Автор разработки: В.Банников
Схема принципиальная Малогабаритная охранная сигнализация
Желая повторить конструкцию «Малогабаритная сирена - схемы, описания, справочные материалы», но применительно к сторожевому устройству, я обнаружил следующее. Во-первых, сирена «Малогабаритная сирена - схемы, описания, справочные материалы» рассчитана на неизвестный "пьезоэлемент", о котором авторы почти ничего не сообщают. Но "незнакомца" я тут же решил заменить пьезокерамическим излучателем СП-1. Во-вторых, если использовать детали, номиналы которых приведены на рис.1 в «Малогабаритная сирена - схемы, описания, справочные материалы», то частоты получаются другие, нежели указано в статье. Так, частота звука получается равной приблизительно 4 кГц, а частота прерывистой модуляции даже 18 Гц (но отнюдь не 1 Гц!). Наконец, сирена «Малогабаритная сирена - схемы, описания, справочные материалы», конечно же, не способна работать в сторожевом ждущем режиме.
Учитывая все это, я разработан новую сирену, столь же простую и эффективную, но выполненную из доступных деталей и работающую в режиме "сторожа" (рис.1).
Как и в «Малогабаритная сирена - схемы, описания, справочные материалы», сторож собран всего на одной цифровой микросхеме (DD1) К561ЛН2 и нескольких транзисторах (VT1...VT4).
Интегрирующая цепь R1-C1, диод VD1 и резистор R2 выполняют роль простейшего узла задержки, необходимой для правильной работы устройства. Инверторы DD1.1 и DD1.2 соединены по схеме статического триггера. Он управляется, с одной стороны, напряжением на конденсаторе С1, с другой — контактами SF1 маятникового датчика-"качалки", аналогичного тому, что применяют в автосторожах.
Через диод VD2 триггер воздействует на инфразвуковой генератор. Последний выполнен на инверторах DD1.3, DD1.4, резисторе R3 и конденсаторе С3. Этот генератор способен вырабатывать прямоугольные импульсы частотой порядка 2 Гц.
Генератор инфразвука через диод VD3 воздействует, в свою очередь, на звуковой генератор, который собран (по той же популярной схеме) на инверторах DD1.5, DD1.6, резисторе R4 и конденсаторе С4. Частота прямоугольных импульсов второго генератора равна приблизительно 3500 Гц (высокий свист). Поэтому после прерывистой модуляции частотой 2 Гц мы получаем отдельные "свистки", следующие через каждые 0,5 с. Воспроизводятся они пьезоизлучателем BF1.
Питается устройство от батареи GB1, в качестве которой можно использовать даже небольшую батарейку вроде "Кроны", "Корунда", "Ореола", 7Д-0,115 и т.п. Дело в том, что во время работы потребляемый от нее ток составляет всего лишь около 20 мА, а в дежурном режиме — даже менее 10 мкА! Однако это весьма миниатюрное устройство (его легко собрать в небольшой мыльнице) издает неожиданно громкий звук — уровень звукового давления достигает едва ли не 100 дБ. А если вместо излучателя СП-1 применить автомобильную пьезосирену АСТ-10, то громкость еще возрастет.
Оксидный конденсатор С2 блокирует батарею GB1 по переменному току, а выключатель SA1 (например, микротумблер МТ-1) служит как для "сброса" — перевода сторожа в дежурный режим, так и для отключения питания.
Действует устройство так. Сразу же после замыкания контактов SA1 (контакты SF1 при этом должны быть разомкнуты) напряжение на конденсаторе С1 сперва еще слишком мало, благодаря чему и происходит установка статического триггера в исходное состояние. В нем на выходе инвертора DD1.1 высокий уровень напряжения (порядка 9 В), а на выходе DD1.2 — низкий (около нуля). В этом состоянии триггер находится на протяжении всего дежурного режима.
Низкий уровень на выходе инвертора DD1.2 открывает диод VD2, вследствие чего генератор инфразвуковой частоты заторможен в состоянии, при котором на выходе инвертора DD1.3 — высокий уровень, а на выходе DD1.4 — низкий. Диод VD3 тоже открыт, из-за чего генератор звуковой частоты также заторможен в состоянии, когда на выходе инвертора DD1.5 — высокий уровень, а на выходе DD1.6 — низкий. Хотя транзисторы VT1, VT4 и могли бы быть открытыми, но постоянный ток через излучатель BF1, как сквозь обычный конденсатор, не течет. Именно поэтому все устройство находится "в покое", а дежурный ток идет лишь через высокоомные резисторы R1 и R2.
Если из-за посягательства на охраняемый объект контакты SF1 вдруг замкнутся, статический триггер тут же переключится в состояние, при котором на выходе инвертора DD1.1 появится низкий уровень, а на выходе DD1.2 — высокий. В результате этого устройство переходит из дежурного в режим тревоги. В нем диод VD2 постоянно закрыт, а диод VD3 закрывается периодически — с частотой 2 Гц. Когда же он закрыт (в течение 0,25 с), работа звукового генератора кратковременно прекращается.
Во время работы генератора звука транзисторы VT1, VT4 и VT2, VT3 открываются и закрываются попарно. Так, когда на выходе инвертора DD1.5 — низкий уровень, на выходе инвертора DD1.6 — высокий уровень. Поэтому открыты транзисторы VT2, VT3, из-за чего внутренняя емкость излучателя BF1 заряжается так, что на левой (по схеме) обкладке присутствует напряжение со знаком "минус", а на правой — "плюс". Когда же, наоборот, на выходе инвертора DD1.5 — высокий уровень, на выходе DD1.6 — низкий уровень. Теперь открыты транзисторы VT1, VT4. вследствие чего внутренний "конденсатор" излучателя BF1 заряжается таким образом, что к левой обкладке приложено напряжение со знаком "плюс", а к правой — "минус". Как раз поэтому к излучателю BF1 периодически (с частотой около 3,5 кГц) подводится напряжение то в одной, то в другой полярности, а его "размах" почти вдвое превышает напряжение источника питания — батареи GB1.
Отключить сторож можно лишь на время (не менее 0,7 с), выключив выключатель SA1, а потом снова включив его. Это вызывает медленную разрядку (через резистор R2) конденсатора С1, что нужно для возврата статического триггера в исходное состояние.
Чтобы затруднить похитителю отключение сторожа, параллельно выключателю SA1 подключают один-два аналогичных тумблера. Если же нужно использовать сторож в роли сирены, диод VD3 подключают не напрямую, а через размыкающие (нормально замкнутые) контакты сигнальной кнопки. Контактный датчик SF1 по существу представляет собой металлический колокольчик, корпус которого соединяют с общим проводом — "минусом", а язычок — с выводами 2 и 3 микросхемы DD1.
Звуковой генератор целесообразно настроить в резонанс с излучателем СП-1 (или АСТ-10). Настройка производится по наиболее громкому звуку подбором сопротивления резистора R4 или емкости конденсатора С4. Если необходимо, меняют и частоту прерываний, подбирая номинал резистора R3 или конденсатора С3.
Чтобы повысить громкость, можно применить удвоитель напряжения (рис.2), аналогичный тому, что применен в «Малогабаритная сирена - схемы, описания, справочные материалы». Он вырабатывает постоянное напряжение порядка 15...16 В, которое следует подавать на коллекторы транзисторов (VT1, VT2) и верхние по схеме выводы резисторов R6, R7, отключив их предварительно от "плюса" питания.
Схему сторожа можно упростить, одновременно несколько повысив громкость. Тогда всего два транзистора (VT1 и VT2) подключают к излучателю BF1 через разделительный конденсатор С5 и автотрансформатор Т1 (рис.3). Здесь использован трансформатор Т1 (согласующий либо выходной от транзисторного радиоприемника). Имеющиеся обмотки с каркаса трансформатора удаляют, и на их место проводом марки ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм (по меди) наматывают новую обмотку, содержащую 900 витков от отводом от 75-го витка, считая от нижнего по схеме вывода.
Все резисторы в схеме — МЛТ-0,125, ОМЛТ-0,125 или ВС-0,125; конденсаторы С1, С3, С4 — КМ-5, КМ-6, остальные — оксидные (К50-6, К52, К53). Диоды могут быть любыми миниатюрными, как кремниевыми, так и германиевыми. Микросхема К561ЛН2 заменяется на 564ЛН2 либо КР1561ЛН2. Транзисторы — любые маломощные, имеющие коэффициент усиления тока базы, превышающий 50.
Данный сторож можно с успехом применить, например, для охраны велосипеда, мопеда, мотоцикла или другой подвижной техники. Ему вполне можно "поручить" охранять чемодан либо иную громоздкую кладь. Сможет он реагировать и на обрыв шлейфа-паутинки, выполненного из тонкого, а потому почти невидимого обмоточного провода, обвитого вокруг охраняемого объекта. Тогда диод VD2 от входа инвертора DD1.3 отключают, а сам этот вход замыкают с общим проводом через провод шлейфа. Небольшой, но громкий сигнализатор подойдет и для других целей, каких именно — решите самостоятельно.
Источник: В.Банников, журнал "Радиолюбитель". Схемы и статьи публикуются с разрешения редакции журнала.
Похожие материалы:
|
