Охранное устройство на транзисторах и микросхемах
Предлагаю устройство, которое можно применить для охраны квартиры, гаража, машины, дачного домика, а также участка земли, грядки, сада.
При включении устройства (рис.1) в течение примерно 40...60 с оно не срабатывает, даже если в это время сработали датчики, что необходимо для закрывания замков на дверях охраняемых объектов. По истечении указанной паузы устройство переходит в дежурный режим. При попытке открыть замок или взломать дверь срабатывает датчик, установленный на замке или двери.
Контакты реле включают цепь сигнализации или исполнительного механизма на 15...20 с, после чего устройство вновь переходит в дежурный режим. Если попытка открыть замок или взломать дверь не прекращается или повторилась, то устройство снова срабатывает на 15...20 с.
Для бесшумного открывания дверей хозяином необходимо кратковременно отключить питание, и устройство на 40...60 с перейдет в режим "молчания". Чтобы практически реализовать такую возможность, в цепь питания схемы нужно включить последовательно геркон или кнопку S1, которые необходимо спрятать под штукатурку, обои или обшивку дверей.
Для охраны территории (например, участка земли) можно использовать охранный шлейф, состоящий из тонкого обмоточного медного провода Ж0,1-0,2 мм, который с целью маскировки прокладывают по периметру охраняемой территории в траве на колышках, по кустарнику и т. д. От устройства до места установки шлейфа необходимо проложить (спрятать в землю) 2-жильный изолированный провод для подключения линии шлейфа. При обрыве шлейфа устройство срабатывает и не выключается до тех пор, пока хозяин не выключит его. Устройство устанавливается за "закрытыми дверями".
Питается оно от источника постоянного тока напряжением 12 В (в дежурном режиме Ьотр < 3 мА).
На транзисторах VT1, VT2 построен усилитель, на который подается сигнал с датчика В. Усиленный сигнал через конденсатор С3 подается на детектор, выполненный на диодах VD2, VD3. Постоянная составляющая сигнала с конденсатора С4 подается на базу транзистора VT4 (формирователь импульсов). С эмиттера VT4 постоянная составляющая (лог.Т) поступает на вход одновибратора, выполненного на элементах DD1.1, DD1.2. Время длительности импульса лог.Т, полученного на выводе 4 одновибратора, зависит от величины сопротивления резистора R8 и емкости конденсатора С5. С вывода 4 через диод VD5 сигнал лог.Т поступает на вывод 5 генератора импульсов (DD1.3, DD1.4). Время длительности этих импульсов зависит от величины сопротивления резистора R9 и емкости конденсатора С6. При данных номиналах элементов схемы оно равно примерно 1 с. Импульсы с выхода генератора через резистор R11 подаются на усилитель постоянного тока (УПТ), выполненный на транзисторах VT5 и VT6.
В коллекторную цепь транзистора VT6 включена катушка реле P1, которая своими контактами включает цепь сигнализации (исполнительный механизм, сирена и т. д.).
При включении устройства с помощью выключателя SA1 срабатывает одновибратор (DD1.1, DD1.2) и, соответственно, генератор (DD1.3, DD1.4). Для блокировки срабатывания УПТ (VT5, VT6) и, соответственно, реле P1 на время "закрывания дверей" на элементах DD1.5, DD1.6 выполнен одновибратор, который при включении SA1 также срабатывает, и на выводе 12 появляется импульс лог.Т, который открывает электронный ключ на транзисторе VT7. Открытый транзистор VT7 замыкает на "землю" сигнал на базе транзистора VT5, и реле P1 не срабатывает. Таким образом получаем "паузу" для закрывания и открывания дверей.
Время паузы выбрано таким, чтобы успеть закрыть замки и "перекрыть" время работы одновибратора DD1.1, DD1.2 (примерно 40...60 с), которое зависит от номиналов элементов R10 и С7.
После включения устройства и окончания паузы блокировки оно переходит в дежурный режим. При попытке открыть замок ключом чувствительный датчик В выдает сигнал на базу транзистора VT1 и после его дальнейшего усиления, детектирования, формирования импульса, срабатывает одновибратор (DD1.1, DD1.2) и т. д. Времени работы одновибратора (15.20 с) вполне достаточно для восприятия сигнализации. Увеличивать это время нет смысла по той причине, что если вор не перестанет ломиться в дверь, то от повторных сигналов датчика устройство работу не прекращает.
