Принцип и алгоритм работы этого устройства очень похож на работу промышленных стандартных охранных систем, для охраны помещений. Предлагаемая простая охранная сигнализация срабатывает, от  размыкания контактов датчика с нормально замкнутыми контактами в режиме охраны. В качестве, которого может быть:

- проволочный шлейф, рассчитанный на обрыв провода при нарушении периметра;
- герконовый датчик, реагирующий на перемещение куска магнита над его контактами, при открывании двери, например, или пассивный инфракрасный датчик заводского изготовления, реагирующий на изменение положения объекта с инфракрасным излучением, (коим является тело человека - нарушителя, в зоне охраняемого объекта).
 
Зарегистрировав перемещение контакты этого датчика разомкнутся и сигнал поступает на исполнительное устройство, (называемое нами охранной сигнализацией) которое должно отреагировать, выдав сигнал тревоги.

Устройство питается от аккумуляторной батареи напряжением 12В, (можно так же запитать его от внешнего источника постоянного тока, адаптером, рассчитанным на ток порядка 300ма и более. Автором, данная сигнализация использовалась для охраны загородной дачи, где нет электроснабжения, и для питания  использовалась  стандартная аккумуляторная батарея на напряжение 12 в и ёмкостью 7 А/час (такие применяются в устройствах бесперебойного источника питания компьютеров). Недорогие устройства заводского изготовления, типа Астра-712  не подходили для данной задачи, поскольку ток потребления  в дежурном режиме у них составляет минимум 110 мА, а на даче предполагалось появляться не чаще чем раза в месяц. При таком потреблении тока, за этот период времени, аккумулятор разрядился бы очень быстро.

И, как вариант, была сделана простая  помехоустойчивая (при длинных проводах идущих от внешних устройств расположенных в разных местах помещения) охранная  система, с потребляемым током в ждущем режиме около 2 мА, которая, в принципе, может быть использована в гараже, сарае, на даче, в квартире, в машине и т.д.

Детали:

Все детали не дефицитны, дёшевы и доступны для приобретения:
-сирена  на 12 вольт от любой автомобильной охранной системы, можно купить (рублей 150)
Применял я микросхему 561ЛН1 (были они у меня под рукой ещё со времён СССР)
( 561 ЛН 1 при этом выводы (4 и 12). надо соединить с общим проводом. и распиновка другая

А в Протеусе схему отлаживал, взяв в библиотеке модель CD4069. Там же и схему рисовал, поэтому номера ножек на схеме совпадают с 561ЛН2 - 6 инверторов  КМОП структуры, (рабочее напряжение питания от 3 до 16В)
CD4069 (Отечественный аналог  561 ЛН2) или, в принципе, подойдут любые микросхемы если набрать их из нескольких корпусов имеющихся под рукой такие как 561ЛА7, 561ЛЕ5, и пр. логики. Путём  включения и элементов, как инверторы, набрав их в количестве равном 6-ти, для данной схемы, при этом назначение и номера выводов придётся изменить соответственно технической документации применяемых микросхем.
Но теряется смысл по причине - вместо одного корпуса появится два, что усложнит конструкцию. А уж с двумя то корпусами можно сделать нечто более серьёзное, а хотелось максимально упростить конструкцию, убрать лишнее с максимумом функций от устройства для поставленной задачи.


Опто-изолятор (от блоков питания в обратной связи) типа PC123 или какой другой из доступных, на крайний случай, за неимением можно применить реле с нормально разомкнутыми контактами, эта цепь сделана с целью защиты от наводок длинных проводов идущих от кнопки «сброса», снятия с охраны.
Полевой транзистор мощный N-канальный, любой, (можно использовать от неисправных  материнских плат, с током коммутации не менее 1 А). Биполярный транзистор для коммутации светодиодов любой NPN средней мощности типа КТ315, диоды, импульсные кремниевые любые.

Схема охранной сигнализаци с номиналами элементов:

Принципиальная схема охранной сигнализации

Работа устройства:

Постановка  устройства на охрану сводится к простой  операции,  включения тумблера питания «Вкл». Включаете питание и Вы выходите наружу, и замыкаете дверь , для того чтобы система не отреагировала на ваши  собственные  перемещения ,система, как бы «заглушается» на время, не реагируя на размыкание контактов охранных датчиков в течение минуты.
Задержка на выход - 1 минута (обычно этого времени достаточно) в этот период светодиод-индикатор  горит постоянно, по истечении времени задержки, схема  переходит в дежурный режим,- светодиод начинает мигать импульсами. С частотой 1 Гц  и скважностью равной 4. При срабатывании охранного датчика сирена звучит  продолжительностью около 40 секунд. Заставить замолчать сирену может только отключение питания, пока она «оторёт» положенное. Блокировать сигнализацию бесполезно, и лишь после этого, сли охранный  датчик приводит состояние своих контактов в исходное Н.З. положение, схема переходит снова в режим  ожидания в  дежурном режиме (что можно определить визуально со стороны по миганию светодиодов, один из которых располагается на корпусе устройства D6, другой, светодиод  D7 выведен под навес крыши наружу, чтобы можно наблюдать на расстоянии от дома, встала ли на охрану сигнализация или нет.

Если прошло время задержки и сирена самопроизвольно сработала (это лишь означает, что у вас разорвана цепь охранного  «шлейфа» (возможно неисправен датчик и контакты не стали в нормальное замкнутое положение, своего рода «тест» на целостность шлейфа при постановке на охрану,- пока Вы не уехали далеко от дома можете вернуться и всё проверить.)

На модели в Протеусе Вы можете такую ситуацию промоделировать. После запуска  при изначально замкнутых  (SENSOR_NC)   нажмите  кратковременно  и отпустите  кнопку (BLOCK_ALARM) зажгутся индикаторы  D6, D7.  это имитация задержки времени на выход и блокировки  охранного датчика на этот период , после чего разомкните  контакты (SENSOR_NC) и оставьте  в разомкнутом состоянии, дождитесь погасания светодиодов  D6, D7. Увидите сами, как отреагирует схема,  (должна сработать сирена) всё наглядно. В этом плане Протеус очень удобная программа ..эээх её бы, лет эдак … назад Улыбающийся.

При перепаде с 1 в 0 схема не реагирует , только на перепад с 0 в 1. Сделано это на случай, если дверь останется брошенной открытой, злоумышленник убежит, тогда сирена не будет орать до полного разряда аккумулятора, (если бы в схема реагировала или на 0 на контактах или на 1 при размыкании то при разомкнутых контактах орала бы сирена до «посинения» - до полного разряда батарей, что негативно отразится на взаимоотношениях с соседями, если например произойдёт ложное срабатывание), а после закрывания двери снова становится на охрану. Если открыть незапертую дверь снова или пройти мимо инфракрасного датчика, сирена снова сработает.
 
Ещё хотелось бы  обратить внимание на такой момент удобства схемы, если при монтаже случайно закоротится провод  или нагрузка, снимаемая с эмиттера  транзистора Q2, то это не приведёт к повреждению схемы.
 
В режиме ожидания  средний ток потребления  самого устройства, если только геркон в качестве датчика используется на двери, составляет примерно 2 мА. А суммарный  ток потребления  всей системы зависит в основном от характеристик потребления внешнего охранного ИК-датчика, и в среднем может быть около 15 ма.

Снятие с охраны осуществляется  или  воздействием на геркон «замурованный» в стене, поднеся  магнит к этому месту на секунду (или спрятанной кнопкой, в «секретном месте») при этом у вас 1 минута для отпирания двери. Снялась охрана или нет видно по светодиоду, который  в режиме снятия горит постоянно, показывая  Вам, что охрана снята и можете смело отпирать дверь не опасаясь, что включится сирена. По истечении 1 минуты, если не успели открыть замок, зайти в помещение и отключить питание сигнализации  кнопку «Вкл». Если этого не произойдёт в течение минуты, система становится на самоподхват, переходя снова в режим охраны.(это на случай, если злоумышленник знает как снять с охраны, но замешкается при открывании двери больше минуты.
 
Система помехоустойчива от ложных срабатываний при длинных проводах  протянутых до внешних устройств (кнопок снятия, датчика, наружного светодиода, сирены). Устройство работает на даче около года, где нет электричества. Меняется аккумулятор раз в 2 месяца (может можно и дольше, не проверял).
 

Моделирование в Proteus:

Работу схемы  можно просмотреть  в  PROTEUS-e. Не совсем точно отображает аналогию работы, (интервалы времени, светодиоды не мерцают в режиме ожидания, погашены) хотя в реальной конструкции всё, как в описании, но в принципе логику работы схемы отображает верно.
 
 
Симуляция схемы в PROTEUS

Проделать это можно так:
Запускаете в Протеусе модель, кнопку (POWER_ON) включения питания лучше не трогать и оставить во включённом состоянии (иначе ругается). Попробуйте нажать кратковременно и отпустить кнопку (BLOCK_ALARM) и сразу увидите, как зажглись светодиоды, D6, D7. Пока они горят, охранный датчик (SENSOR_NC) заблокирован, его можно размыкать, замыкать, сирена не срабатывает. В качестве сирены эквивалент - модель электромотора, для наглядности. Как только пауза блокировки прошла, светодиоды гаснут. Разомкните и замкните контакты датчика, и вы увидите, как сработала сирена. Отработав промежуток времени, она выключится и станет в режим ожидания. Если во время работы сирены, вы попытаетесь выключить сигнализацию кнопкой блокировки - (BLOCK_ALARM), то светодиоды зажгутся, но сирена отработает положенное время и только после этого выключится.
 
Небольшая ремарка, которую следует учесть:

В Proteus ISIS в схеме номиналы изменены для того чтобы было наглядно видно работу схемы в режиме эмуляции. Конденсатор С5 1n, а в реальной схеме это С1 47nF. А конденсатор С1 в Протеусе 2,2 мкФ, в реальной же схеме С5 должен быть 22 мкф. (когда менял номиналы  в Протеусе  сбились  номера обозначений). Резистора R9 2,2 Мом нет в реальной схеме, это лишь для того чтобы Протеус не «глючил». В остальном печатная плата,  разводка , расположение деталей совпадают со схемой на 561ЛН2.

В моделировании печатной платы можно просмотреть, как наша схема выглядеть должна в 3-х мерном изображении. На рисунках это наглядно видно:
 
 
3D-модель печатной платы
 
 
Скачать все файлы проекта - схема, печатная плата, модель в Proteus
 
Доработанная автором схема охранной сигнализации приведена в статье "Охранная сигнализация на ATtiny13 с подключением к мобильнику".

Науменко Владимир, г. Калининград
E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
 

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить