В журнале «Радиоконструктор» №11 за 2009 год автором была опубликована статья «Простая сигнализация на простой микросхеме». Несмотря на всю простоту и доступность элементной базы эта сигнализация достаточно эффективна. Она пригодна для охраны квартиры, домика, небольшого офиса, подсобного или складского помещения, гаража. Но у неё есть и один недостаток — управление осуществляется с помощью клавиатуры из десяти кнопок. Недостаток в том, что не всегда есть возможность установить клавиатуру, не нарушая внешнего вида двери или дверной коробки, стены возле двери. Столкнувшись с такой проблемой, автор разработал три модификации данной сигнализации, — одну с управлением магнитным брелком, и две с управлением ИК-пультом.
На рисунке 1 показана схема с управлением магнитным брелком.
Рис. 1
Сигнализация работает от системы размыкающих контактных датчиков, которые должны быть все включены последовательно. Количество датчиков не ограничено. Это может быть разрывной шлейф, герконовые датчики, размыкающиеся при открывании дверей или окон, датчики положения, или простейшие дверные датчики, представляющие собой контактную пластину на двери, в закрытом состоянии замыкающую два контакта на дверной коробке.
Активация и деактивация – магнитным брелком, который нужно подносить к определенным местам двери или дверной коробки, где под внешней отделкой спрятаны два геркона.
Чтобы поставить объект на охрану (включить сигнализацию) нужно поднести брелок к одному геркону, чтобы снять с охраны (выключить сигнализацию) — к другому. Индикация режима двумя светодиодами, — красным и зеленым (по принципу светофора).
Используется сирена автомобильного типа (как для автосигнализации). Однократное звучание сирены ограничено временем около 40 секунд.
Принципиальная схема (рис.1). Все очень просто. На элементах D1.1 и D1.2 сделан обычный одновибратор. Если цепь датчиков T1-TN размыкается, то через R1- R2 на вывод 2 D1.1 поступает напряжение высокого уровня. И одновибратор генерирует импульс продолжительностью около 40 секунд (зависит от параметров цепи R3-C1). Он открывает ключ VT1-VT2 и через него включится сирена F1. Звучать будет пока С1 заряжается через R3, причем, независимо от того в каком состоянии датчик (то есть, если дверь быстро открыли и закрыли, либо так и оставили открытой все равно 40 секунд).
Схема управления состоит из герконов Г1, Г2 и RS-триггера на элементах D1.3- D1.4. Выход триггера через ключ VT3 шунтирует датчики. Поэтому, когда на выходе триггера единица VT3 открыт и схема не реагирует на размыкание цепи датчиков T1-TN. При этом горит светодиод HL1 зеленого цвета (вход разрешен). Если этот триггер в нулевом состоянии, то ключ VT3 закрыт, и он не шунтирует датчики, поэтому схема реагирует на размыкание цепи датчиков. В этом состоянии триггера горит светодиод HL2 красного цвета (вход запрещен).
При поднесении магнитного брелка к геркону Г1, контакты геркона замыкаются и подают напряжение логической единицы на вывод 8 D1.3. триггер D1.3-D1.4 переходит в состояние логической единицы на выходе D1.4. Сигнализация блокируется («выкл») и можно открывать дверь не опасаясь сирены. Чтобы поставить на охрану нужно поднести магнитный брелок к геркону Г2, контакты геркона замыкаются и подают напряжение логической единицы на вывод 12 D1.4. триггер D1.3-D1.4 переходит в состояние логического нуля на выходе D1.4. Сигнализация разблокируется («вкл») и перейдет в режим охраны.
На рисунках 2 и 3 показана схема варианта сигнализации, с управлением миниатюрным брелком с инфракрасным светодиодом. Отличие от схемы на рис.1 не только в схеме управления, но и в том, что здесь на микросхему подается питающее напряжение 5V. Это связано с тем, что используемый в схеме интегральный фотоприемник ИК-сигнала рассчитан на именно такое питающее напряжение.
Рис. 2
На рисунке 2 показана схема сигнализации, а на рисунке 3 управляющего брелка. Управление однокомандное, — с брелка можно только заблокировать сигнализацию («выкл»), а вот постановка на охрану осуществляется одной кнопкой «вкл», расположенной где-то на дверной коробке.
Рис. 3
И так, для того чтобы поставить на охрану нужно нажать кнопку S1. При этом через её контакты поступает напряжение логической единицы на вывод 12 D1.4. триггер D1.3-D1.4 переходит в состояние логического нуля на выходе D1.4. Сигнализация разблокируется («вкл») и перейдет в режим охраны.
