Небольшие участки частной территории можно поставить под охрану с помощью электрического сторожа, сделанного самостоятельно. Если кто-нибудь проникнет в помещение или на приусадебный участок, то он своими действиями разорвет тончайший провод. При этом злоумышленник ничего не услышит, так как звуковой сигнал не сработает. Но хозяин или охранник будут в курсе о том, что на территории находятся посторонние.
Внешне датчик выглядит миниатюрным и простым.
Достаточно тонкий провод из меди можно найти на первичной обмотке трансформатора малой мощности. Диаметр такого материала настолько мал, что не превышает толщину человечного волоска. В качестве замены можно воспользоваться леской или нитью, но нужно сделать так, чтобы при натяжении легко обрывался контакт. Длина провода может быть практически любой, поэтому можно охватить большую площадь.
Основное преимущество этой системы в сравнении с лазерным датчиком заключается в том, что снижается количество ложных срабатываний. К примеру, на улице противовзломное устройство, работающее по принципу лазерного луча, будет реагировать на колебания кустов и травы. Электронный сторож подаст сигнал только при механическом повреждении цепи.
Схема для работы выполнена в виде электронного ключа, который срабатывает при повреждении шлейфа. Если провод остается целым, то по нему идет «минус» от аккумулятора на базу NPN-транзистора (КТ 315). При этом из-за отрицательного напряжения он всегда находится в закрытом состоянии, а для открытия нужен «плюс». При обрыве шлейфа ток перестает поступать, и положительное напряжение от резистора с номиналом 2 мОм (R1) открывает транзистор (ТЗ). После этого полупроводник (Т2) насыщается током и напряжение влияет на транзистор со средней мощностью (КТ 815). Через специальные выводы коллектор-эммитер направляет положительное напряжение от аккумулятора к звуковой сигнализации, и она включается. Можно заменить транзистор КТ 915 моделью с такой же цоколевкой, например КТ 940 А.
Если установить сирену для оповещения, то можно спугнуть преступника. Но намного эффектнее будет заменить громкий звук петардами или другой пиротехникой. Взрывы и яркие огни в небе дадут потрясающее действие: дом станут обходить стороной. Специалисты рекомендуют купить для этого мега-пиратки Р2000 польского производства. Малый размер сочетается в них с мощным хлопком и сильной реакцией состава. Зажигатель для фитиля изготавливают из тонкой вольфрамовой проволоки. Необходимо предусмотреть гидроизоляцию, чтобы элементы конструкции не отсырели. Такой вариант оптимально подходит для дачного дома. В качестве индикатора устанавливают обычный светодиод, тогда оповещение станет бесшумным.
Плата должна выглядеть так, как показано на следующем рисунке:
Для удобства можно скачать схему в архивном файле.
Напряжение должно быть в пределах 9-12 В. Химический источник питания в аккумуляторах нужно защитить от низких температур с помощью специального утеплителя. Плюсом такой охранной системы является небольшой дежурный ток (3-4 мкА), поэтому устройство будет работать очень долго.
Готовый электрический сторож можно увидеть на следующих фотографиях:
На видео наглядно показан процесс изготовления, а также принцип работы устройства.
Самодельный разъем для LCD-дисплеев Часы на газоразрядных индикаторах – травление плат
Многие из тех, кому есть что охранять, завопят собаку. Однако в большинстве случаев это не совсем надежный, а иногда и неприемлемый способ. При соблюдении определенных требований хорошую охрану может обеспечить только электроника. Владельцам дач и частных домов предлагается схема и описание приусадебного электронного сторожа. Он предназначен для охраны помещений и других отдельно стоящих объектов от проникновения посторонних лиц.
Схема электронного сторожа проста, надежна, удобна в эксплуатации, потребляет очень мало электроэнергии в дежурном режиме, не требует наличия осветительной сети на охраняемом объекте, доступна для повторения даже начинающим радиолюбителям.
Предлагаемое сторожевое устройство может быть использовано для охраны не только сарая или гаража, но и картофельной делянки площадью в несколько соток.
