|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Радіодистанційний охоронний пристрій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Охоронні пристрої та сигналізація об'єктів Відмінною особливістю запропонованої конструкції є те, що сигнал тривоги звучить не з автомобіля, що охороняється (в даний час такий сигнал тривоги викликає тільки роздратування оточуючих), а з портативного радіоприймача, який знаходиться у власника автомобіля або поруч з ним. У разі потреби до приймача можна підключити зовнішні виконавчі пристрої. Сигнал тривоги може приймати будь-який вид, прийнятний для власника об'єкта, що охороняється. Пристрій немає потайного вимикача. Його не так просто знешкодити: сигнал тривоги формується не у разі виявлення випромінювання передавача, а у разі його зникнення. Тому охоронний пристрій спрацьовує при відключенні живлення передавача, при виведенні його з ладу (наприклад електрошокером), при постановці перешкоди і, зрозуміло, при спрацюванні охоронних датчиків. Споживчі якості (радіус дії, код, що застосовується) можуть бути істотно змінені, як у бік розширення, так і в бік звуження, залежно від поставленого завдання та можливостей власника. Пристрій складається з передавача та приймача, що працюють у Сі-Бі діапазоні. Передавач. Структурна схема передавача показано на рис.1. Кварцовий генератор, що задає, 1 управляється формувачем сигналу передачі 4 наступним чином.
1. Якщо всі охоронні датчики знаходяться в черговому стані, генератор 1 виробляє стабільні коливання протягом 1 с. Ці коливання модулюються по амплітуді в модуляторі 2 частотою 1024 Гц, посилюються в підсилювачі потужності 3 і подаються в антену. Далі слідує пауза тривалістю 9 с, і передавач знову включається на 1 с. Якщо ж спрацьовує хоч один датчик, передавач блокується на 39 с. За цей час зникають дві секундні посилки, що є ознакою аварійного стану. 2. Якщо автомобіль рухається, і в ньому встановлені датчики переміщення, крену або акустичні, передавач виявляється постійно вимкненим і повертається в робочий стан через 39 с після спрацьовування останнього датчика (наприклад, після зупинки автомобіля і закривання дверей). Передавач живиться від джерела постійного струму напругою 12 В. При встановленні в автомобілі передавач споживає середній струм 40 мА (120 мА в режимі передачі та 30 мА в режимі паузи). Принципова схема передавача показано на рис.2. генератор, Що Задає, зібраний за традиційною схемою з кварцовим резонатором Z2 на транзисторі VT2, ланцюг живлення якого включається ключем на транзисторі VT3. Резистор R13 обмежує базовий струм транзистора VT3, а R18 сприяє надійному закриванню при лог."0" на виведенні 2 лічильника DD4. Конденсатори С3, С8, С11. Колекторним навантаженням генератора є резонансний контур L1, C9, що працює у діапазоні 10 м (Сі-Бі діапазон).
Сигнал несучої частоти через конденсатор С10 подається на базу транзистора VT4, що виконує функції модулятора. Сюди через дросель L2 подається низькочастотний сигнал 1024 Гц. Промодулированная по амплітуді несуча виділяється на контурі з неповним включенням L3. Далі сигнал передавача через розділовий конденсатор С13 подається на підсилювач потужності, зібраний на транзисторі VT5, навантаженням якого є антена з контурами, що подовжують С16L5, C18L6. Аналізатор стану датчиків і двох логічних елементів DD2.1 і DD2.2. Аварійний стан датчиків призводить до появи лог. "1" на виводі 9 DD2.2. Оскільки логічні елементи DD2 мають вихід з інверсією, це дозволяє підключати датчики з будь-якою логікою роботи (або "0", або "1" в аварійному стані, у разі "0" датчики підключають до входів DD2.2, у випадку "1" - До входів DD2.1). На схемі показано підключення трьох датчиків, але їх кількість необмежена, на рис.3 показано, як можна підключати додаткові датчики через діоди. Стабілітрони VD1-VD3 на входах логічних елементів захищають їх від напруги вище напруги живлення і від сплесків зворотної полярності. Формувач сигналу передачі складається з кварцового генератора та дільника частоти на мікросхемі DD1, тригера заборони DD3 та лічильника імпульсів DD4. У цій схемі застосований "вартовий" кварц (32768 Гц). При включенні живлення за рахунок елементів С2, R10 тригер DD3 встановлюється в стан, коли на його виведенні 12 лог. "0". При цьому лічильник DD4 вважає секундні імпульси, що є на виводі 4 DD1, і на його висновках 3 і 2 виділяється по одному такому імпульсу з 10. До висновку 3 DD4 через інвертор DD2.3 підключений світлодіод VD4, що індикує включений стан пристрою, а з виводу 2 керуючий сигнал надходить на базу транзистора VT3, що включає живлення передавача. З виведення 11 DD1 через емітерний повторювач VT1 сигнал частотою 1024 Гц надходить модулятор. При цьому лог. "1" на виводі 13 DD3 забороняє роботу формувача хвилинних імпульсів. Якщо з аналізатора стану датчиків на тригер DD3 приходить хоча б короткочасний імпульс, тригер змінює свій стан на протилежне. При цьому лічильник DD4 по входу R обнулюється, на його висновках 2 і 3 з'являється лог. "0", що призводить до вимкнення передавача та світлодіода. У цей час починає працювати лічильник хвилинних імпульсів (висновок 9 DD1), через 39 с на виході М цього лічильника з'явиться позитивний перепад, і тригер DD3 повернеться до початкового стану. Таким чином, при короткочасному спрацьовуванні датчиків передавач замовкає на 39 с, а якщо сигнал тривоги з датчика повторюється, то передавач взагалі не працюватиме. Завдяки такій логіці роботи передавач не вимагає потайного вимикача. Застосування цифрового відліку інтервалів часу забезпечує високу стабільність параметрів у процесі експлуатації. Приймач. Структурна схема приймача показано на рис.4. Він зібраний за супергетеродиною схемою з кварцовою стабілізацією частоти, тому не має жодних органів налаштування.
