1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Простой электронный сторож

Схема несложного электронного сторожа

Схема самодельного охранного устройства — электронного сторожа, который может быть использован для охраны самых различных объектов.

Принципиальная схема

Сигнал тревоги срабатывает либо при обрыве охранного шлейфа (тонкий провод), либо при замыкании на общий провод входа элемента D1.1. В дежурном режиме сторож потребляет 30 мкА.

После включения питания переключателем S2 начинает заряжаться конденсатор С2 через резистор R4. Напряжение с этого резистора подается на вход инвертора D1.1 и на входы триггеров D2.1 и D2.2. Триггеры установятся в нулевое состояние.

От уровня 1 с. инверсного выхода 2 триггера D2.1 через диоды V2 и VЗ заряжаются конденсаторы C3 и С4. В то время, пока заряжается конденсатор С2, замыкание сторожевых, контактов S1 не изменит состояния устройства. Окончание заряда конденсатора С2 соответствует подаче уровня «0» на вход элемента D1.1 и R-входы триггеров D2.1 и D2.2 и переходу устройства в дежурный режим. Время выдержки, после включения — около 20 с.

Теперь замыкание контактов S1 вызовет появление уровня «1» на выходе элемента D1.1. Фронт этого импульса переключит триггер D2.7, так как на его R-входе уже нет удерживающего напряжения. Конденсаторы C3 и С4 начнут разряжаться через резисторы R5 и R6 соответственно.

Уменьшение до нуля напряжения на верхнем (по схеме) входе элемента D1.3 повлечет за собой включение мультивибратора, собранного на двух элементах D1.3 и D1.4 ИЛИ—НЕ с времязадающим конденсатором С5. С выхода элемента D1.3 импульсы поступают на счетный вход триггера D2.2.

С выхода триггера сигналы подаются на базу транзистора V7, включенного эмиттерным повторителем. С нагрузочного резистора R10 импульсное напряжение поступает на выходной каскад на транзисторе V8, нагрузкой которого служит источник звукового сигнала. Частота включения звукового сигнала — около 0,5 Гц.

Время с момента замыкания контактов S1 до момента включения тревожных сигналов (т. е. время разряда конденсатора С2) — 8 с, время подачи прерывистого тревожного сигнала — около 3 мин.

Уменьшение до нуля напряжения на конденсаторе С4 приведет к появлению на выходе инвертора D1.2 уровня «1», который через диод V4 воздействует на R-входы триггеров D2.1 и D2.2. Триггеры установятся в нулевое состояние, и конденсаторы С3 и С4 вновь зарядятся. На выходе инвертора D1.2 опять установится уровень «0».

Таким образом, через 3 мин устройство возвратится в дежурный режим. Кроме нормально разомкнутых сторожевых контактов S1 в устройстве предусмотрен датчик, работающий на обрыв цепи. Конструктивно он выполнен в виде охранного провода — шлейфа. При обрыве шлейфа на R-входе триггера D2.1 появляется уровень «1», и он устанавливается в единичное состояние.

После того, как разрядится конденсатор С3, включается мультивибратор. Устройство подает прерывистый сигнал тревоги, который будет звучать неограниченно долго с небольшими промежутками. Для возврата устройства в дежурный режим необходимо восстановить цепь шлейфа, что вызовет разряд конденсатора С4.

Примечания

Сопротивление шлейфа не должно превышать 10 кОм. Если его выполнить из медного провода диаметром 0,1 мм, длина его может достигнуть 3000 м.

Источник: Борноволоков Э. П., Фролов В. В. — Радиолюбительские схемы.

Электронный «сторож» на микроконтроллере

Предлагаемое вниманию читателей устройство реагирует на обрыв линий электрической связи (шлейфов) и извещает об этом световым и звуковым сигналами. Управляет «сторожем» микроконтроллер PIC12F675, а включает сигнализацию симис-тор BTA140, связанный с ним оптроном MOC3062.

Описываемый в статье электронный «сторож» предназначен для охраны садового домика. Цели установки такого устройства — напугать злоумышленника при попытке проникновения в домик и привлечь к происшествию внимание соседей с помощью звуковой и световой сигнализации.