Принципиальная схема сторожевого устройства представлена на рис. 1 Оно собрано на цифровых микросхемах и питается от встроенной батареи гальванических элементов. Благодаря использованию микросхем КМОП структуры устройство очень экономично оно потребляет от батареи GB1 в дежурном режиме ток не более нескольких микроампер.
Устройство остается работоспособным при снижении напряжения питания до 3 В. На логических элементах DD1 собран охранный блок, на DD2 - сигнализатор. На элементах DD1.3DD1.4 RS-триггер, остальные элементы DD1 служат инверторами. DD2.1, DD2.2 представляет собой генератор частоты 1 Гц, DD2.3, DD2.4 генератор частоты 1000 Гц.
Работает устройство следующим образом. При замкнутых контактах охранного шлейфа SF1 и включенном напряжении питания на выходе элемента DD1.2 будет действовать логическая единица, на выходе DD1.1 - ноль.
RS-триггер установится в такое состояние, когда на его выходе (на выходе элемента DD1.4) будет низкий логический уровень, при этом генераторы на DD2 не работают.
При размыкании контактов SF1 RS-триггер переключится - на выходе элемента DD1.4 появится уровень логической единицы. С этого момента RS-триггер не реагирует на изменение состояния контактов SF1, т.е. замыканием SF1 уже нельзя предотвратить подачу сигнала тревоги. Уровень логической единицы разрешает работу генератора импульсов 1 Гц на элементах DD2.1, DD2.2. Эти импульсы поступают на вход второго генератора (вывод 8 микросхемы) на DD2.3, DD2.4 и запускают его. В итоге на выходе второго генератора появятся пачки низкочастотных импульсов, заполненных импульсами, следующими с частотой около 1000 Гц (их вырабатывает второй генератор).
Такой сигнал поступает через эмиттерный повторитель на транзисторе VT1 на динамическую головку ВА1, и она преобразует его в прерывистый звук. Громкость звука регулируется переменным резистором R7
Прерывистый звук, похожий на звук сирены хорошо слышен на фоне бытовых шумов.
Основная часть деталей сторожевого устройства размещена на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита размером 40x60 мм, чертеж которой представлен на рис.2.
Резисторы и конденсаторы - любые малогабаритные. Переменный резистор - СПО-0,15 или подобный. Микросхемы К176 серии можно заменить на соответствующий К561 без изменения платы. Транзистор любой из серии КТ312, КТ315. Динамическая головка 0,1ГД-17 со звуковой катушкой сопротивлением 50 Ом. Можно применить телефонный капсюль ТА-56М. Контакты SF1 могут быть любой конструкции, они должны быть механически связаны с дверью или окном охраняемого объекта. Можно использовать промышленные контакты охранной сигнализации.
Все контакты охранного шлейфа соединяют последовательно. При любом их нарушении устройство подаст сигнал тревоги. Источник питания батарея «Крона», но лучше применить батарею аккумуляторов НКГК-11Д, она имеет большую емкость, допускает многократную подзарядку, может использоваться для питания фонарика. Можно использовать и сетевой блок питания, но при отключении напряжения в сети останетесь без охраны. Исполнительное устройство по конструкции также может быть различным в соответствии с назначением сторожа.
Например, можно вместо динамической головки подключить реле для коммутации мощного электрозвонка и т.д.
При использовании исправных деталей и правильном монтаже сторожевое устройство не требует налаживания. Частоты генераторов можно изменить, подбирая R4C2 и R5C3. Сопротивление охранного шлейфа может достигать значительной величины более 1 МОм, поэтому можно охранять не только сарай и гараж, но и картофельную делянку площадью в несколько соток.
Электронный сторож для мотоцикла
В радиолюбительской литературе есть немало описаний устройств охранной сигнализации для автомобилей. Однако большинство этих устройств нельзя использовать для охраны другого популярного средства передвижения - мотоцикла. Автор публикуемой ниже статьи разрабатывал свою конструкцию специально для "двухколесного друга" и полагает, что она вполне отвечает поставленной цели.
