрій від акумулятора GB1. При зниженні напруги живлення нижче допустимого звучить зумер. Схема пристрою показано малюнку. Безпосередньо перед виходом із приміщення господар має встановити тумблер SA1 у положення "Охорона". Пристрій переходить у режим охорони через 25 секунд. Перед входом у приміщення необхідно вставити в гнізда X1, X2 частину рознімання - ключ і вийняти його не раніше ніж через 2 с. Після цього є ще 20 с, щоб зайти та переключити SA1 у положення "Вимк.". Якщо відчинити двері, не вставляючи "ключ", відразу ввімкнеться сирена. Для дострокового відключення необхідно перевести SA1 в положення "Вимк" і натиснути кнопку SB1.
Особливість системи полягає у необхідності утримання "ключа" у гнізді не менше 2 с. Завдяки цьому його опір неможливо підібрати простим обертанням змінного резистора. Це тим, що інтервал розпізнавання " ключа " системою перебуває у межах 6...7 кОм. При використанні змінного резистора, наприклад 100 кОм, треба обертати його зі швидкістю 0,5 кОм/с, щоб система впізнала "ключ". При цьому весь резистор прокрутиться за 200 с, тоді як на вхід у приміщення з "ключом" та відключення пристрою виділено лише 20 с. Блок А1 – електронний замок. Операційні підсилювачі (ОУ) DA1.1 та DA1.2 включені за схемою компараторів напруги. Мікросхема DD1 використовується для подачі сигналу тривоги блок А2. Дільник напруги на резисторах R4-R6 задає на висновках 3 і 6 мікросхеми DA1 напруга 4,4 і 3,5 відповідно. Якщо "ключ" не вставлений (резистор R1 відключений), дільник R2R3 забезпечує на висновках 2 і 5 напруга 5,3 В. При такому включенні ОУ, якщо на вході, що не інвертує, напруга більша, ніж на інвертуючому, то на виході напруга буде близько до напруги харчування, якщо, навпаки, на виході буде напруга, близька до нуля. У режимі охорони (резистора R1 немає) на виході ОУ DA1.1 - 9, а на виході DA1.2 - 0. В результаті на резисторі R7 присутній високий рівень. Діоди VD3 та VD4 здійснюють розв'язку виходів ОУ DA1.1 та DA1.2. Конденсатор С1 необхідний захисту від перешкод на висновках 2 і 5, оскільки вони з'єднані з вхідним гніздом. Опір резистора R1 підібрано так, щоб при його приєднанні до замку напруга на резисторі R3 була в межах 3,5...4,4 В. При цьому на висновках обох ОУ буде напруга близько нуля. Мікросхема DD1 - це чотири однакові ключі, здатні комутувати як постійну, так і змінну напругу. Ключ відкритий при високому рівні на вході управління V та закритий DD1 включені паралельно. Геркон SF1 повинен бути підключений так, щоб при закритих дверях приміщення, що охороняється, його контакти були розімкнені. Якщо господар присутній на об'єкті, що охороняється, тумблер SA1 знаходиться в положенні "Вимк." - на входах управління ключів V низький рівень - і навіть коли двері відчинені і геркон замкнуті, високий рівень з роз'єму X4 не проходить на X6 "Тривога". Резистор R8 обмежує зарядний струм конденсаторів C5 та C6, який може вивести з ладу мікросхему DD1. Перед виходом із приміщення господар переводить SA1 у положення "Охорона". При цьому через резистор R9 починає заряджатися конденсатор C3, через 25 напруга на ньому досягне рівня, достатнього для відкривання ключів DD1. Пристрій переходить у режим охорони. Якщо тепер відкрити двері, через резистор R8 і мікросхему DD1 високий рівень потрапить на контакт роз'єму X6 "Тривога" і включиться сирена. Господар перед входом у приміщення повинен вставити в гнізда X1, X2 "ключ" R1, при цьому на виходах ОУ DA1.1 та DA1.2 буде низький рівень. Конденсатор C3 через діод VD5 та резистор R7 розрядиться за 2 с, поки вставлено "ключ". При цьому на входах елементів V DD1.1-DD1.4 низький рівень закриє ключі мікросхеми DD1 і можна буде відкривати двері. Увійшовши всередину приміщення, треба за 25 с (поки C3 знову не зарядився) встановити SA1 в положення "Вимк.". На мікросхемі