Схема устройства приведена на рис. 1. Его основа — микроконтроллер DD1 PIC12F675, тактовая частота которого-4 МГц задана встроенным в него генератором. К линиям GP4 и GP3 (соответственно выводы 3 и 4) через контактную колодку XT5-XT8 подключены охранные шлейфы Е1 и Е2. В каждом из них могут быть один или несколько соединённых последовательно датчиков (герконов или механических кнопок, которые показаны как выключатели SA2-SA5), установленных на дверях и окнах. В дежурном режиме контакты всех датчиков должны быть замкнуты. Конденсаторы C4 и C5 защищают входы микроконтроллера от импульсных помех, которые возможны на охранных шлейфах.

Рис. 1. Схема устройства

Управляемая микроконтроллером исполнительная часть устройства выполнена на оптосимисторе U1 и симисторе VS1 и рассчитана на подключение сигнальных ламп накаливания EL1, EL2 и сирен HA1, HA2.

Необходимая для эксплуатации и отладки устройства индикация осуществляется светодиодами HL1 и HL2 разного цвета свечения, подключёнными к линиям GP1, GP5 (соответственно выводы микроконтроллера 6 и 2) через токоограничивающие резисторы R4 и R5. Зелёный светодиод HL1 включается при попытке вскрытия домика. По его свечению хозяин узнает о том, что кто-то в его отсутствие пытался проникнуть в домик. Красный светодиод HL2 индицирует включение сигнализации (выводы 6 и 2 микроконтроллера изменяют состояние одновременно). Это позволяет проверить работу прибора, не подключая сигнальные сирены и лампы.

Питается устройство от сети переменного тока 230 В 50 Гц. Необходимое для работы микроконтроллера напряжение 5 В создаётся понижающим трансформатором T1, выпрямительным мостом VD1, интегральным стабилизатором напряжения DA1 и фильтрующими конденсаторами C1-C3. От аварийных коротких замыканий защищает плавкая вставка FU1.

Устройство работает следующим образом. После включения питания 230 В и поступления на микроконтроллер напряжения +5 В запускается программа микроконтроллера, которая настраивает его линии GP4 и GP3 на ввод, а линии GP0, GP1 и GP5 — на вывод информации. Программа реализует следующий алгоритм взаимодействия с хозяином:

Читать еще:  Делаем топор Кратоса – Левиафан из игры God of War

1. После подачи питания у хозяина есть примерно 60 с, чтобы выйти из домика и закрыть дверь.

2. Через 1 мин после включения для проверки исправности устройств на 1 с включается сигнал тревоги (загорается лампа, звучит сирена). Устройство становится на дежурство.

3. Состояние датчиков проверяется с периодичностью 1 с. При обнаружении разомкнутого датчика через 10 с включается прерывистый сигнал тревоги (1 с включён — 1 с выключен) и зажигается светодиод HL1 (как отмечалось, по его состоянию хозяин может определить, не включался ли в его отсутствие сигнал тревоги). Задержка включения светового и звукового сигналов на 10 с необходима для того, чтобы вернувшийся хозяин после открывания двери успел выключить сетевое питание, не вызвав включения сигнала тревоги.

4. Через 3,5 мин после включения сигнал тревоги выключается, и микроконтроллер проверяет состояние датчиков. Если они замкнуты, прибор переходит в режим охраны, при этом светодиод HL1 продолжает гореть. Если же обнаруживается разомкнутый датчик, устройство переходит в режим ожидания хозяина. Вернувшийся хозяин переводит прибор в первоначальное состояние, выключив питание прибора.

Исходный текст программы микроконтроллера и HEX-файл приведены в файлах Oxrana675.asm и Oxrana675.hex соответственно. Этими же файлами задано необходимое слово конфигурации микроконтроллера (3F0CH).

Детали устройства смонтированы на двух фрагментах макетных плат из фольгированного стеклотекстолита. На одной из них (рис. 2) установлены микроконтроллер, оптрон, резисторы R2, R3, R6 и конденсатор C3, на второй — все остальные детали.