Вариант этого электронного "сторожа" был опубликован ранее в другом издании. Наша публикация отличается не только тем, что в исходном устройстве и его описании устранены недоработки и недостатки, но и более подробной информацией об изготовлении "сторожа" и его налаживании. Более того, учитывая актуальность конструкции, редакция журнала "Радио" проконсультировалась со специалистами по этому вопросу. Их рекомендации, повышающие надежность работы устройства, приведены в конце статьи.
В период сбора лесных даров природы мотоциклы, одиноко стоящие вдоль дорог и просек, становятся легкой добычей злоумышленников. Правда, угоняют мотоциклы редко, а вот разбирают их, воруют горючее, пока хозяева собирают ягоды или грибы, довольно часто.
Предлагаемый сторож реагирует даже на слабый удар по корпусу мотоцикла и немедленно подает сигнал тревоги. Причем сигнал - музыкальный и, естественно, отличается от традиционных тревожных сигналов. Владелец легко узнает его среди прочих.
При разработке охранного устройства пришлось сразу отказаться от использования звукового сигнала, установленного на мотоцикле, так как он потребляет от аккумуляторной батареи слишком большой ток. Описываемый же сторож в дежурном режиме потребляет не более 1,5 мА, а в режиме тревоги - до 400 мА.
В устройстве применен датчик, подобный описанному в [ 1 ]. Основой его служит пьезоизлучатель ЗП-22, устанавливаемый на плату без доработки. Датчик можно расположить в любом месте мотоцикла, на эффективность работы сторожа это существенного влияния не оказывает .
Электрическая принципиальная схема охранного устройства изображена на рис. 1. При ударе по корпусу мотоцикла в датчике BQ1 возникает сигнал переменного тока, который поступает на вход компаратора, собранного на ОУ DA1. Порог срабатывания компаратора устанавливают подстроечным резистором R2. Верхнее по схеме положение движка резистора R2 соответствует минимальной чувствительности устройства.
Если амплитуда отрицательных полуволн сигнала датчика меньше напряжения на резисторе R2, транзистор VT1, работающий в режиме переключения, остается закрытым, а выходное напряжение на его коллекторе имеет низкий уровень. Как только амплитуда полуволн превысит напряжение на резисторе R2, выходное напряжение транзистора VT1 будет представлять собой последовательность прямоугольных импульсов. Диод VD1 увеличивает зону нечувствительности транзистора VT1.
Операционный усилитель DA1 работает в режиме максимального усиления. Ток, потребляемый ОУ, зависит от тока, протекающего через вывод 8; резистор R5 нормирует этот ток. Если он находится в пределах 1,5...15 мкА, тогда ток, потребляемый ОУ DA1, равен 36...170 мкА. Сопротивление резистора R5 (в мегаомах) рассчитывают по формуле [ 2 ]: R5 = (U пит -0,7В)/I 8 , где U пит - напряжение питания ОУ, В; I 8 - ток через вывод 8, мкА.
Прямоугольные импульсы с коллектора транзистора VT1 поступают на вход S триггера DD1.1, что приводит к переключению его в единичное состояние. На прямом выходе триггера устанавливается высокий уровень. Последующие импульсы, поступающие с коллектора VT1 на вход S триггера, уже не изменяют его состояние.
Напряжение высокого уровня с выхода триггера DD1.1 через резистор R9 начинает сравнительно медленно заряжать конденсатор С1. Время его зарядки около 40 с. Как только напряжение на конденсаторе С1, а значит, и на входе R триггера достигнет порога переключения триггера в нулевое состояние, триггер переключится и на прямом выходе установится низкий уровень, если к этому моменту закрылся транзистор VT1 и на вход S триггера перестали поступать импульсы.
ОУ DA1 и триггер DD1.1 питаются от параметрического стабилизатора напряжения VD2R10.
