Схема замка управляемого звуком определенной частоты
Закрытие и открытие дверного замка можно осуществлять не только обычным ключом, но и звуком определенной частоты. Блок-схема такой системы управления дверной задвижкой приведена на рис. 22.8. Ключ представляет собой звуковой генератор с излучателем звукового сигнала определенной частоты, который включается кнопкой. Только на эту частоту реагирует электронный замок, состоящий из усилителя звуковой частоты, на входе которого включен микрофон, а на выходе — электромагнитное реле, которое при срабатывании включает питание электромагнита ЭМ1. Электромагнит ЭМ1 втягивает сердечник и отпирает дверную задвижку или задвижку накладного замка.
Принципиальная схема звукового ключа приведена на рис. 22.9. Звуковой ключ представляет собой RC-генератор на транзисторе VT1, который вырабатывает колебания частотой 3000 Гц. Эти колебания усиливаются усилителем звуковой частоты на транзисторе VT2, на выходе которого включен наушник, излучающий звуковые колебания в пространство. Для питания ключа используется 7...8 дисковых аккумуляторов типа Д-0,06, которые соединены последовательно. Частоту генератора можно установить в пределах от 500 до 5000 Гц. Для этого надо изменить номинальные емкости конденсаторов С1...СЗ.
Рис. 22.8. Блок схема системы управления дверной задвижкой звуковым сигналом
Рис. 22.9. Принципиальная схема звукового ключа
Если задаться определенной частотой генератора (F в Гц), то емкости названных конденсаторов (в пФ) определятся по формулам:
В небольших пределах частоту генератора изменить подбором сопротивления резистора Rl (4,3...5,6 кОм). В звуковом ключе используются малогабаритные радиокомпоненты. Резисторы МЛТ-0,125. Электролитический конденсатор К53-14, остальные конденсаторы типа КЛС, БМ-2, МБМ. В качестве излучателя можно взять наушник ТМ-2, в крайнем случае, электромагнитный телефон ТОН-2 или ТОН-2, что приведет к увеличению размеров ключа. В ключе можно использовать и транзисторы серии КТ315, но в этом случае придется поменять полярность подключения полюсов батареи питания и выводов конденсатора С4 на обратную, в сравнении с той, что указана на схеме. Кнопка SB1 должна быть малогабаритная.
Рис. 22.10. Печатная плата звукового ключа с монтажом на ней радиодеталей и ее размещение в корпусе
Детали ключа кроме батареи питания и наушника монтируют на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной I мм. Печатная плата с батареей питания и наушником помещается в пластмассовый корпус размером 60x36x26 мм. Вид печатной платы и монтаж на ней радиодеталей показан на рис. 22.10. Налаживание кдюча заключается в установке коллекторных токов транзисторов, значения которых указано на схеме. Смонтированный из исправных деталей ключ начинает сразу работать и особой наладки не требует.
Принципиальная схема звукового замка приведена на рис. 22.11. Приемником звукового сигнала ключа является микрофон ВМ1, в качестве которого используется наушник ТМ-2. Принятый микрофоном ВМ1 сигнал усиливается трехкаскадным усилителем на транзистоpax VT1...VT3 до 2,5...3 В.
Рис. 22.11. Принципиальная схема звукового замка
Усиленный сигнал поступает на избирательное реле, состоящим из транзистора VT4, электромагнитного реле КІ и колебательного контура LI, С5. Настройка колебательного контура L1, С5 должна соответствовать частоте генератора звукового ключа, в данном случае 3000 Гц. При совпадении частот звукового ключа и контура LI, С5 замка резонансное сопротивление контура становится большим. Создавшееся на контуре напряжение прикладывается к базе транзистора ѴТ4, усиливается им, выпрямляется диодом VD1 и с отрицательной полярностью поступает на базу транзистора ѴТ4. Коллекторный ток ѴТ4 увеличивается и срабатывает реле КІ. Контакты КІ.І замыкаются и включают питание электромагнита ЭМІ, который и открывает дверную задвижку. Для уменьшения обгорания контактов реле КІ.І они зашунтированы конденсатором С7.
В звуковом замке используются те же типы резисторов, конденсаторов й транзисторов, что и звуковом ключе. Конструкция электромагнита исполнительного устройства представлена на рис. 22.12. Его катушка намотана на каркасе, изготовленном из текстолита или гетинакса, и имеет 2000...2500 витков провода ПЭВ 0,25. Якорь электромагнита вытачивается на токарном станке из мягкой стали. Реле К1 типа РЭС-6 (паспорт 145), РЭС-Ю или подобное с сопротивлением обмоток 120...300 Ом. Силовой трансформатор Т1 может быть любой, главное чтобы его вторичная обмотка позволяла получить напряжение 8...10 В, а на выходе выпрямителя — около 9 В. Катушка индуктивности L1 имеет индуктивность 0,33 Гн и намотана на ферритовом кольце марки 1000 НМ с внешним диаметром 18 мм. Катушка L1 содержит 600 витков провода ПЭВ или ПЭЛ 0,1...0,12. Катушку можно намотать на каркасе с феррито-вым стержнем марки 6000НН, имеющим 08 и длину 35 мм. В этом случае наматывается 2000 витков провода ПЭВ 0,18. При известной индуктивности катушки L1 емкость конденсатора С5 определится из формулы:
Рис. 22.12. Устройство электромагнита (ЭМ1) звукового замка: а — общий вид, б — якорь, в — каркас катушки
В качестве микрофона замка используется наушник ТМ-1 илиТОН-1. Большая часть деталей замка монтируется на печатной плате. Установка микрофона замка и процедура его открывания показаны на рис. 22.13. Налаживание приемного устройства начинают с установки коллекторных токов транзисторов, значения которых показано на схеме. Далее, разместив включенный ключ на небольшом расстоянии от микрофона ВМ1 приемника, подбирают емкость конденсатора С5. При этом необходимо как можно точнее настроить контур LI, С5 на частоту генератора ключа. Чем точнее настроен контур, тем больше ток коллектора транзистора VT4.
Рис. 22.13. Установка микрофона (наушника) звукового замка и процедура открытия замка двери
Ток должен быть 30...45 мА. В этом случае при прерывании звукового сигнала ключа реле К1 должно срабатывать четко, замыкая контактами К1.1 цепь исполнительного механизма. Отлаженный звуковой приемник вместе с блоком питания для защиты от пыли и механических повреждений следует поместить в корпус соответствующих размеров, сделанный из пластмассы или жести.
Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.