Рис. 2. Макетная плата из фольгированного стеклотекстолита с деталями устройства

Возможная замена микроконтроллера PIC12F675 — PIC12F629 (без каких-либо доработок программы), оптрона MOC3062 — оптрон с меньшим током срабатывания, например, MOC3043 или MOC3063, но в этом случае резистор R1 должен иметь сопротивление 680 Ом. Диодный мост 2Д906Азаменим другим подходящим по параметрам (например, КЦ407А или DB107), а вместо маломощного интегрального стабилизатора напряжения 78L05 можно применить любой другой с выходным напряжением 5 В (7805, КР142еН5а и т. п.). Резисторы и конденсаторы — малогабаритные любых типов.

Применённый автором понижающий трансформатор имеет две вторичные обмотки, из которых используется лишь одна. Потребляемый от неё ток незначителен, поэтому можно использовать практически любой другой маломощный трансформатор с вторичной обмоткой на 8. 12 В. В качестве сетевого выключателя SA1 применён обычный бытовой, установленный на стене.

Конструктивное исполнение устройства в целом может быть разным в зависимости от возможностей радиолюбителя. Автор разместил платы в корпусе старого бытового счётчика электроэнергии (в последние годы эти счётчики в массовом порядке заменяют более точными современными, поэтому найти такой корпус не составит большого труда). Два из имеющихся в нём четырёх мощных винтовых зажимов использованы для подключения проводов, соединяющих прибор с сетью 230 В, а два других — проводов, идущих от сигнальных сирен и ламп (на схеме эти контакты обозначены как XT1-XT4). Провода шлейфов пропускают в просверленные в корпусе отверстия и подключают к плате через винтовую клеммную колодку XT5-XT8. Светодиоды HL1 и HL2 устанавливают на монтажной плате внутри корпуса (их свечение наблюдают через имеющееся в нём стеклянное окошечко). Вид на монтаж устройства показан на рис. 3 (крышка корпуса снята). Диодный мост VD1 смонтирован на обратной стороне большой платы и по этой причине не виден.

Рис. 3. Вид на монтаж устройства

Для шлейфов может быть применён телефонный провод, например, «лапша». Число последовательно включённых датчиков определяется в зависимости от количества контролируемых окон и дверей. Работа устройства проверялась со шлейфами длиной до 10 м. Если для охраны используется один шлейф, вместо второго устанавливают проволочную перемычку.

Чтобы напугать злоумышленника и привлечь внимание соседей по даче, одну из ламп и одну из сирен размещают внутри помещения, а остальные устанавливают вне его, например, на крыше.

вторский вариант устройства эксплуатируется с двумя лампами накаливания мощностью по 40 Вт и двумя электромеханическими сиренами СС-1 (потребляемая каждой из них мощность — 30 Вт). Симистор VS1 снабжён небольшим теплоотводом. Впрочем, если потребляемая сигнальными приборами мощность не превышает 150. 200 Вт, он может работать без теп-

лоотвода. Кроме того, включение охранной сигнализации случается редко и на короткое время, а сама сигнализация прерывистая. Оптосимистор U1 при работе просто не успевает нагреться.

При необходимости число ламп и сирен можно увеличить, но при этом симистор VS1 придётся установить на теплоотвод, выбранный с учётом увеличения потребляемой мощности.

Для работы с устройством, кроме указанных выше электромеханических сирен, могут быть применены и более современные электронные сигнальные приборы с питающим напряжением 230 В переменного тока.

Недостаток предлагаемого устройства — его энергозависимость: при пропадании напряжения в сети оно перестаёт выполнять свои функции. Чтобы этого не случилось, его можно подключить к сети через источник бесперебойного питания (ИБП). Подойдёт любой ИБП небольшой мощности, предназначенный для использования с компьютером. Работа устройства проверена с ИБП UPS IPpON Model Back Verso 600.

Возможно, кто-то решит повторить предлагаемое устройство охраны с низковольтными сигнальными приборами и встроенной резервной аккумуляторной батареей. Для такой конструкции может пригодиться основа описанного устройства — микроконтроллер с записанной в его память программой.

Программу микроконтроллера можно скачать здесь.