Напряжение высокого уровня на прямом выходе триггера DD1.1 открывает транзистор VT2, и срабатывает реле К1. Через замкнувшиеся контакты К1.1, К1.2 поступает питание на сигнальное устройство, собранное на музыкальном синтезаторе DD2.
Кроме музыкального синтезатора, оно включает в себя усилитель звукового сигнала DA2 и динамическую головку ВА1. Музыкальный синтезатор DD2 питается от отдельного параметрического стабилизатора VD4R12. Синтезатор подключен так, что звучит только одна мелодия. Если необходимо менять мелодию, то схему его включения нужно изменить, как это показано в [ 3 ].
Усилитель сигнала ЗЧ DA2 питается непосредственно от аккумуляторной батареи мотоцикла. Резистор R13 предотвращает самовозбуждение усилителя. Цепь ОС образована элементами С5, R14, R15. Резистор R15 необходимо при налаживании подобрать так, чтобы достигнуть максимального коэффициента усиления [ 4 ]. Динамическая головка ВА1 подключена к усилителю DA2 через разделительный конденсатор С6. Свободные выводы 3-6, 9, 11 микросхемы DD1 cоединены с общим проводом.
Все детали устройства, кроме выключателя SA1 и динамической головки ВА1, смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. Чертеж платы представлен на рис. 2.
Выключатель SA1 следует установить в месте, известном только владельцу машины. Динамическая головка должна быть защищена от умышленного повреждения. Диффузор ее желательно пропитать водостойким лаком.
Плату также нужно защитить от брызг и пыли прочной коробкой, а монтаж покрыть эпоксидным лаком.
Датчик колебаний можно изготовить на базе звукоизлучателя ЗП-1 и других. Микросхему К140УД1208M можно заменить на К140УД12 , а триггер К176ТМ2 - на К561ТМ2. Синтезатор УМС8 - любой из этой группы; они отличаются лишь записанными в них мелодиями. Кварцевый резонатор ZQ1 годится любой часовой на указанную частоту.
Вместо усилителя К174УН14 подойдет TDA2003 . Транзисторы VT1, VT2 могут быть любыми из указанных серий. Диоды VD1, VD3 - также любые из серий КД521 , КД522 . Стабилитрон КС512А заменим на КС212Ж , а КС139А - на КС133А или на стабистор КС119А , но с изменением полярности включения. Реле К1 - РЭС60, паспорт РС4.569.435-02. Динамическую головку 3ГДВ-1 можно заменить на 2ГД36, 4ГД56, 6ГДВ-2. Кнопочный выключатель SA1 - П2К.
Безошибочно собранное из исправных деталей устройство обычно начинает работать сразу. Резистором R2 регулируют его чувствительность после размещения на мотоцикле. Слишком высокую чувствительность устанавливать не рекомендуется, иначе сигнализация будет реагировать на вибрацию почвы от проезжающего мимо транспорта, и даже на легкие потрескивания остывающего после остановки мотоцикла.
Чувствительность зависит также от места расположения датчика колебаний - при креплении его к раме или другим металлическим элементам конструкции чувствительность может оказаться чрезмерной.
Для исключения акустической связи между динамической головкой ВА1 и датчиком вибрации BQ1, в результате которой сигнал тревоги будет повторяться беспрерывно без внешних воздействий на датчик, необходимо экспериментально подобрать место установки головки, жесткость ее крепления и чувствительность датчика.
Источником питания сторожа служит аккумуляторная батарея мотоцикла. Если транспортное средство работает без батареи, ее необходимо установить.
В дежурный режим устройство включают замыканием контактов SA1. Если попытаться после этого манипулировать рычагами управления, снять мотоцикл с подножки или сдвинуть его с места, сторож немедленно подаст тревожный сигнал. Он будет звучать около 40 с, за это время мелодия успеет прозвучать полностью. Затем, при условии, что внешние воздействия прекратились, охранная сигнализация перейдет в дежурный режим.
Литература
1. Виноградов Ю. Датчик вибрации для охранного устройства. - Радио, 1994, #12, с. 38.