DA2 зібрано стабілізатор напруги 9 В. Мікросхеми DD2-DD4 формують необхідні часові інтервали для роботи сирени. Мультивібратори сирени виконані на мікросхемі DD5. На логічних елементах DD3.1, DD3.2 зібрано RS-тригер. Ланцюг R11C7 встановлює його в нульовий стан (на виході елемента DD3.1 низький рівень) при включенні живлення. Якщо надійде сигнал "Тривога", на вході елемента DD2.1 виникне високий рівень, але в виході - низький. При цьому високий рівень, що з'явився на виведенні DD9, дозволить роботу мультивібратора, зібраного на елементах DD3.3, DD3.3. Низький рівень на вході R DD3.4 дозволить роботу цього лічильника. На входи елементів DD5.1 та DD5.4 надійде високий рівень, який дозволить роботу сирени. Після того, як на лічильник DD4 надійде 210 імпульсів, на його виведенні 15 з'явиться високий рівень, на виході DD2.2 низький. Це призведе до скидання RS-тригера у початковий стан і сирена вимкнеться. Достроково вимкнути сирену можна кнопкою SB1. Слід зазначити, що ці варіанти відключають сирену в тому випадку, якщо на виведенні роз'єму X6 не буде високого рівня. Номінали частотозадаючих номіналів мультивібратора R12 С8 забезпечують його роботу на частоті приблизно 1,2 Гц, при цьому сирена працює близько 20 хв. Цей час можна змінювати в широких межах підбором R12 та С8 або підключенням елемента DD2.2 до іншого виходу DD4. Ланцюг VD6, R15, R18, C10 надає звуку сирени характерне завивання. Змінити тон сирени можливо підбором конденсаторів C11 та C12. На транзисторах VT1-VT4 зібрано підсилювач потужності. Виведення живлення 14 мікросхеми DD5 підключено безпосередньо до плюсового виведення акумуляторної батареї GB1. Це необхідно, щоб транзистори підсилювача потужності були надійно закриті. Запобіжник FU2 захищає батарею від короткого замикання у ланцюгах пристрою. На мікросхемі DD6 зібраний звуковий сигналізатор, який спрацьовує при зниженні напруги живлення до 10,2 (при -25&№176;С до 10 В). Про нього було розказано у статті І. Александрова "Два пристрої для акумуляторної батареї" ("Радіо", 1989 № 5). Назад зміщений емітерний перехід транзистора VT5 відіграє роль економічного стабілітрона. Його напруга стабілізації 7,3 В завжди при зміні напруги живлення від 16 до 7,8 Ст. Дільник R20R21 формує на виведенні 2 елемента DD6.1 напруга 4,3 В. Якщо висновок 1 DD6.1 і виведення живлення мікросхеми DD6 надходить напруга 12 В, то напруга 4,3 на виведенні 2 сприймається як низький рівень. При зниженні напруги живлення мікросхеми до деякого порогового значення потенціал на виведенні 2 (4,3) починає сприйматися як високий рівень. На виході елемента DD6.1 виникає низький рівень, на виході DD6.2 - високий і починає працювати зумер на елементах DD6.3, DD6.4. Підбором резистора R22 не більше 1 МОм...5 кОм досягають найгучнішого звуку пьезоизлучателя. Пристрій не критичний до вибору елементів. Частина цифрових мікросхем має аналоги у серії К176, і їх можна використовувати. Мікросхему DA2 можна замінити на КР142ЕН8Г. Транзистори VT1-VT4 - із серій КТ972, КТ973, КТ825, КТ827, КТ829, КТ853 з будь-яким буквеним індексом, природно, відповідної структури. Діоди VD1, VD2 - будь-які універсальні або імпульсні з допустимим прямим середнім струмом в межах 10...20 мА та допустимою зворотною напругою 10...20 В. Діоди VD3-VD6 можуть бути із серій КД521, КД522, КД503, КД510 літерним індексом. П'єзовипромінювач BQ1 застосуємо будь-який із серії ЗП. Керамічні конденсатори – К10-43а, К10-47а, К10-50а, КМ, оксидні – будь-які з серій К50, К52, К53. Резистори можуть бути С2-ЗЗН, МЛТ, ОМЛТ, НД. Кнопка SB1 і тумблер SA1 – будь-які, тому що вони комутують слабкі струми. При роботі сирени протягом 20 хв і більше слід застосовувати динамічну головку BA1 потужністю не менше 10 Вт при опорі 8 Ом і не менше 20 Вт при опорі 4 Ом, так як котушка сильно гріється і менш потужні головки зазвичай виходять з ладу через 3. .5 хв роботи. Так як в режимі тривоги пристрій споживає значний струм (від 1 до 2,5 А в залежності від динамічної голівки, що використовується), то краще застосувати акумуляторну батарею GB1 від автомобіля. В цьому випадку не потрібний вимикач живлення. Пристрій у режимі охорони при увімкненому зумері розряду батареї споживає струм 14 мА. Теоретично такий струм розрядить автомобільну акумуляторну батарею за 5 місяців, проте її слід заряджати раз на два місяці. Блок А1 зручно закріпити на дверях, а блок А2 слід помістити в затишне місце разом з акумулятором та бажано ближче до динамічної голівки. Для зручності монтажу пристрою на об'єкті бажано всі з'єднання блоків зробити через рознімання. Пари транзисторів VT1, VT3 та VT2, VT4 слід встановити на тепловідвідні пластини площею не менше 15 см 2 . Якщо корпус блоку А2 металевий, мікросхему DA2 і транзистори VT2, VT4 можна прикріпити до корпусу. Налагодження пристрою зводиться до вибору опору ключа R1 та встановлення порога спрацьовування зумера 10,2 В. При налагодженні блоку електронного замка резистор R1 замінюють змінним на 10 кОм. Обертанням движка цього резистора домагаються напруги на резисторі R3, що дорівнює середині інтервалу між значеннями напруги на висновках 3 і 6 мікросхеми DA1. Потім бажано замість змінного резистора встановити постійний з таким самим опором. Для налагодження зумера необхідно використовувати змінний резистор опором 1 МОм. Його включають за схемою змінного резистора замість резисторів R20 та R21. Акумуляторну батарею замінюють регульованим джерелом напруги і встановлюють напругу 10,2 В. Обертанням движка змінного резистора домагаються включення зумера. Після цього перевіряють правильність встановлення порога шляхом зміни напруги джерела живлення. При необхідності знову трохи підлаштовують резистор. Потім бажано змінний резистор замінити двома постійними, як показано на схемі. У цьому підвищується термостабільність роботи цього вузла. Пропонований автором електронний "замок" можна спростити. Його краще виконати в одному корпусі, при цьому можна замінити мікросхему DD1 та елемент DD2.1 на один двовходовий І-НЕ, з двох синхронно працюючих мультивібраторів DD3.3, DD3.4 та DD5.1, DD5.2 залишити один, виключити елементи DD6.1 і DD6.2, прибрати стабілізатор напруги DA2, оскільки мікросхеми КМОП та операційні підсилювачі працюють у широкому діапазоні напруги живлення. Якщо залишити DA2, не потрібен стабілізатор напруги на транзисторі VT5, використовуючи вихідну напругу DA2. Якщо вимикач SA1 поставити в ланцюг живлення пристрою, набагато збільшиться інтервал між перезаряджаннями акумулятора і відпадає необхідність у кнопці SB1. Для захисту пристрою від псування подачею зовнішньої напруги через контакти Х1 і Х2 діод VD1 доцільно замінити на резистор опором 3,3 кОм відповідно зменшивши R1, а паралельно R3 підключити стабілітрон на 9...12 В. Входи мікросхеми DD1 бажано захистити діодами. Для цього потрібно до роз'єму Х4 підключити два діоди: один – анодом до Х4, катодом до джерела живлення, інший – катодом до Х4, анодом до загального дроту. Автор: О.Руденко, м.Харків, Україна
Пастка для комах
01.05.2024 Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі
01.05.2024 Застигання сипких речовин
30.04.2024
▪ Сонячна батарея розміром із молекулу ▪ Набір для створення бездротової миші від TI та Cypress ▪ Intel перейде на тризатворні транзистори в 2010 році
▪ розділ сайту Охорона праці. Добірка статей ▪ стаття Вдалині від шуму міського. Крилатий вислів ▪ стаття Фіалка. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Імітатор звуку двигуна. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Перетворювач напруги - зарядний пристрій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page