Универсальная сигнализация с герконовым датчиком

В современных охранных сигнализациях применяются самые разные датчики. Наиболее простые из них — это датчики положения двери на основе геркона. Такой датчик состоит из двух половинок. Одна из них крепится на дверной проем, в ней находится геркон, от которого выводится тонкий двухпроводной кабель. Другая половинка крепится на двери, в ней расположен постоянный магнит. Взаимно половинки датчика крепят так, чтобы при закрытой двери они соединялись, и магнит действовал на геркон, замыкая его контакты. При открывании двери половинка с магнитом отдаляется и магнит перестает притягивать контакты геркона, они размыкаются.

Питается сигнализация от источника постоянного тока напряжением от 10 до 15V (аккумулятор или сетевой источник). На выходе сигнализации элекромагнитное реле, контакты которого могут коммутиро­вать как низковольтную нагрузку (напри­мер, сирену от автосигнализации, радиопередатчик), так и питающуюся от электросети (например, громкий электро­звонок).

Для выключения и включения сигнализа­ции используется кнопочная панель с 11-ю кнопками. Десять из них служат для набора кодового числа, отключающего сигнализацию, а одна кнопка, — для вклю­чения сигнализации на охрану. Индикация состояния с помощью двух светодиодов, — красного и зеленого цвета (логика работы как у светофора, — красный — входить нельзя, зеленый — входить можно).

С целью упрощения схемы и конструкции набор кода осуществляется одновремен­ным нажимом всех кнопок, входящих в кодовое число (как на механическом кодовом замке). А задается код пайкой перемычек между контактами кнопок.

Когда дверь закрыта контакты датчика SG1 замкнуты. И конденсатор С1 разря­жен через резистор R2 и диод VD1. На входе «С» триггера D1.1 — ноль.

При открывании двери контакты SG1 размыкаются и конденсатор С1 заряжаясь через R1 формирует импульс, поступаю­щий на вход «С» триггера D1.1.

Это устанавливает триггер в состояние, имеющее место на его входе «D». Если сигнализация находится в активном режиме (то есть, включена), на входе «D» будет логическая единица. Значит, с при­ходом импульса на «С», на выходе триг­гера установится логическая единица. Транзистор VT1 откроется и реле К1 замкнет контакты. Контакты реле будут замкнуты столько времени, сколько уйдет на зарядку С2 через R3 (примерно 30 секунд). Затем схема вернется в исходное состояние.

Чтобы сигнализация находилась в пас­сивном режиме (отключена) нужно подать на вход D триггера D1.1 логический ноль. Тогда, с приходом каждого сигнала датчи­ка триггер будет устанавливаться в нуле­вое положение (или это его состояние будет подтверждаться, если он уже в нулевом состоянии). Естественно, реле замыкать контакты не будет.

Система включения / выключения выпол­нена на втором триггере микросхемы D1. Триггер D1.2 используется только в режи­ме RS-триггера (выводы С и D не исполь­зуются и соединены с общим минусом питания). Чтобы включить сигнализацию в активный режим, необходимо данный триггер установить в единичное состоя­ние. При этом единица с его прямого выхода поступает на вход D первого триггера. Активное состояние индициру­ется светодиодом HL1, который должен быть красного цвета. Чтобы выключить сигнализацию нужно триггер D1.2 устано­вить в нулевое состояние. При этом ноль с его прямого выхода поступает на вход D триггера D1.1. Пассивное состояние инди­цируется светодиодом HL2, который дол­жен быть зеленого цвета.

Пультом управления сигнализацией является кнопочная панель, состоящая из десяти переключающих тумблерных кнопок S0-S9 и одной замыкающей S10. Кнопка S10 служит для постановки на охрану. После того как закрыли двери, все из помещения вышли, нужно уже находясь снаружи помещения нажать эту кнопку. При её нажатии на вход S триггера D1.2 поступает через данную кнопку напряже­ние от источника питания, то есть, — логическая единица. Триггер переключа­ется в единичное состояние, светодиод HL2 гаснет и зажигается HL1.

Чтобы выключить сигнализацию нужно на клавиатуре из кнопок S0-S9 набрать кодовое число одновременным нажатием всех кнопок данного числа. Код задается соответствующей распайкой кнопок. На рисунке показан вариант распайки для кодового числа «607» (или «067», «706», «076», «670», «760», — порядок цифр значения не имеет, так как нажимать их надо одновременно). Кнопки все включе­ны последовательно, но кнопки переклю­чающие, то есть, с тремя выводами. Те кнопки, которые входят в кодовое число включаются в цепь замыкающими контак­тами, а все остальные кнопки, — размыка­ющими). Вот здесь кнопки SO, S6 и S7 включены замыкающими контактами, а все остальные — размыкающими. Чтобы переключить триггер D1.2 в нулевое состояние нужно на его вход R подать напряжение логической единицы. Цепь последовательно включенных кнопок включена между этим входом триггера и положительным полюсом питания, поэто­му при замыкании цепи последовательно включенных кнопок триггер переключается в нулевое состояние.

В данном случае код «607», поэтому на­жимаем кнопки S6, SO, S7 одновременно (тремя пальцами). Так как остальные кноп­ки включены в цепь нормальнозамкну­тыми контактами, то при одновременном нажатии S6, S0 и S7 происходит замыка­ние цепи. На вход R триггера D1.2 посту­пает напряжение питания (логической единицы) и триггер переключается в нуле­вое состояние. При этом на вход D триг­гера D1.1 поступает логический ноль, светодиод HL1 гаснет и загорается свето­диод HL2 зеленого цвета.

Если нажимать любые другие комби­нации кнопок или даже все кнопки одно­временно замыкание цепи не происходит.

При единичном изготовлении монтаж удобнее всего выполнить, используя покупную макетную печатную плату и соответствующий ей пластмассовый корпус.

Кнопки тумблерного типа, их желательно разместить в металлическом корпусе который будет закреплен на входной двери снаружи помещения или рядом с входной дверью.

Кнопки S0-S9 подписаны соответствую­щими номерами, а кнопку S10 можно вообще никак не подписывать. На эту же панель нужно вывести и индикаторные светодиоды.

Микросхему К561ТМ2 можно заменить аналогами:  К176ТМ2 или CD4013.

Транзистор КТ3102Е можно заменить практически любыми маломощными n-р-n транзисторами, например, КТ3102 или КТ315, КТ312, КТ503 с любыми буквен­ными индексами.

Светодиоды — любые индикаторные.

Реле WJ118-1C можно заменить любым реле с обмоткой на 10-15V сопротив­лением не менее 200 Ом. Можно взять реле и с меньшим сопротивлением обмотки, но это потребует замены ключа на VT1 каким-то более мощным вариан­том, например, на составном транзисторе.

Литература:

1. Гуляев В. «Сигнализация с датчиком отражения», ж. Радиоконструктор №9, 2014 г. стр. 34-38.

Автор: Гуляев В.