До складу приймача входять: підсилювач високої частоти (УРЧ) 1, гетеродин 2, змішувач 3, підсилювач проміжної частоти (УПЧ) 4, детектор 5, фільтр частоти 1024 Гц 6, випрямляч сигналу низькочастотного 7, схема адаптації 8, компаратор 9 і схема індикації та сигналізації. Компаратор залежно від рівня сигналу на його вході формує напруги, близькі до логічних рівнів КМОП мікросхем, що дозволяє пристрою індикації та сигналізації виконувати наступні функції:
Приймач може працювати в одному з двох режимів сигналізації: у режимі постійної тривоги (сигнал тривоги звучить постійно) або в економічному режимі (формується лише серія звукових сигналів тривоги). Принципова схема приймача наведено на рис.5.
Підсилювач радіочастоти (УРЧ) зібраний на польовому транзисторі VT1. Він навантажений на резонансний контур із трансформаторним зв'язком L3, L4, C5. На вході УРЧ також увімкнено високодобротний контур L2, C2 для підвищення вибірковості приймача. Гетеродин зібраний на транзисторі VT3 за відомою схемою зі стабілізацією напруги живлення стабілізатором R3, VD2. Каскад на транзисторі VT2 виконує функцію змішувача. Через п'єзоелектричний фільтр 465 кГц сигнал надходить на каскодний підсилювач VT4-VT6, який є УПЧ. Амплітудний детектор виконаний на германієвих діодах VD3, VD4. Прийнятий таким чином сигнал частотою 1024 Гц подається через розділовий конденсатор С16 активний фільтр, налаштований на цю частоту. Цей фільтр зібраний за схемою подвійного Т-моста на частотозадаючих елементах С18-С23 та R29, R30, R32, R33, а також транзисторах VT7, VT8. З виходу фільтра сигнал через конденсатор С24 надходить на випрямляч з подвоєнням напруги VD5, VD6. Схема адаптації. При появі напруги на конденсаторі С27 заряджається перешкододавлюючий конденсатор С29. Через обмежувальний резистор R36 і конденсатор напруга С31 подається на неінвертуючий вхід компаратора DA1. При тривалому впливі вхідного сигналу, наприклад, сильної індустріальної перешкоди, конденсатор С31 заряджається, струм, що управляє, припиняється, і компаратор "вимикається". Однак з появою корисного сигналу він складеться з фоновим, і напруга на С31 підвищиться, що спрацьовує компаратора. Конденсатор С32 усуває проходження на вхід високочастотних компаратора викидів. Через велику інерційність така схема деякий час після припинення впливу сильної перешкоди не "чує" корисного сигналу, оскільки постійна часу розряду С31 становить 1-3 періоди сигналу передавача. Однак вона дозволяє суттєво збільшити дальність прийому у зв'язку з тим, що інформацією є перепад від мінімального на даний момент рівня до максимального, а не абсолютна величина сигналу. Особливістю компаратора є його однополярне харчування. Потенціали входів встановлюються резисторами R37, R38, R27, R35, R39, R40. Схема також не має негативного зворотного зв'язку, що визначає формування логічних рівнів на 6 виведення DA1. Схема індикації та сигналізації. При включенні живлення ланцюгом R45, R46, C35 лічильник DD2 та тригери DD3 встановлюються "0". З виходу компаратора позитивні імпульси тривалістю 1 і шпаруватістю 10 надходять на вхід DD1.2 (висновок 12), а після інверсії - на вхід DD1.3 (висновок 9). З виходу цього елемента (висновок 10) позитивні імпульси через резистор R48 надходять на вхід R лічильника DD2 (висновок 9), встановлюючи його вихідний стан. При нормальному прийомі сигналів передавача лічильник не встигає переповнитися, при цьому на виводі 9 DD4.1 - лог. "0", і звуковий сигнал на випромінювач не проходить. Якщо в такому стані схеми натиснути кнопку SB3 "Увімк. Індик.", то світлодіод VD1 блимає з частотою 1 Гц і шпаруватістю 4, оскільки на висновки 2 і 3 DD4.2 подаються імпульси з періодом 0,5 і 1 відповідно. Світлодіод VD1 спалахує в момент прийому сигналів передавача, причому тривалість свічення цього світлодіода при рівні прийому, близькому до мінімально можливого, зменшується до повного вимкнення, що сигналізує про знаходження приймача в зоні невпевненого прийому. Резистор R46 підвищує надійність роботи SB1, обмежуючи імпульсний струм через контакти. Цією кнопкою схема наводиться у вихідний стан. Якщо з якоїсь причини сигнал передавача на виході компаратора DA1 пропадає, то лічильник DD2 переповнюється, і на його виведенні 10 через 19,5 після приходу останнього імпульсу з'являється лог."1", яка за висновком 9 дозволяє проходження переривчастого (0,5, 1024 с) сигналу 11 Гц з виведення 2 DD1 на звуковий випромінювач ВАXNUMX. Тригер світлової індикації DD3.2 перекидається та формує лог."0" на висновках 4, 5 DD4.2. Якщо в такому стані схеми натиснути SB3, то світлодіод VD1 світитиметься постійно, сигналізуючи про те, що сигнал пропадав, оскільки тригер DD3.2 у вихідний стан можна повернути тільки кнопкою SB1 "Уст. Вих. Упоряд." або вимкненням живлення приймача. Лог. рівень на виведенні 2 DD3.2 можна використовувати включення зовнішніх виконавчих пристроїв. Після закінчення наступних 10 після переповнення лічильника DD2 на його виведенні 10 з'являється лог."0", який інвертується DD1.1, і перепадом по рахунковому входу З тригер DD3.1 перекидається в протилежний стан, звуковий сигнал припиняється (лог."0" на виведенні 9 DD4.1). На висновку 12 (Q) формується лог. "0". Якщо перемикач SA1 встановлений в положення "Пост", через наступні 19,5 з знову зазвучить тривожний сигнал тривалістю 10 с і т.д. Якщо SA1 встановити положення "Разів", то після припинення перших 10 з звукової сигналізації з виведення 12 DD3.1 лог."0" надходить на вхід 12 DD4.1, забороняючи тим самим проходження тривожних сигналів до випромінювача. У такому стані схема може бути необмежений час. Для запобігання установки лічильника у вихідний стан вхідними імпульсами в положенні перемикача SA1 "Разів" з виводу 12 DD3.1 через діод VD8 на висновок 12 DD1.2 надходить лог."0". Якщо ж перемикач SA1 встановлений у положення "Пост", звукова сигналізація припиняється з появою корисного сигналу. Однак такий режим є марнотратним у разі живлення приймача від автономного джерела, оскільки звуковий сигнал вимагає більшої потужності, ніж весь приймач. Для припинення подачі звукового сигналу до закінчення циклу (20 звукових посилок) передбачено кнопку SB2 "Ост. Зв. Сигн.". Її натискання викликає "достроковий" негативний перепад на виведенні 9 DD2 (скидання лічильника) і припинення звукового сигналу до наступного переповнення лічильника, якщо перемикач SA1 знаходиться в положенні "Пост" або до встановлення схеми у вихідний стан кнопкою SB1, якщо SA1 в положенні " Разів". Звичайно, всі установки приходять у вихідний стан при повторному включенні приймача. Конструкція та деталі. В описаному вище варіанті приймач був зібраний на платі розміром 110×55 мм, а для передавача використовувався готовий металевий корпус з розмірами плати 75×135 мм і дуже вільним монтажем. Вимог до розміщення елементів немає крім випадку підвищеної потужності передавача, тоді елементи аналізатора стану датчиків і формувача сигналів передачі бажано екранувати від вихідного каскаду і антени. Вимог щодо точності до деталей схем немає, крім елементів вхідних ланцюгів компаратора і конденсаторів фільтра 1024 Гц. Оскільки ці елементи можуть суттєво вплинути на стабільність роботи всього пристрою, конденсатори в цих ланцюгах краще використовувати танталові типу К52, К53-1, К53-4 або К53-14. В крайньому випадку, можна застосувати алюмінієві імпортні конденсатори з найменшим витоком. Найбільш делікатним місцем є фільтр 1024 Гц. Ємності його конденсаторів підбираються шляхом паралельного, послідовного чи змішаного з'єднання, але вони мають бути високостабільними. Частоти кварцових резонаторів повинні входити до дозволеного діапазону та забезпечувати проміжну частоту (різницю частот) 465 кГц. Датчики можуть бути як саморобними, так і промисловими. Можна використовувати наявні в автомобілі "кінцевики" дверей та капотів. Як гучномовець приймача використовувався телефонний капсуль типу МСД510 з опором котушки 10 Ом, але це не найкращий варіант. Для цієї мети