2. Булычев А. Л. и др. Аналоговые интегральные схемы. - Минск, "Беларусь", 1993.
3. Васильев А. На микросхемах серии УМС. - Радио, 1995, #12, с. 40.
4. Новаченко И.В. и др. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры. Справочник. - М.: КУБК-а, 1995.
Журнал "Радио", номер 11, 1998г.
Простейшее сторожевое устройство можно смонтировать по схеме, приведенной на рис. 261. Это опять-таки знакомое тебе электронное реле на транзисторе V1, между базой и эмиттером которого (зажимы X1 и ) включен охранный шлейф. Этот шлейф, обозначенный на схеме волнистой линией, представляет собой медный провод диаметром мм, например протянутый вдоль границы охраняемого объекта. Его сопротивление небольшое - всего Ом на погонный метр. Поэтому можно считать, что база транзистора соединена с эмиттером непосредственно. Следовательно, пока шлейф цел, транзистор закрыт. Но вот кто-то, может быть собака, желая попасть в охраняемый объект, оборвала шлейф. При этом на базе транзистора оказывается отрицательное напряжение (подаваемое через резистор ), транзистор открывается, электромагнитное реле срабатывает и его контакты К1.1, замыкаясь, включают сигнализацию - электрозвонок, сирену или просто электролампу, питающуюся от электросети.
Вот, собственно, и все, что можно сказать о принципе работы такого сторожа. Сопротивление резистора зависит от сопротивления шлейфа и коэффициента передачи тока используемого транзистора. Его надо подобрать таким, чтобы без подключенного шлейфа надежно срабатывало электромагнитное реле.
Но с технической точки зрения наибольший интерес представляет сторожевое устройство, схему которого ты видишь на рис. 262. Защитный шлейф этого устройства состоит из двух сложенных вместе тонких изолированных проводов, оканчивающихся резистором . Другим концом он через зажимы X1 и включен в эмиттерную цепь транзистора V1.
Рис. 261. Простейшее сторожевое устройство
Рис. 262. Усложненный вариант сторожевого устройства
Этот транзистор совместно со сторожевым шлейфом и другими, относящимися к нему деталями, образуют генератор электрических колебаний, подобный гетеродину знакомого тебе преобразовательного каскада супергетеродинного приемника. Генерируемые им колебания частотой около через конденсатор поступают на базу транзистора V2, усиливаются им и через конденсатор подаются к выпрямителю на диодах V3 и V4, включенных по схеме удвоения выходного напряжения. Выпрямленное напряжение в отрицательной полярности поступает через резистор на базу того же транзистора V2, резко уменьшает отрицательное напряжение смещения и, таким образом, закрывает его.
Это дежурный режим работы устройства, при котором потребляемый им ток от батареи питания не превышает . Такое состояние устройства сохраняется, пока шлейф не поврежден. При обрыве одного из проводов шлейфа цепь питания транзистора будет разорвана, а генерация этом резко увеличите отрицательное напряжение на базе транзистора V2, подаваемое на нее через резистор , транзистор откроется, реле сработает и его контакты К1.1 включат систему сигнализации. То же произойдет и при замыкании проводов шлейфа. В этом случае эмиттер транзистора V1 окажется соединенным с общим (плюсовым) проводником цепи питания непосредственно, режим его работы нарушится, из-за чего генерация сорвется и контакты К1.1 реле включат сигнализацию.
В таком сторожевом устройстве надо использовать транзисторы с коэффициентом не менее 50, причем транзистор можно заменить любым другим транзистором средней мощности структуры р-n-р, например . Электромагнитное реле обмоткой сопротивлением 200-250 Ом, например (паспорт ) или аналогичное другое, срабатывающее при напряжении не более 9 В. Дроссель самодельный. Он состоит из 650-700 витков провода , намотанных на каркасе диаметром 10-12 мм между щечками, приклеенными к каркасу на расстоянии 20 мм одна от другой.
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 СЗ 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 СЗ 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.
