Проблема охраны собственности всегда была и будет актуальной. Особенно актуальна эта проблема в настоящее время. Поэтому так востребована сейчас профессия охранника, а в радиотехнических журналах постоянно публикуются описания охранных систем. Вниманию читателей предлагаются два варианта простой и удобной в эксплуатации охранной сигнализации, в которой для передачи сигнала тревоги используется сотовый телефон.
Вариант 1
Сигнализация состоит из сотового телефона и блока управления (рис.1). Блок управления содержит три ждущих мультивибратора (одновибратора), выполненных на элементах DD1.1, DD1.2, DD1.3, DD1.4 и DD2.1, DD2.2, автоколебательного мультивибратора на элементах DD2.3, DD2.4, двух электронных ключей VT1, VT2 и электромагнитного герконового реле K1.
Работает сигнализация следующим образом. При замыкании контрактов выключателя SB1 ждущие мультивибраторы на элементах DD1.1, DD1.2 и DD1.3, DD1.4 переключаются в неустойчивое состояние. На выходе DD1.3 появляется напряжение высокого уровня (+6 В), которое открывает электронный ключ VT2, и напряжение питания подается на сотовый телефон. На сотовом телефоне кнопка ON (включения питания) зафиксирована в нажатом состоянии, поэтому при подключении питания телефон сразу включается и начинает регистрироваться в сети. Примерно через 6 с одновибратор DD1.1, DD1.2 в неустойчивое состояние. Напряжение высокого уровня с вывода 11 DD2.1 поступает на вход разрешения автоколебательного мультивибратора( вывод 2 DD2.3) и запускает его. Мультивибратор DD2.3, DD2.4 вырабатывает два импульса длительностью 0,5с, которые с вывода 4 DD2.4 подаются на затвор транзистора VT1 и открывает его. Электромагнитное реле K1замыкает контакты кнопки ОК сотового телефона. Контакты K1.1 и K1.2 реле подключены параллельно контактам кнопки ОК сотового телефона.
Телефон выполняет вызов на телефонный номер, который записан последним в памяти исходящих вызовов. Затем одновибратор DD2.1, DD2.2 переключается в исходное состояние, на управляющем входе мультивибратора DD2.3, DD2.4 появляется напряжение низкого уровня, и мультивибратор DD2.3, DD2.4 выключается. Примерно через 100 с после срабатывания сигнализации одновибратор DD1.3, DD1.4 переключается в исходное состояние, ключ VT2 закрывается, и питание сотового телефона выключается. При повторном замыкании контактов выключается SB1 описанный выше цикл работы устройства повторится.
Конденсатор С5 обеспечивает фильтрацию напряжения питания сотового телефона. Длина проводов между телефоном и С5 должна быть не более 15см. Резистор R8 обеспечивает разряд конденсатора С8. От его сопротивления зависит время готовности сигнализации к повторному срабатыванию при замыкании контактов SB1.
При замене деталей электронной части устройства необходимо обратить внимание на токи утечки электролитических конденсаторов и ключей VT1, VT2, так как от этого зависит экономичность устройства. В дежурном режиме сигнализация (вместе с сотовым телефоном) потребляет ток примерно 0,5 мкА, поэтому срок службы источника питания (аккумулятора или батареи гальванических элементов) определяется временем саморазряда. Кроме того, транзистор VT2 должен выдерживать большой зарядный ток конденсатора С5.
Изготовленная из исправных деталей сигнализация требует небольшой настройки. Нажатия на кнопку ОК сотового телефона должны происходить сразу после того, как на экране телефона появится сообщение «Поиск сети». Этот момент можно отрегулировать, изменяя время неустойчивого состояния одновибратора DD2.1, DD2.2 (подбирая R2 или C1.) Это время на рис.2 составляет 6с. Длительность неустойчивого состояния одновибратора DD2.3, DD2.4 (на рис.2 она составляет 1,5с). Регулируется она изменением сопротивления R5 или емкости С3. Скважность колебаний мультивибратора DD2.3, DD2.4 должна быть примерно 2. Если это не выполняется, тогда вместо R11 нужно включить схему, показанную на рис.3, и с помощью переменного резистора R11 (рис.3) установить скважность 2. Постоянная времени времязадающих целей R2С1, R5С3, R11С9 должна быть достаточно стабильна, поэтому в качестве конденсаторов С1, С3, С9 желательно использовать танталовые или оксиднополупродниковые электролитические конденсаторы.
Вместо герконового реле можно использовать оптрон, но тогда в цель стока VT1 нужно включить ограничительный резистор. Можно использовать и обычное электромагнитное реле, надежно срабатывающее при напряжении примерно 4В. Например, можно использовать широко распространенное реле РЭС-9 (паспорт РС4524200), предварительно выполнив несколько следующих доработок:
- Реле РЭС-9 содержит две включенные последовательно обмотки. Эти обмотки нужно соединить параллельно. Это в 4 раза уменьшит сопротивление реле и при прочих равных условиях в 4 раза уменьшит напряжение срабатывания реле.