можна використовувати будь-який звуковий випромінювач, що підходить за габаритами, гучністю та ціною. Вихідний підсилювач може бути будь-яким, у цьому пристрої він зібраний на одному транзисторі VT10 і займає мінімум місця. Всі котушки індуктивності намотані на стандартних каркасах D5 мм з підбудовними осердями проводом ПЕЛ, ПЕВ, ПЕТВ або іншим D0,2...0,3 мм. Намотка всіх котушок звичайна, виток до витка. У приймачі: L1 – 18 витків; L2 - 15 витків з відведенням від 13 витка, рахуючи зверху; L3 – 15 витків; L4 - 2 витки; L5 - 10 витків з відведенням від 0,5 витка, рахуючи зверху. Котушки L3 та L4 - екрановані. У передавачі: L1 – 11 витків; L3 - 11 витків з відведеннями від 1,5 і 5 витків, рахуючи зверху; L5 – 8 витків; L6 – 18 витків. Дроселі L2 та L4 стандартні або саморобні, намотані проводом D0,15 мм на резисторах МЛТ-0,5 з номіналом не менше 470 кОм у декілька шарів. Налаштування. Цифрова частина передавача, що реалізує функції аналізатора стану датчиків формувача сигналу передачі, налаштування не потребує за винятком можливої установки додаткових конденсаторів, показаних на рис.3. Їх увімкнення зменшує швидкодію пристрою. Налаштування власне передавача загальновідоме і не має особливостей. За відсутності спеціальних вимірювальних приладів контур L1C9 налаштовують на умову найкращого збудження генератора, що можна виявити, підключивши звичайний тестер в режимі вимірювання змінної напруги на мінімальній межі до бази транзистора VT2. Котушки вихідного каскаду налаштовують на максимальну потужність, що випромінюється, розташувавши провід тестера в безпосередній близькості від антени. Сама антена є відрізком монтажного дроту довжиною близько 1,25 м. Для точного настроювання передавача антену необхідно встановити у відведеному для неї місці та остаточно налаштувати максимум випромінювання. У разі відсутності відповідних приладів передавач налаштовують на максимальну дальність прийому. Власне сам приймач – класична схема супергетеродинного приймача з фіксованим налаштуванням, стабілізованого кварцом. Частота генерації кварцового генератора певною мірою залежить від частоти резонансного контуру L5C10. Тому точну різницю частот, що дорівнює проміжній частоті, на яку налаштований фільтр ПЧ, краще встановити в приймачі, а не в передавачі. Налаштування слід розпочинати з антенних контурів L1C1 та L2C2 за сигналом передавача. Довжину приймальної антени можна вибрати коротше, ніж у передавачі з урахуванням зручності користування. Після цього гетеродин налаштовують для найкращого наближення до проміжної частоти. Приймач налаштовують максимальною дальністю прийому, але для спрощення налаштування потужність передавача можна зменшити, відключивши антену. Найбільш тонкою справою є налаштування фільтра 1024 Гц. Якщо немає приладу, який може видавати сигнал такої частоти з точністю до 10 Гц, можна використовувати сигнал із мікросхеми DD2 (висновок 11), що має частоту 1024 Гц. Налаштування фільтра зводиться до підбору конденсаторів С18, С19, С22, С23, причому їх ємності мають бути однаковими. Резистором R29 регулюється добротність фільтра, яка повинна дорівнювати 4. Налаштування компаратора зводиться до підбору резистора R56 так, щоб компаратор не спрацьовував за зміни температури, при випадкових перешкодах. Цифрова частина приймача налаштування не вимагає. Автор: В.М.Палей
Пастка для комах
01.05.2024 Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі
01.05.2024 Застигання сипких речовин
30.04.2024
▪ Бездротове заряджання нового типу від Microsoft ▪ Досягнуто швидкість передачі даних 43 терабіти в секунду ▪ Передача радіосигналів майже без витрат енергії ▪ Новий тип підсилювачів потужності радіочастоти для мобільних телефонів
▪ розділ сайту Побутова електроніка. Добірка статей ▪ стаття Золота середина. Крилатий вислів ▪ стаття Як нафта забруднює питну воду? Детальна відповідь ▪ стаття Калабарські боби. Легенди, вирощування, способи застосування
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