Для выключения нужен брелок, его схема показана на рисунке 3. Брелок представляет собой генератор импульсов частотой 38 кГц на микросхеме K561J1A7. Импульсы через транзисторный ключ VT1 поступают на ИК-светодиод HL1. Для подачи команды нужно подать на схему брелка питание кнопкой S1. При этом ИК-светодиод HL1 излучает ИК-сигнал, модулированный импульсами частотой 38 кГц.
Сигнал принимается фотоприемником SF1 (рис.2). Когда сигнал принимается на выходе фотоприемника логический ноль, когда сигнала нет — единица. К выходу фотоприемника подключен каскад на транзисторе VT5. При приеме сигнала транзистор закрывается и напряжение на конденсаторе С4 за счет резистора R13 увеличивается до логической единицы.
Эта единица поступает на вывод 8 D1.3. триггер D1.3-D1.4 переходит в состояние логической единицы на выходе D1.4. Сигнализация блокируется («выкл») и можно открывать дверь не опасаясь сирены.
Фотоприемник SF1 можно расположить в том же блоке, что и светодиоды HL1, HL2, так же можно в этот блок объединить и кнопку S1.
Дальность управления пультом составляет около одного-двух метров.
Рис. 4
И все же, здесь есть одна кнопка. Чтобы полностью исключить из системы кнопки, которые нужно устанавливать на двери или дверной коробке, стене, можно сделать двухкомандное управление на основе специализированных микросхем (рис.4 и 5) SM6135 и SM6136. Это микросхемы дистанционного управления, широко применяющиеся в различных радиоуправляемх игрушках китайского производства. SM6135-SM6136, соответственно, кодер и декодер системы управления. Эти микросхемы можно добыть из неисправных игрушек или просто купить в магазине, на радиорынке. Микросхемы могут работать как с радиоканалом, так и с ИК- каналом. На рисунке 5 показан пульт на SM6136. Как видите, деталей очень мало и схему можно выполнить очень компактно.
Рис. 5
Микросхема пятикомандная, но здесь нужны только две команды «вкл» и «выкл», поэтому вместо пяти кнопок по типовой схеме оставлены только две кнопки — S1 и S2. Команды передаются определенной последовательностью пачек импульсов. Пачки импульсов заполнены модулирующей частотой. Эта модулирующая частота, а так же, эквивалентная частота передачи командного импульсного сигнала зависит от частоты тактового генератора, которая устанавливается резистором R1. Частота модуляции пачек равна половине частоты тактового генератора, которую можно измерить на контрольном выводе 13 D1.
Импульсный модулированный сигнал поступает на ключ на VT1, и через него на ИК-светодиод HL1. Ток через HL1 ограничивается резистором R3. Светодиод HL1 — любой ИК-светодиод от пульта ДУ телевизора с питанием 3V. HL2 — индикатор передачи команды.
Приемная схема показана на рисунке 4, на микросхеме SM6135. Посылки пульта принимает интегральный фотоприемник SF1. Это стандартный фотоприемник ДУ от телевизора на модулирующую частоту 38 кГц. Fla транзисторе VT5 — инвертор. А команды появляются в виде логических единиц на выводах 6 и 10 D2. Тактовую частоту устанавливают резистором R14.
Таким образом, когда мы нажимаем на пульте (рис.5) кнопку S1, в случае приема сигнала, появится импульс на выводе 6 D2 (рис.4). Этот импульс поступит на вывод 8 D1.3. триггер D1.3-D1.4 переходит в состояние логической единицы на выходе D1.4. Сигнализация блокируется («выкл») и можно открывать дверь не опасаясь сирены. Чтобы поставить на охрану нужно на пульте нажать кнопку «вкл» (рис.5), тогда в случае приема сигнала, появится импульс на выводе 10 D2 (рис.4). Этот импульс поступит на вывод 12 D1.4 и триггер D1.3-D1.4 переходит в состояние логического нуля на выходе D1.4. Сигнализация разблокируется («вкл») и перейдет в режим охраны.
Схема управления на SM6135 и SM6136 нуждается в налаживании. Начните с пульта. Измеряя частоту на выв. 13 D1 (рис.5) нужно подстраивая R1 установить её равной духкратной частоте фотоприемника. То есть, для SFH506-38 на выводе 13 D1 должно быть 76 кГц.
Затем, передавая и принимая команды настройте R14 (рис.4) так чтобы команды принимались, и с наибольшей дальностью.
В схеме на рисунках 2 и 3 нужно подобрать сопротивление R1 (рис.3) так чтобы команда принималась с наибольшей дальностью.
Питается сигнализация (рис.1, 2, 4) от источника постоянного тока напряжением 11-14V. Выходной ток источника должен быть не ниже номинального тока используемой сирены F1.
Автор использовал источник питания от неисправного струйного принтера «CANОN-240» (выход 12,5V, ток 1А). Источник такого типа, — наиболее подходящий вариант, так как рассчитан на продолжительную непрерывную работу.
Автор: Пучков В.