- Нужно отвернуть на несколько оборотов винт, фиксирующий изоляционную колодку, в которой закреплены подвижный контакты. Кроме того, нужно удалить толстый провод, соединяющий подвижные контакты (изоляционную колодку) с внешними выводами реле. Вместо него нужно впаять тонкий многожильный провод. В результате значительно уменьшится усилие, необходимое для переключения контактов. Это усилие можно регулировать с помощью винта, фиксирующего изоляционную колодку.
- Все контакты реле нужно зачистить и залудить припоем с небольшим содержанием свинца (например, ПОС-60). После этого нужно промыть контакты спиртом, чтобы удалить остатки канифоли. Воздух сей час сильно загрязнен, и серебряные контакты даже в замкнутом реле покрываются черным налетом сульфида серебра. Контакты, покрытые припоем, обеспечивают хороший контакт и долго не окисляются. Кроме того, можно обработать контакты реле современными средствами для защиты контактов (например, KONTAKT 61).
После выполнения перечисленных выше доработок реле РЭС-9 будет увереннно срабатывать при напряжении 4В.
Напряжение питания сигнализации выбрано равным напряжению питания сотового телефона, т.е. 6В. Напряжение питания можно увеличить, например до 12В, а между конденсатором С5 (рис.1) и сотовым телефоном включить стабилизатор напряжения.
Вариант 2
Конструкцию рассмотренного выше устройства можно усовершенствовать, например, применив дополнительные электрические датчики. Такое доработанное охранное устройство удобно использовать в автомобиле. Схема такой сигнализации показана на рис.4. Так как сигнализация предназначена для охраны автомобиля, она питается напряжением 12В.
В качестве акустического датчика используется телефон ВА1, который жестко закреплен на корпусе охраняемого объекта. При возникновении в корпусе автомобиля шумов, на выходе датчика ВА1 возникает переменное напряжение звуковой частоты, которое усиливается усилителем, выполненным на микросхеме DA2, затем через потенциометр R15 подается на вход амплитудного детектора, выполненного на транзисторе VT3. при достаточно сильном сигнале транзистор VT3 открывается, и напряжение его коллекторе уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения на выводе 12 элемента DD1.3 и срабатыванию сигнализации. При этом включается питание усилителя мощности, выполненного на транзисторе VT4,и усиленный звуковой сигнал с телефона ВА2 подается на микрофон сотового телефона (телефона ВА2 расположен рядом с микроном сотового телефона).
При этом напряжение высокого уровня с выхода элемента DD2.4 через резистор R17 и диод VD2 подается на базу транзистора VT3 и переводит его в режим насыщения. В результате сигнализация в течение некоторого времени не будет реагировать на сигналы акустического датчика. Это необходимо для того, чтобы не происходила блокировка сигнализации во включенном состоянии из-за акустической связи между телефонами ВА1 и ВА2.
Потенциометр R15 служит для регулировки чувствительности сигнализации. Элементы R14C11 образуют фильтр нижних частот. Элементы R19 и VD3 защищают эмиттерный переход транзистора VT4 от пробоя обратным напряжением. ДиодVD1 защищает схему при неправильной полярности источника питания. Для повышения надежности сигнализации электромагнитное реле заменено двумя оптронами VS1 и VS2.
При работе сотовый телефон излучает импульсные сигналы, которые могут создавать помехи для работы усилителя низкой частоты. Поэтому акустический датчик и усилитель низкой частоты желательно экранировать, а в провода, соединяющие телефон с сигнализацией, включить фильтры нижних частот, состоящие из дросселей и проходных конденсаторов. При этом эти провода можно удлинить для того, чтобы увеличить расстояние между сотовым телефоном и блоком управления. Для подавления внутренних шумов усилителя низкой частоты можно между его выходом и потенциометром включить дополнительный фильтр нижних частот. Микросхема K157УЛ1А имеет низкий уровень шумов, поэтому дополнительный фильтр может потребоваться только в тех случаях, когда нужно получить очень высокую чувствительность акустического датчика.
В принципе, можно исключить из схемы усилитель мощности и телефон ВА2 и использовать в качестве акустического датчика микрофона сотового телефона. Для этого нужно жестко закрепить корпус сотового телефона на корпусе охраняемого объекта и обеспечить при этом возможность излучения телефоном радиоволн. Например,на автомобиле модно с помощью кронштейнов плотно прижать сотовый телефон к боковому стеклу пассажирского салона. При этом кронштейны должны быть изготовлены из изоляционных материалов (дерево, пластмасса и т.д.).
Литература
- Виноградов Ю. Стотовый телефон в канале охранной сигнализации // Схемотехника. – 2002. – №11. – С.22,23.
- Алексеев С. Формирователи и генераторы на микросхемах структуры КМОП // Радио. – 1985. – №8. – С.31 – 35.
Автор: Александр Сергеев, г. Сасово, Рязанской обл.
Источник: Радиоаматор №4, 2014