Если устройство установлено рядом с сиреной или громкоговорителем, то может возникнуть обратная акустическая связь сирена-датчик, и устройство перейдет в режим автоколебаний. Для устранения этого явления в схему усилителя введен электронный ключ, выполненный на транзисторе VT3. При срабатывании устройства с эмиттера транзистора VT5 подается сигнал на базу транзистора VT3, который, открываясь, замыкает усилитель сигнала датчика на "землю" на время работы одновибратора. Поэтому после срабатывания устройства на протяжении рабочей паузы 15.20 с вход устройства будет заблокирован до следующего дежурного режима.
Если не нужен прерывистый режим работы (в результате срабатывания контактов реле Р1), можно убрать из схемы генератора импульсов конденсатор С6 или собрать этот генератор на элементах DD1.3, DD1.4. В этом случае вывод 4 одновибратора (DD1.1, DD1.2) подключают к резистору R11. Такой режим необходим для включения магнитофона с записью лая собаки или "алло, милиция.", а также включения другого вида сигнализации. Если режим начального блокирования устройства не нужен, то можете не монтировать одновибратор DD1.5, DD1.6, транзистор VT7 и детали обвязки к нему. В этом случае можно использовать микросхему К561ЛА7 с меньшим количеством элементов обвязки.
Данное устройство очень хорошо использовать в режиме "тихой" сигнализации, т.е. передавать сигнал тревоги по проводам или радиоканалу, что и сделано в авторском варианте.
Детали. Транзисторы VT1 и VT2 можно заменить на транзисторы серии КТ3102 или КТ315 с коэффициентом усиления больше 100. Конденсаторы С5, С6, С7 типа К53-1 или другие с малой утечкой и стабильными параметрами. Датчик В - пьезоэлектрический преобразователь типа В-2, применяющийся в системе сигнализации. Его можно заменить электронным микрофоном типа 07И-15Е и включить, как показано на схеме (рис.2). Датчик В крепится жестко "металл на металл" к корпусу замка или двери. При необходимости защитить сразу несколько замков, можно поставить несколько датчиков (на каждый замок), включив их параллельно и соблюдая фазировку.
При питании устройства от источника 12 В необходимо учитывать напряжение насыщения транзистора VT6 и по этой причине реле Р1 должно иметь напряжение срабатывания 8...10 В, а при применении герконового реле типа РЭС-64 напряжение может быть до 6 В. Такая перестраховка необходима и в том случае, когда источник питания (аккумулятор, батарея) "подсядет".
При использовании устройства в режиме "тихой" сигнализации контакты реле Р1 включают в цепь линии сигнализации или в цепь питания радиостанции, включенной в режим "передача" и "тон-вызов".
Наладка. Необходимо подогнать режим усиления на транзисторе VT1 c помощью подбора номиналов резисторов R1 и R16 под чувствительность датчика таким образом, чтобы устройство сработало при легком проведении твердым предметом по корпусу датчика. Очень большая чувствительность приводит к срабатыванию устройства от помех. Если устройство установлено в квартире, то оно может срабатывать от помех, наводимых электрическим звонком. Тогда, уходя из дома, звонок необходимо отключить на время включения сигнализации или уменьшить чувствительность усилителя подбором резистора R16.
При недостаточной чувствительности усилителя резистор R3 можно подключить к коллектору транзистора VT2, а резистор R16 исключить. Датчики со схемой устройства необходимо соединять экранированным проводом, оболочку которого соединить с корпусом устройства и по возможности "заземлить".
Для наладки и испытания охранного устройства в комплекте с электронной сиреной, чтобы не раздражать соседей, можно громкоговорители подключить последовательно с резистором сопротивлением в несколько сотен ом. В режиме охраны этот резистор шунтируется выключателем.
Магнит для выключения геркона можно взять от мебельной защелки. Он малогабаритный, хорошо "прилипает" к связке стальных ключей.
Устройство смонтировано на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1...2 мм. Корпус и громкоговоритель для сирены - от старого переносного приемника.
При установке устройства в помещении, где подведена электроэнергия, питать его можно от малогабаритных щелочных аккумуляторов (1...5 Ач), работающих вместе с выпрямителем тока подзаряда (5...15 мА).
Б, Н. Дубинин, г. Новояворовск