Автосторож с изменяемым "звуковым рисунком" сигнала тревоги
Электронное охранное устройство работает совместно как с контактными (дверными) датчиками, так и с датчиком качания кузова. Кроме того, в нем предусмотрена возможность изменения характера звучания ("звукового рисунка") сигнала тревоги.
В описываемом автостороже использованы микросхемы структуры КМОП, обеспечивающие высокую экономичность по питанию. Сторож также имеет ряд эксплуатационных удобств, отсутствующих в других подобных устройствах. Переход автосторожа в режим охраны происходит при закрывании двери водителя (а не по истечении некоторого времени), сигналу тревоги присуще характерное звучание. Автосторож имеет светодиодный индикатор режима работы и переключатель режима звучания сигнала. В длительном режиме сигнал звучит до тех пор, пока не будет выключено питание, а в кратковременном — ограниченное время. При повторной попытке открывания дверей или качания автомобиля в кратковременном режиме сигнал звучит в два раза дольше, при третьей попытке — в шесть раз дольше.
Устройство допускает, в определенных пределах, осуществлять задержку срабатывания звукового сигнала при открывании двери водителя. Все временные соотношения определяются параметрами времязадающей цепи одного генератора.
Основные технические характеристики устройства:
Время перехода в режим охраны, с. ..................................................... 18
Время задержки срабатывания сигнализации (при открывании двери водителя или замыкании датчика качания), с............................... 6
Время звучания сигнала:
при первой попытке, с .................................................................... 24
при второй попытке, с .................................................................... 48
при третьей попытке, с ................................................................. 144
Звуковой рисунок.: короткий-длинный-короткий; короткий в два раза меньше длинного. Интервал повторения серий сигналов , с...........7,5
Ток, потребляемый в режиме охраны не более, мА................................. 3
Размеры автосторожа, мм .............................................................. 50x45
Принципиальная схема автосторожа приведена на рис. 1. На рис. 2 показана схема подключения автосторожа к датчикам и элементам электрической схемы автомобиля.
На рис.2 SB1 - выключатель двери водителя (параллельно которому можно подключить датчик качания), SB2 —SBn - выключатели других дверей, капота и крышки багажника, SA1 - тумблер включения питания, SВ2 - переключатель выбора режима работы, EL1 - лампа плафона, HL1 — светодиодный индикатор сторожевого режима, К1 - реле звукового сигнала автомобиля.
При включении питания (как при открытой, так и при закрытой двери водителя) короткий положительный импульс, формируемый дифференцирующей цепочкой С2, R3, устанавливает триггер DD2.1 и счетчик DD4.2 в нулевое состояние. Высокий уровень с инверсного выхода триггера DD2.1 через диод VD2 поступает на вход R триггера DD2.2 и устанавливает его в нулевое состояние. Аналогично высокий уровень с инверсного выхода триггера DD2.2 устанавливает в нулевое состояние счетчик DD4.1. Низкий уровень с прямого выхода триггера DD2.1, запрещает работу тактового генератора, собранного на элементах DD3.2, DD3.3. Светодиод HL1 светится непрерывно, индицируя подачу питания на сторож.
При закрывании двери водителя положительный перепад с выхода элемента DD1.1 поступает на тактовый вход С триггера DD2.1 и переключает его в единичное состояние, поскольку на его входе D уровень лог. "1". Высокий уровень с прямого выхода триггера DD2.1 разрешает работу генератора, свето-диод HL1 начинает мигать, сигнализируя о переходе автосторожа в режим охраны. В этом режиме ток, потребляемый от бортовой сети, составляет около 3 мА и расходуется в основном на включение светодиода HL1.
Если теперь открыть дверь водителя, триггер DD2.2 переключится в единичное состояние и низкий уровень с его инверсного выхода разрешит работу счетчика DD4.1 Сигналы с его выходов 1 и 4 поступают на входы элемента DD1.3 — сумматора по модулю 2. Если сторож не выключить через 6 с, на выходе 8 счетчика DD4.1 появится высокий уровень, которым через элемент DD1.4 откроется элемент DD3.4. Сигнал с выхода сумматора DD1.3 поступает на коммутатор тока, собранный на транзисторах VT2 — VT4 и управляющий включением реле звукового сигнала К1. При срабатывании реле зазвучит тревожный сигнал с определенным "рисунком": короткий-длинный-короткий. Длительность короткого сигнала равна половине длинного. Такие серии сигналов повторяются с интервалом 7,5 с.
Если дверь закрыть, то при разомкнутом выключателе SA2 — кратковременный режим, через 24 с, т.е. по окончании двух серий тревожных сигналов, на выходе 2 счетчика DD4.2 появится высокий уровень. Этот положительный перепад напряжения через диод VD4 поступает на дифференцирующую цепь С5, R5, которой формируется положительный импульс. Этим импульсом триггер DD2.2 переключается в исходное состояние, и автосторож переходит в режим охраны.
Повторная попытка открыть дверь приведет к тому, что через 6 с зазвучит сигнал тревоги, но, поскольку счетчик DD4.2 не установлен в нулевое состояние, высокий уровень на его выходе 2 появится только через 48 с. Длительность сигнала будет в два раза больше (рис. 3). При третьей попытке открыть дверь автомобиля положительный перепад в точке соединения диодов VD3 и VD4 появится только через 144 с и прозвучит 12 серий тревожных сигналов. При последующих попытках — тревожный сигнал будет повторяться то из четырех, то из двенадцати серий.
