Схема управления несколькими датчиками (комутатор) на К561ИР9
В радиолюбительской практике и, в частности, в устройствах охраны и контроля необходимо опрашивать состояние нискольких датчиков, и, в зависимости от изменения их состояния, включать или отключать какие-либо устройства сигнализации. Особенность предлагаемого устройства (по сравнению с опубликованными схемами аналогичного назначения) заключается в способности запоминать состояние входных датчиков. Это достигается благодаря применению в устройстве популярной микросхемы-регистра К561ИР9. Рассмотрим электрическую схему на рис. 236.
Датчики F1—F4 могут быть в произвольной комбинации, замкнуты и разомкнуты,—это не сказывается на работоспособности устройства. Выходные сигналы изменятся при соответственном изменении состояния датчиков и будут зафиксированы (запомнены) регистром. Для сброса состояния регистра предусмотрена кнопка SB1.
Выходные сигналы присутствуют на соответствующих выходах логической микросхемы К561ЛП2 (DD1), которые подключаются к оконечным узлам управления нагрузкой. Это могут быть электромагнитные и оптоэлектронные реле, транзисторные и тиристорные каскады. Выходные сигналы также можно подключать к другой электронной схеме обработки и управления. Электронный узел сканирования датчиков собран на двух микросхемах К561.
Микросхема К561ИР9 (аналог CD4035B) представляет собой четырехразрядный последовательно-параллельный регистр, имеющий два входа J и К. Если эти входы соединить вместе, как показано на схеме рис. 2.36, то получится регистр, построенный на D-триггерах. Триггеры регистра соединяются последовательно внутренними ключами коммутации микросхемы, если на вход переключения Р/S (параллельно/последовательно) подать напряжения низкого уровня.
Рис. 2.36. Электрическая схема устройства сканирования с запоминанием состояния
Когда на этом входе (вывод 7 микросхемы DD2) присутствует напряжение высокого логического уровня, ключи коммутации размыкают последовательную связь внутренних триггеров, и к D-входам подключаются линии параллельной загрузки регистра DO—D3.
В обоих случаях (параллельной и последовательной) загрузки информация передвигается по регистру согласно с положительным перепадом на входе С (вывод 6 DD2).
Регистр имеет асинхронный вход Т/С, логическими сигналами на котором переключается выходной код на выходах Q0—Q3.
Здесь может присутствовать (в зависимости от состояния на входе Т/С) прямой или дополнительный код. При низком уровне на входе Т/С на выходы устройства передается дополнительный код (связанный с сигналом на тактовом входе С) по отношению к хранящемуся в каждый момент времени коду в D-триггерах регистра. Длительность тактового импульса, время установления сигналов по входам и длительность импульса сброса для стабильной работы регистра К561ИР9 должны быть не менее 250 не.
Источник питания для устройства любой стабилизированный, напряжением 9—15 В. Ток потребления не превышает 10 мА. Начальная установка в момент подачи питания обеспечивается элементами C2R1. Оксидный конденсатор С1 сглаживает помехи по питанию. Его тип — К50-24 или аналогичный. Неполярный конденсатор С2 — типа КМ-6 или аналогичный. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25. Диоды развязки VD1—VD4 — типа КД5216 КД522, Д311 и аналогичные.
Устройство в налаживании не нуждается и при исправных элементах начинает работать сразу. Печатная плата не разрабатывалась ввиду минимального количества элементов.
Микросхемы монтируются на любой плате. Вместо указанных на схеме микросхем можно применить их зарубежные аналоги (для К561ИР9—CD4035B, для К561ЛП2—CD4030B) или аналогичные микросхемы серии К564.
В качестве датчиков FI—F4 применяются герконы, например КЭМ1—КЭМ6. Эти герконы надежны, не боятся сотрясений и влагоустойчивы. Устройство конструктивно собрано как универсальный портативный блок. Датчики подключаются к нему, и выходная цепь устройства подключается к схеме управления через малогабаритные разъемы типа РП10-5, РШ-2Н и аналогичные.
Безусловно, варианты использования рассмотренной схемы многочисленны и не ограничиваются контролем четырех охранных датчиков, расположенных в разных местах. Для увеличения количества контролируемых линий (датчиков), например до восьми, в электрическую схему (рис. 2.36) добавляют соответственно еще один последовательно-параллельный регистр и микросхему логики К561ЛП2. Устройство настолько универсально в применении, что при творческом подходе радиолюбителя способно принести пользу практически в любой сфере. При необходимости можно контролировать «сухость» почвы в цветочных горшках, изменение (выход за установленные пределы) уровня электрических параметров того или иного устройства (напряжения, сопротивления, тока) и многое другое.
В авторском варианте устройство находит применение в качестве составной части устройства сигнализации и оповещения по мобильному телефону о срабатывания шлейфа охраны в городской квартире. При этом в качестве датчиков шлейфа охраны используются два геркона (установленные на входной и балконной двери соответственно), датчик пожара и датчик движения, установленные в комнате.
Кашкаров А. П. 500 схем для радиолюбителей. Электронные датчики.