Автор: Э. Щенов, г. Ульяновск

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Электронный сторож

Электроника может стать хорошим помощником для охраны помещения или какой-нибудь территории, например, дачного участка или сада. Для этого достаточно протянуть вокруг участка тонкий медный провод (диаметром 0,15— 0,2 мм), замаскировать его и подключить к электронному сигнализатору. Как только провод оборвут, сработает сигнализатор и известит о проникновении на территорию постороннего. Схема одного из сторожевых устройств приведена на рис. 1. Оно собрано на двух транзисторах и представляет собой усилитель постоянного тока. Пока охранный провод цел, ток от батареи GB1 протекает через .него и резистор R1. Поскольку сопротивление провода незначительное, напряжение на базах транзисторов мало и они закрыты. Стоит оборвать провод, как ток от батареи потечет через резистор R1 и базовые цепи транзисторов.

Читать еще:  Активная колонка со звуковым процессором

Рис. 1. Схема электронного сторожа с электрическим звонком

Данная схема очень похожа на электронное устройство, описанное в статье «Сторожевые устройства», рис 1.

Рис. 2. Расположение деталей малогабаритного переключателя гирлянд на монтажной плате

Этот ток усиливается обоими транзисторами, и уже через коллекторную цепь транзистора V2 потечет ток, достаточный для работы электрического звонка В1.Питается электронный сторож от одной батареи напряжением 4,5 В. На время, когда сторож нужен, питание подают через выключатель 51.

Транзисторы возьмите типа МП39 — МП42 с любым буквенным индексом и возможно большим коэффициентом передачи тока. Это нужно для того, чтобы резистор R1 можно было поставить возможно большего сопротивления, тогда батарея питания будет расходоваться более экономно и ее хватит надолго. Звонок лучше всего использовать от электроконструктора, но подойдет и любой другой, работающий от напряжения 3—3,5 В. Желательно, чтобы его сопротивление было возможно большим во избежание перегрева транзистора V2 при длительной работе звонка.

Рис. 3. Монтажная плата «сторожа»: а—размещение деталей; б — внешний вид смонтированной платы

Детали сторожа разместите на плате (рис. 3) из изоляционного материала. Никаких монтажных шпилек не понадобится, поскольку деталей немного и выводы транзисторов и резистора достаточно подпаять к контактам выключателя и разъемов. Батарею прикрепите к плате металлической скобой.

Монтажная плата служит одновременно лицевой панелью корпуса, поэтому остается изготовить коробку высотой 30—35 мм и установить на ней плату.

Налаживание «сторожа» заключается в более точном подборе сопротивления резистора. Временно вместо него следует впаять в конструкцию цепочку из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 4,7 кОм и переменного сопротивлением 68 кОм. Установив наибольшее сопротивление переменного резистора, подключите к разъему XI электрозвонок и подайте выключателем питание. Перемещайте движок переменного резистора до тех пор, пока не раздадутся трели звонка. Измерьте получившееся сопротивление и впаяйте в электронный «сторож» постоянный резистор с меньшим на 1-2 кОм сопротивлением (на случай обеспечения надежной работы сторожа при снижении напряжения батареи).

Рис. 4. Схема электронного сторожа с динамической головкой

Теперь можете проверить работу устройства. Включив его, вы должны сразу же услышать звонок. Замкните пинцетом или проволочной перемычкой гнезда XI—звонок перестанет работать. Замерьте в этом состоянии общий ток потребления, выключив питание и прикасаясь щупами миллиамперметра к выводам выключателя (теперь «сторож» будет включен через миллиамперметр) ,— он должен быть менее 1 мА. Подключите к разъему Х1 концы провода, протянутого по охраняемой территории,— звонок по-прежнему должен молчать. Если он звонит, проверьте сопротивление провода — оно не должно превышать 500 Ом. Если сопротивление больше, значит, провод нужно заменить на более толстый. Надо сказать, что диаметр провода можно определить заранее. Если длина проводки не превышает 300 м, провод можно взять диаметром 0,12—0,15 мм. При длине линии до 500 м диаметр провода следует увеличить до 0,18—0,2 мм, а для линии длиной до 30 м диаметр провода берется равным 0,23—0,25 мм.«Сторож» разместите в таком месте, чтобы питание его можно было быстро выключить.

Более экономично устройство, схема которого приведена на рис. 4. В нем отсутствует звонок — его заменил звуковой индикатор, состоящий из генератора и динамической головки. В этой конструкции также используются два транзистора, но включены они несколько иначе. На транзисторе VI собран электронный ключ (то есть выключатель), а на V3—звуковой генератор. Пока провод, подключенный к гнездам розетки XI, цел, транзистор V1 открыт и на его коллекторе очень малое отрицательное (по отношению к эмиттеру) напряжение, недостаточное для открывания транзистора V3. При разрыве провода транзистор VI закроется, но зато откроется транзистор V3 и начнет «работать собранный на нем генератор. В динамической головке появится звук, хорошо слышимый на расстоянии нескольких метров.

Рис. 5. Монтажная плата электронного сторожа с динамической головкой: а — расположение деталей; б — внешний вид смонтированной платы

Генератор не выключится даже тогда, когда целость провода восстановится и транзистор VI вновь откроется. Происходит это потому, что в генераторе стоит своеобразный детектор-выпрямитель на диоде V2 и электролитическом конденсаторе С1. При первых же колебаниях генератора (то есть при I первых звуковых сигналах в головке) эта цепочка вырабатывает отрицательное постоянное напряжение, поступающее через резистор R5 на базу транзистора V3 и удерживающее его в открытом состоянии. Выключить генератор удастся только кратковременным отключением питания. Транзисторы можно взять типа МП39—МП42, первый (VI) должен быть с коэффициентом передачи не менее 20, а второй (V3) —не менее 50. Резисторы — МЛТ-0,5, конденсатор С1—К50-6 или К50-12 (можно ЭМ), C2— МБМ, СЗ любого типа; Диод любой из серии Д9 (Д9А, Д9В и т.д.). Трансформатор Т1 выходной от любого малогабаритного транзисторного приемника (например, от «Селги»), динамическая головка тоже любая мощностью 0,05—0,5 Вт и сопротивлением звуковой катушки постоянному току 6— 10 Ом. Хорошие результаты получаются с головкой типа 0,25ГД-19, обладающей при малых габаритах достаточной громкостью звука..

Основные детали электронного сторожа разместите на плате (рис. 5). Как обычно, выводы деталей подпаяйте к монтажным шпилькам, расположенным на плате в местах, обозначенных на рисунке толстыми точками. Трансформатор можно приклеить к плате, но он будет хорошо держаться и в случае подпайки его выводов к монтажным шпилькам с помощью толстых медных проводников.

Читать еще:  Кожаный чехол с магнитом для крепления рулетки на поясе

Выключатель питания, входной разъем и динамическую головку установите на лицевой панели корпуса (рис. 6). Сделайте эту панель съемной, а батарею питания и плату с деталями установите на дне корпуса. Соединения между платой и остальными деталями (разъемом, выключателем, динамической головкой) выполняют монтажным проводом в хлорвиниловой изоляции такой длины, чтобы лицевую панель можно было снимать при проверке и налаживании. Можно, конечно, прикрепить плату к лицевой панели, тогда провода понадобятся меньшей длины.

Налаживание «сторожа» начните с генератора, не подключая ничего к розетке XI. Подав питание выключателем S1, вы сразу должны услышать звук в динамической головке. Если его нет, попробуйте уменьшить сопротивление резистоpa R4. Если звука не будет и в этом случае, измерьте напряжение между эмиттером и базой транзистора V3— оно должно быть около 0,3 В. При отсутствии напряжения проверьте монтаж, правильность включения диода и выводов первичной обмотки трансформатора (не перепутан ли средний вывод с одним из крайних!).

Рис. 6. Внешний вид электронного сторожа с динамической головкой

Добившись работы генератора, проверьте действие первого каскада — электронного ключа. При замыкании гнезд разъема Х1 напряжение на коллекторе транзистора VI относительно его эмиттера должно падать почти до нуля. В этом случае при кратковременном выключении питания (выключателем SI) звук в динамической головке должен прекращаться. Если транзистор открывается не полностью и на его коллекторе сохраняется напряжение, достаточное для работы генератора, уменьшите сопротивление резистора RI.После этого можно подключить к гнездам разъема концы провода и проверить сторожевое устройство, например, на мгновение отключив один из концов от гнезда. Убедившись в том, что устройство исправно, установите его в удобном месте помещения. Включать питание «сторожа» нужно только на тот период, когда требуется охрана помещения (или территории).