Когда контакты переключателя SA2 замкнуты (длительный режим), диоды VD3 и VD4 закрыты постоянно и серии сигналов звучат до выключения сторожа.
Если в режиме охраны открыть любую другую дверь (кроме двери водителя), капот или крышку багажника, окажутся замкнутыми контакты одной из кнопок SB2 —SBn. Высокий уровень с выхода инвертора DD3.1 переключит триггер DD2.2 и разрешит работу счетчика DD4.1. Сигнал, сформированный на выходе сумматора DD1.3, пройдет через элемент DD3.4, так как на его второй вход через элемент DD1.4 поступает высокий уровень с выхода инвертора DD3.1. Сигнал тревоги включится практически мгновенно. Если открытую дверь, капот или крышку багажника после этого закрыть, то дальнейшее поведение автосторожа будет таким же, как при открывании и закрывании двери водителя.
Автосторож собран на двухсторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита размером 50x45 мм. Чертеж платы приведен на рис.4. При монтаже деталей на плату будьте внимательны — некоторые точки необходимо пропаять с обеих ее сторон.
В устройстве использованы резисторы типа МЛТ-0,125, конденсатор СЗ типа КМб, остальные — КМ5. Диоды можно использовать любые кремниевые маломощные, подходящие по габаритам, например из серий КД503, КД509, КД510. КД521, КД522. Транзисторы VT1, VT2 - кремневые маломощные, можно заменить на КТ312. КТ342, КТ3102. транзистор VT3 - на КТ313, КТ326, КТ3107. Вместо КТ814Б подойдет любой транзистор p-n-р структуры средней или большой мощности из серии КТ626, КТ818, КТ816, КТ837. Стабилитрон VD5 — любой на напряжение 18 — 30 В. Вместо него допустимо включить диод средней мощности, например серий Д226, КД!05, подключив его параллельно обмотке реле звукового сигнала К1.
Собранный из исправных деталей автосторож настройки не требует. Временные интервалы сигнала треноги можно корректировать путем изменения сопротивления резистора R4. Выключатель SA1 должен быть установлен в потайном месте салона автомобиля, а светоднод HL1 — перед лобовым стеклом так, чтобы световые сигналы были видны снаружи. Маятниковый датчик качания кузова автомобиля можно подключить параллельно контактам SB1, однако в момент закрывания двери водителя из-за вибрации кузова может преждевременно зазвучать тревожный сигнал. Чтобы исключить это явление, автосторож следует дополнить цепью временной задержки триггера ГШ2.2 (рис.5). На печатной плате предусмотрена возможность установки этих дополнительных элементов. При отсутствии датчика качания вместо резистора R11 и конденсатора С6 устанавливают перемычки. При указанных номиналах временная задержка перехода автосторожа в режим охраны после закрывания двери водителя равна примерно 18с, что вполне достаточно для успокоения датчика.
Рассмотрим два варианта построения простого выносного датчика качания. На рис.6 и рис.7 приведены варианты конструкции этих датчиков, отличающихся друг от друга только расположением контактов. Первый датчик имеет неподвижный контакт, который выполнен в виде конуса, а у второго этот же контакт ~ подвижный.
Рассмотрим конструкцию датчиков. В датчике подвижный контакт укреплен ни основании 6, представляющем собой изоляционный материал (гетинакс, кусок фанеры). К основанию лвумя шурупами прикреплена пружина 5. Жесткость пружины подбирается такой, чтобы в спокойном состоянии укрепленный на ней металлический шарик 4 (рис.6) или металлическая воронка 3 (рис.7) не отклонялись в сторону под действием своей массы.
При наклоне основания 6 приблизительно на 5о-10° шарик или металлический конус под дейстпием своей массы должны заваливаться на бок и касаться второго неподвижного контакта 1. Чувствительность датчика в небольших пределах можно регулировать изменением расстояния между подвижным и неподвижным контактами путем, например, перемещения стержня по вертикали в резьбовом соединении 2 вращением ручки 1. При вращении ручки в одну сторону расстояние между контактами увеличивается, в другую - уменьшается. Соответственно изменяется и чувствительность датчика к срабатыванию. Подбирая чувствительность датчика таким образом, нетрудно добиться того, чтобы он срабатывал при вполне определенном заданном угле наклона основания 6.
Кронштейн 8 может быть выполнен из любого металла. В верхней его части делается резьбовое отверстие 2, например, под болт 1 диаметром Мб. В основании датчика находится плоский магнит 7, что позволяет без большого труда разместить датчик на горизонтальной поверхности кузова автомобиля, например на бензобаке.
При правильно подобранных жесткости пружины и зазора между контактами даже небольшое покачивание автомобиля приводит к срабатыванию датчика. Однако стремится к предельно большой чувствительности датчика не следует, т.к. даже при небольшом ветре он будет срабатывать и беспокоить окружающих.
#bn { DISPLAY: block } #bt { DISPLAY: block }
