Цифровая охранная сигнализация

Предлагаемое устройство цифровой охранной сигнализации подает прерывистый сигнал тревоги при попытке проникнуть в салон автомобиля, в подкапотное или багажное отделения. Наличие встроенного датчика, реагирующего на колебания кузова, позволяет предотвратить случаи хищения колес, лобового стекла и других узлов и деталей автомобиля.

Известно немало конструкций, однако почти все они содержат во времязадающих цепях оксидные конденсаторы с недостаточной для подобных устройств термостабильностью. Поэтому, как следствие, такие устройства требуют тщательной наладки, а временные параметры у них весьма заметно зависят от температуры.

Использование способа цифрового формирования временных интервалов избавляет охранное устройство от недостатков. Кроме того, включение в его схему электронного датчика колебаний позволило расширить возможности автосторожа. В режиме охраны при открывании капота или багажника сигнал тревоги включается немедленно, а при открывании дверей или от датчика колебаний — с задержкой. Задержка необходима водителю для отключения автосторожа до начала выдачи тревоги.

Для индикации состояния автосторожа применяется светодиод, мигание которого показывает установку устройства в дежурный режим или, в аварийном режиме, задержку включения сигнала тревоги.

Включается автосторож в режим охраны тумблером SA1. Возникающий при этом на входе "R" (вывод 13) счетчика DD2 положительный импульс установит этот счетчик в нулевое состояние, что приведет к установке триггера DD3.2 в "О". Низкий уровень с его выхода заблокирует вход транзисторного ключа на VT2, VT4. Состояние триггера DD3.1 в этот момент неопределенно, однако при выходе из салона по сигналам от дверных выключателей или от датчика колебаний, последний установится в "1" и высоким уровнем разрешит работу генератора импульсов на элементах DD1.1, DD1.2. По заднему фронту 33-го импульса на выходе "32" счетчика появится положительный перепад, по которому одновременно в триггер DD3.1 запишется логический "О" и снимется установочный сигнал на R входе триггера DD3.2. Генератор прекратит выдачу импульсов. Такое состояние схемы соответствует установке сигнализации в дежурный режим.

Далее, при открывании дверей иди по сигналам от датчика колебаний триггер DD3.1 установится в "1" и высоким уровнем с прямого выхода запустит генератор. Счетчик продолжит подсчет импульсов и, как только на выходе "8" (через 8 так¬тов) появится положительный перепад, в триггер DD3.2 запишется уровень логической единицы, которая разрешит прохождение импульсов с генератора на транзисторный ключ. Последний, в свою очередь, включит сигнал тревоги.

Через 24 такта на выходе "32" счетчика появится низкий уровень. Триггер DD3.2 установится в "0" и низким уровнем с прямого выхода заблокирует вход транзисторного ключа. Выдача сигнала тревоги прекратится. Генератор продолжит работу, и через 32 такта на выходе "32" счетчика появится положительный перепад, по которому в триггер DD3.1 запишется "О". Генератор прекратит работу. Схема вновь установится в дежурный режим. Однако это произойдет только в том случае, если до момента записи логического нуля в триггер DD3.1 датчики охраны будут установлены в дежурный режим. При включенных контактных датчиках сигнал тревоги будет включаться многократно, с продолжительностью 24 сек. (32 сек. — для датчиков капота и багажника) и с паузой 40 сек. (32 сек.). Сигнал тревоги будет действовать до тех пор, пока датчики не будут возвращены в исходное состояние. Если последнее обстоятельство кому-то покажется недостатком, то для однократного включения сигнала тревоги необходимо между выходом DD1.3 и входом S DD3.1. включить дифференцирующую цепочку с общим минусом (R — 100k, С — 100...510 пф). Если же на вход устройства сигнал поступит от датчиков капота или багажника, то одновременно сработают оба триггера, и поэтому сигнал тревоги включится немедленно. Причем продолжительность его будет больше на восемь тактов.

В качестве преобразователя механических колебаний в электрические использован микроамперметр М 476/1, об изменении конструкции которого будет сказано ниже. Усилитель электрических сигналов от датчика собран на микросхеме DA1 КР140УД1208. Выбор этой микросхемы обусловлен низким напряжением питания, малым напряжением смещения и температурным коэффициентом, отсутствием триггерного эффекта. Соотношение номиналов R2 и R11 таково, что напряжение на выходе DA1 составляет 0,6 от U пит.

Поскольку для КМОП микросхемы пороговое напряжение равно 0,5 U пит., то для них U пит. будет восприниматься как уровень логической "1", а меньше 0,5 U пит. - как уровень логического "0". Поэтому усиленный сигнал от датчика с амплитудой больше, чем 0,6 U пит. - U пороговое будет переключать элемент DD1.3, а следовательно управлять работой триггера DD3.1. Конденсатор С5 служит для сглаживания паразитных колебаний, идущих от датчика. При необходимости датчик колебаний можно отключать тумблером SA2.

Транзисторный ключ для включения светодиода выполнен на транзисторе VT3 по схеме эмиттерного повторителя. Это позволило в качестве второго провода для питания светодиода использовать корпус кузова.

Печатная плата сигнализации разработана под корпус от реле поворотов PC 950Б.

Переменный регистр R5 устанавливают под ручку непосредственно на корпусе, разъемы — на крышке корпуса.

Для изготовления датчика микроамперметр разбирают, сделав с помощью ножа надрезы по местам склейки. Далее от припоя с флюсом диаметром 3 мм отделяют отрезок длиной 5 мм и извлекают из него флюс. Получившийся грузик надевают на изогнутый конец стрелки и аккуратно обжимают плоскогубцами. Деформированную часть стрелки необходимо выровнять так, чтобы зазор между плоскостью грузика и шкалой был в пределах 1,5 мм. Для демпфирования колебаний грузика по краям шкалы наклеивают поролоновые подушечки шириной 5 мм. После этого датчик склеивают клеем "Момент" или аналогичным и просушивают. Закрепляют датчик непосредственно на плате с помощью клея, положив между платой и датчиком поролон толщиной 5 мм.

Охранное сигнализация размещают в потайном месте салона автолюбителя так, чтобы ось вращения рамки датчика была параллельна направлению движения автомобиля, а стрелка с грузиком направлена вниз. Подключают устройство согласно рис.2. На тех моделях, где реле сигналов отсутствует, устанавливают такое же или подобное ему реле с сопротивлением обмотки не менее 24 Ом. Параллельно обмотке реле обязательно включают в обратном направлении диод Д226 (КД105) с любым индексом. Тумблер "Охрана" устанавливают в потайном месте, тумблер "Датчик" - в любом удобном месте, светодиод - на видном месте.

Для постановки автомобиля на охрану, перед самым выходом водителя из салона, включают тумблер "Охрана". Для снятия с режима охраны необходимо открыть дверь и в течение 8 секунд выключить тумблер "Охрана".

В конструкции применены резисторы МЛТ, конденсаторы С2-К73-17; СЗ, С6 - К53, остальные К10-7В или другие керамические; разъемы — ОНЦ - ВГ; светодиод - АЛ307БМ; микроамперметр М476/1. Транзисторы VT1 и VT3 можно заменить на любые кремниевые аналогичной структуры с U кэо не менее 35 В; VT2 - на КТ315Е, KT342Г, КТ503Б (Г); VT4 — на КТ815В (Г), КТ817Б(В,Г) с коэффициентом усиления по току не менее 40.

Микросхемы К176ЛА7 и К176ТМ2 можно заменить на аналогичные, из серии К561. Вместо счетчика К176ИЕ1 можно использовать К561ИЕ10 с соответствующим включением и изменением печатной платы. Вместо КР140УД1208 удовлетворительно работают КР140УД08, КР544УД1А. При этом резистор R6 исключают из схемы.

Как правило, устройство не требует налаживания, однако для некоторых экземпляров микросхем КМОП U пороговое может быть отличным от 0,5 U пит. Поэтому желательно определить U пор., в соответствии с этим подобрать резистор R2. Делается это следующим образом. Вместо R2 включают цепь, состоящую из последовательно соединенных переменного и постоянного резисторов с номиналами 10к и 1к соответственно. Подав питание на схему, и плавно изменяя положение движка переменного резистора, выставляем такое напряжение, при котором происходит его переключение. Это напряжение и будет пороговым. Далее с помощью этого же переменного резистора на выводе 13 DD1.3 выставляют напряжение больше порогового на 1 В. Затем на место R2 запаивают резистор с сопротивлением, соответствующим этой цепи. На этом налаживание считается законченным.

Примечание:

Опыт эксплуатации цифровой охранной сигнализации по предлагаемой схеме показал, что для полного отключения сигнализации от схемы питания, необходим сдвоенный переключатель SA1. Вторая контактная группа должна отключать реле сигналов от контакта Х1.1.

Андрианов В.И., Соколов А.В.

Охранные устройства для автомобилей

Спб, изд. Лань, 1997, с. 238…243