Охрана квартиры с оповещением по телефонной линии
Устройство подключается к телефонной линии параллельно с телефонным аппаратом или по схеме подключения параллельного телефона и предназначено для охраны квартиры от проникновения через окна или двери, в зависимости от места установки датчиков F1 ...Fn.
При срабатывании датчика сигнализации производится оповещение по телефонной линии соседей или родственников условным сигналом, а также включает на 3 минуты сирену или звонок. При необходимости номер оповещаемого абонента можно легко заменить, переставив перемычки в наборном поле.
По сравнению с аналогичными функциями в телефонах с АОН (последних версий, типа "Русь" или "Бега") данное устройство имеет меньшую стоимость, не содержит импортной комплектации, проще в настройке и более надежно в эксплуатации, а также является энергонезависимым от сети 220 В.
Электрическая схема устройства собрана на легкодоступных восьми микросхемах КМОП серии (рис. 3.1), и состоит из основных узлов: формирователя импульсного набора телефонного номера на элементах D4.1...D4.3, D5, D7.1; наборного поля, где устанавливается методом накрутки на контактные штыри семи перемычек (для задания до семи цифр фиксированного номера оповещения); преобразователя десятичного числа в двоичный код на диодах VD11...VD23; формирователя временных интервалов для работы всего устройства на элементах D8, D6, D4.4, D7.2; детектора срабатывания охранного датчика на D1.1...D1.3, D2.1, D2.2; генератора тональной частоты D3.2, D3.4 и управляющего каскада на D3.1, VT1...VT3.
Светодиод HL1 позволяет контролировать работу всего устройства охраны. Он загорается при занятии телефонной линии в режиме срабатывания сигнализации и мигает с частотой 10 Гц при наборе номера в линию. Набор в телефонную линию номера выполняют транзисторы VT1, VT2, на управление которыми приходит последовательность импульсов с элемента D4.3 (управляемого генератора). Генератор работает совместно со счетчиком D5, в регистр начальной установки которого последовательно записываются двоичные коды установленных перемычками цифр телефонного номера. Счетчик D5 начинает работать на вычитание до момента времени, пока на всех его выходах не установится логический "О". Логический "О" тогда установится и на выходе D4.3 (вывод D4/10).
Для включения в квартире звонка или сирены используется оп-тронная пара АОУЮЗВ (VD9) и тиристор КУ202Н, М, К, Л (VS1), что обеспечивает электрическую развязку телефонной линии от сети 220 В. Устройство охраны может питаться от любых батареек или аккумуляторов с напряжением от 4,5 до 15 В и потребляет в ждущем режиме микроток (меньше, чем ток саморазряда элементов питания). При желании схему можно дополнить устройством автоматического подзаряда аккумуляторов от телефонной линии при срабатывании режима охраны (рис. 3.2).
Все детали конструкции, кроме элементов' питания, размещаются на двухсторонней печатной плате с размерами 178x85 мм (рис. 3.3 и 3.4). Применяемые в схеме резисторы и конденсаторы могут быть любого типа, малогабаритные (полярные конденсаторы применены типа К50-16), микросхемы 561-ой серии можно заменить на 1561-ую (или 564-ую серию при разработке собственной топологии печатной платы). Диоды VD8 и VD10...VD23 могут быть заменены на Д2, Д9 или любые импульсные (КД521). Диоды VD1 и VD3...VD7 высоковольтные, типа КД257Д, В, Г или КД258Д, В, Г.
Светодиод HL1 подойдет любого типа и цвета. Разъем Х1 — типа ОНЦ-КГ-4-5 для установки на печатную плату. Гнезда Х4 и Х5 типа Г4,0.
Корпус устройства удобно выполнять из двух металлических пластин, загнутых буквой П, на одной из которых крепится плата с радиодеталями, а вторая является крышкой. Над печатной платой с элементами на пластине закрепляются 4 или 5 аккумуляторов Д-0,26.
При настройке устройства, из-за разброса номиналов конденсаторов, может потребоваться подбор резисторов, отмеченных на схеме "*", чтобы получить необходимые временные интервалы.
Для обеспечения нормальной работы приборов АТС, частота импульсов, создаваемых номеронабирателем, должна находиться в пределах 10±1 имп/с (зависит от R15). При этом форма импульсов на выходе микросхемы D3.1 приведена на рис. 3.5.
Импульсный коэффициент K=tp/t3 должен составлять 1,4...1,8, что легко проконтролировать осциллографом при наборе цифр 0-0-0. Межсерийное время должно быть не менее 0,5 секунд (зависит от номинала элементов С7, R14).
Для настройки устройства через разъем Х1 вместо телефонной линии подключаем блок питания с напряжением 12 В и осциллографом контролируем изменения уровней сигналов в соответствии с логикой работы устройства.
Для удобства проверки правильной работы узла набора номера можно временно раз в пять увеличить номиналы емкостей С7 и С8. При этом легко сосчитать количество морганий светодиода при наборе каждой цифры номера — оно должно соответствовать установленным в наборном поле перемычкам.
В последнюю очередь подключается сеть 220 В и звонок.
В качестве датчика F1 удобно использовать геркон с нормально разомкнутыми контактами и магнит (когда дверь закрыта, контакты должны замыкаться магнитным полем). Соединяется датчик F1 с основным блоком перевитыми между собой проводами (для снижения внешних наводок). Магнит крепится к подвижной части двери, а геркон на каркасе (см. рис. 3.25).
Размещается блок охраны в скрытом месте и при первоначальном подключении к телефонной линии нужно соблюдать полярность, указанную на схеме, что легко проконтролировать по свечению светодиода HL1. При правильной полярности подключения блока к ТЛ, когда сработает сигнализация (через 20...25 секунд после первоначального включения устройства в режим ОХРАНА), начинает светиться индикатор. Если этого не произошло, то нужно поменять местами провода в месте подключения устройства к телефонной линии.
Для установки блока сигнализации в режим ОХРАНА необходимо нажать кнопку S1 (с фиксацией, например типа П2К) на корпусе и через 20...25 секунд режим включится (интервал задается номиналом R1). За это время после нажатия кнопки необходимо покинуть помещение и закрыть за собой дверь (датчики F1...Fn будут замкнуты).
Для снятия с режима ОХРАНА при проникновении в квартиру нужно не позднее чем через 20 секунд нажать кнопку S1 (время устанавливают резистором R7). Если этого не сделать, то включится, звонок и сформируется сигнал набора номера в телефонную линию.
После однократного срабатывания сигнализации через 3 минуты она отключается из режима ОХРАНА и будет находиться в этом состоянии независимо от срабатывания датчиков до момента повторного включения устройства в режим ОХРАНА кнопкой S1.
Когда вы вошли в квартиру при работающей сигнализации, должен светиться светодиод до момента ее выключения кнопкой S1 (или автоматического — по истечении 3 минут). Если свечения нет, это говорит о том, что сигнализация срабатывала за время вашего отсутствия (случайно срабатывать она не может).
Приведенная схема показала себя надежной в работе и удобной в эксплуатации. В заключение, исходя из опыта использования системы, можно отметить, что включатель S1 лучше применить с дополнительной группой контактов, которую следует использовать для отключения от сети 220 В цепей звукового сигнала, когда схема охраны отключена. Это защитит тиристор от сетевых помех и повысит надежность схемы.
Полезным будет также дополнение схемы звуковым индикатором состояния элементов питания (контроль их разряда), например, приведенной в разделе 5. Это позволит вам быть уверенным в надежности работы схемы охраны и вовремя подзарядить или сменить элементы питания.