В некоторых случаях совсем не обязательно прокладывать провод охраны. Ведь сигнализатор по сути дела срабатывает при размыкании гнезд разъема. Поэтому достаточно подключить к нему провода от контактов, замкнутых, например, при закрытой двери помещения или входной калитке. Тогда при открывании двери контакты разомкнутся и сторожевое устройство известит об этом. Возможны и другие варианты использования конструкции — выбрать их вы можете самостоятельно.

Автор: Борис Сергеевич Иванов.
И20 Электронные самоделки: Кн. для учащихся 5 — 8 кл. — М.: Просвещение, 1985. — 143 с, ил.
© Издательство «Просвещение», 1985 г.

HTML код для размещения на сайте или в блоге

Простой электронный сторож

Тонкий медный провод легко находится на первичной обмотке любого маломощного трансформатора. Она настолько тонка, что даже меньше чем волосинка человека и порвать её проще некуда. Также возможно применить леску/нитку, тогда нужно сделать примерно вот так как на картинке, чтобы при натяжении обрывался контакт. Это может быть эффективней, в плане того что будет легче натянуть более толстую нить не порвавши её. Длинна может быть практически любой, что очень радует в плане охвата больших площадей.

Иногда провод будет даже лучше, чем лазерный датчик — это актуально на улицы во всяких кустах, травах, в общем зарослях, где луч будет палевный и много ложных срабатываний от колыхающихся от ветра растений.

Схема представляет собой электронный ключ, он срабатывает при обрыве охранного шлейфа. Если провод-датчик цел, то через него проходит “минус” от источника питания на базу NPN транзистора T3 (кт315) и он находится в закрытом состоянии, так как для открытия нужен “плюс”, а отрицательное напряжение не дает открыть его. Если обрывается шлейф, то отрицательное напряжение больше не поступает на базу T3, а положительное, которое идет через высокоомный резистор R1 номиналом 2 МОм у нас открывает транзистор T3 и через его КЭ начинает течь ток, который насыщает следующий полупроводник T2 и также через его КЭ ток идёт и открывает последний транзистор средней мощности кт815 – теперь также и через его выводы коллектор-эммитер течет ток от плюса батареи к звуковой сигнализации и она начинает работать, ведь минус уже подключен к ней. Я использовал вместо КТ915 транзистор КТ940А, он имеет такую же цоколевку, ставим его на радиатор.

Коль разместим громкую сирену-оповещение то «преступник», проникший на частную территорию сразу офигеет, перепугается и убежит с глаз долой или нет)) .

Есть такая мысль: взять не сигнализацию, а, например, салют, петарды или еще что-то из пиротехники. Представьте только какой эффект будет от мощного взрыва или ярких огней в небе. Рекомендую взять польские мега-пиратки P2000, при маленьких размерах они обладают очень невероятной мощностью и громким хлопком. Зажигатель фитиля делаем из тонкой нихромовой/вольфрамовой проволоки. Не забывайте, что химические элементы и сам фитиль могут отсыреть – это надо учитывать.

Такую штуку, как я считаю, без охранника эффективно ставить на дачу, на которой вы не часто бываете, но нежелательных гостей-пакостников видеть не хотите.

Индикатором также можно взять светодиод, тогда индикация будет бесшумная, тут тоже присутствуют свои минусы.

Рекомендуемое напряжение для питания 9-12 В, но адекватно работает и с меньшими значениями. Так как охранная плата и батарейки/аккумуляторы скорее всего будет находиться на улице необходимо позаботиться об утеплении химического источника напряжения, особенно сильно холодя боятся Литий-Ионные/Полимерные (Li-Ion/Po) аккумуляторы.

Большим плюсом этой системы является очень малый дежурный ток, который составляет всего 3-4 мкА, это настолько мало что нормальный источник питания проработает на протяжении очень долгого периода.

Готовое устройство (фото, видео)

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector