Охорона вхідних дверей

Незважаючи на наявність у продажу великого вибору складних охоронних пристроїв, додаткове встановлення недорогих приладів з конкретними зонами контролю в об'єкті, що охороняється, завжди необхідні і затребувані. Такі нескладні пристрої зазвичай складаються з датчика, що реагує на появу порушника або неправомірні його дії і схеми управління сиреною. Живлення виконується від електромережі та додаткового акумулятора.

Іноді порушник проникає в «мертву зону», недосяжну для апаратури спостереження, або встановлення дорогих апаратів контролю та спостереження економічно невигідно. Особливо незахищеними сигналізацією виявляються замки дверей приміщень, при підборі ключів або наявності їх копії увійти до приміщення не складно. Найчастіше для охорони вхідних дверей потрібен сигнал сирени невеликої тривалості і світлодіод, що миготить, щоб попередити порушника про те, що територія знаходиться під охороною і подальші дії небажані.

Автономний електронний пристрій дозволяє забезпечити охорону дверей та вікон приміщення. Датчик можна використовувати будь-якого типу: реле геркона на замикання від постійного магніту, або спрацювання від дотику до контактів сенсора Е1.

Застосування у схемі для озвучування заводської сирени ВА1 виправдане її простою конструкцією з невеликим струмом споживання та вихідною потужністю 120 дБ. Плата сирени складається з однієї мікросхеми ТС40690, підсилювача на транзисторі D468 та випромінювача типу ЗП-3. Сирену можна встановити окремо, або перекласти компоненти з платою у відповідний пластмасовий корпус разом із схемою охорони вхідних дверей. При контролі стан вікон квартири на місце контактів Е1 встановлюються геркони.

Сигнал сирени при порушенні охорони звучить не більше 5-10 секунд післякороткочасного дотику до датчика або його замикання на загальний провід, при повторному дотику до датчика (дверна ручка або геркон на замикання) сигнал охорони пролунає через кілька секунд перерви, достатніх для розряду С1 конденсатора через внутрішній транзистор таймера DA1. Час звучання сигналу сирени регулюється резистором R8 "Час". Напруга живлення таймера DA1 та часзарядних RC ланцюгів стабілізовано транзистором VT1.

Живлення виконане від мережевого адаптера 12В 100 мА або окремого трансформатора з випрямлячем. При відключеному електропостачанні живлення на схему подається від резервного акумулятора 12В 2-4 а/год. У черговому режимі ємності акумулятора достатньо не менше ніж на 1-2 місяці без заряджання. За наявності мережного живлення акумулятор заряджається від трансформатора Т1 через випрямляючий міст та обмежувальний резистор R12.

Характеристики охоронного пристрою: Напруга живлення 12вольт. Струм споживання без сигналу менше 10 мА, з сигналом не більше 100мА. Звуковий тиск 120 дБ Час сигналу 5-10 секунд. Повтор із перериванням 5-10 сек. Вага без блоку живлення не більше 120 гр.

При спрацьовуванні схеми від торкання до замку дверей або металевої дверної ручки на сенсорі Е1 наводиться змінна напруга - при торканні до верхнього контакту, або знижується напруга на вході 2 DA1 нижнього компаратора таймера при одночасному торканні обох контактів, включається сирена і протягом 5 секунд звучить сигнал сирени, що переливає. Світлодіод HL2 запалюється в перервах звукових сигналів, від нього можна виконати окреме живлення індикації стану об'єкта, що охороняється, на центральному пульті. Принципова схема влаштування охорони дверей не містить дефіцитних елементів, генераторзібраний на аналоговому таймері DA1, із зовнішніми зарядними RC – ланцюгами R2, R3, C1. Вихідний підсилювач потужності виконаний на потужному польовому транзисторі VT2, сирена встановлена заводського виконання з невеликою споживаною потужністю типу VP6-D.

Блок живлення на трансформаторі Т1 може замінити заводський адаптер з характеристиками не нижче необхідних.

Для оперативної роботи схеми охорони вхідних дверей застосовано аналоговий таймер серії 555, хоча підійде і більш енергоекономічна серія 7555 або український аналог КР1006 ВІ1.

Функціональна схема таймера DA1 складається з елементів: двох операційних підсилювачів, що працюють як компаратори; RS - тригера; вихідного підсилювача та ключового транзистора для розряду конденсатора зовнішнього ланцюга. Висновок 2 використовується для управління перемиканням вихідної напруги, висновок 3 - вихід таймера; висновок 4 - скидання, не використовується; Висновок 5 – контрольна напруга, що дозволяє отримати прямий доступ до точки дільника з рівнем 2/3 напруги живлення, використання цього висновку дозволяє змінювати цей рівень для отримання модифікацій схеми. Висновок 6 - вхід верхнього компаратора, що використовується для перемикання виходу в нульовий стан, це відбувається, коли напруга на вході 6 перевищить рівень 2/3 напруги живлення. Виведення 7 зазвичай використовується для розряду зовнішнього конденсатора. Послідовно з конденсатором С1 обов'язково встановлюється резистор для захисту розрядного транзистора від пробою струмом конденсатора, що розряджається, в даній схемі цю функцію виконує резистор R6.

Таймер на мікросхемі DA1 працює в режимі мультивібратора, що чекає. У вихідному стані на виході 3 таймера присутній нульовий рівень напруги, так як при подачі напруги живлення на схему, на вході нижнього 2 компаратора мікросхеми DA1напруга вище 1/3 Uп, у цьому стані мікросхема може бути нескінченно довго.

При появі імпульсу, що запускає, у вигляді мережевого фону напруги від руки або замикання входу 2 на загальний провід напруга на нижньому компараторі знижується майже до нуля, перемикається внутрішній тригер, що приведе до закривання внутрішнього розрядного транзистора, конденсатор С1 почне заряджатися через R1. У цей час на виході 3 DA1 напруга перейде на високий рівень. Через час залежить від параметрів R2,R3,C1 спрацює верхній компаратор по входу 6 і перемкне тригер у вихідний стан, відкритий внутрішній транзистор таймера розрядить конденсатор С1 з часом залежить від опору резистора R3, на виході 3 напруга перейде в низький рівень, у вихідний стан.

При наступному дотику до датчика Е1 або його замиканні на загальний провід на виході 3 формуватиметься новий одиночний імпульс.

Тривалість одиночного вихідного імпульсу дорівнює: Т = 1,1 (R2 + R3) C1.

Живлення мікросхеми таймера виконано на транзисторі VT1 зміщення на стабілітрон VD1 виконано через резистор R9. З виходу 3 мікросхеми DD1 високий рівень через обмежувальний резистор R7 надходить на вхід підсилювача на польовому транзисторі VT2. Стабілітрон VD2 на вході VT2 захищає транзистор від можливого перевищення паспортної напруги на затворі. Стан напруги на стоку транзистора визначається світлом світлодіоду HL2 червоного світіння, а наявність напруги живлення світлодіодом зеленого світіння HL1. Конденсатор С1 - зарядний, призначення інших - захист від перешкодта згладжування пульсацій напруги живлення. Резистор R8 служить для встановлення модифікацій схеми та зміни часу перемикання вихідної напруги. Резистор R10 ланцюга початку транзистора обмежує струм короткого замикання ланцюга навантаження.

Акумулятор аварійного живлення GB1 заряджається в буферному режимі через резистор R12 від мережевого джерела на трансформаторі T1 і діодному мосту VD3.

Після складання принципової схеми на платі розмірами 90*30 до неї підключаються додаткові елементи: Силовий трансформатор напругою 12 вольт і струм до 100 мА і акумулятор GB1 встановлюється всередині корпусу типу БП-1, сирену ВА-1 бажано встановити окремо.

Правильно зібрана схема працює без збоїв, для прогонки попередньо замикається тимчасовою перемичкою ланцюг входу 6 і 2 таймера в режим автогенератора, резистором R8 встановлюється час роботи сирени.

Струм підзарядки акумулятора GB1 підбирається резистором R12 в межах 20-30 мА. Провід до датчика Е1 за довжиною понад 50 см слід прокласти в екрані.

У схемі застосовані резистори С1-4 або С2-29, змінні СП3-4А, СП3-23 для друкарського монтажу. Конденсатори типу КМ, електролітичні – фірм VENT, SAHA, JACKCON або К50-35.

Діодний міст можна встановити зі складання КЦ407А, КЦ405, 2КВР08М, S1VB A60. Трансформатор підійде від мережевих адаптерів типу ТПП чи ТН.

Схема збирається на односторонньому склотекстоліті та кріпиться поруч із вхідними дверима. Провід сенсора Е1 підключається до дверного замка або ручки. На металевих дверях замість сенсора закріпити герконовий датчик охорони з магнітом, що спрацьовує на замикання при відчиненні дверей, і підключити їх до сенсора Е1.вимкнення. Світлодіод HL1, запобіжник FU1 та вимикач SA1 кріпляться на корпусі пристрою, світлодіод HL2 виводиться на вхідний майданчик або центральний пульт контролю охорони.

Література:

М.Путирський Оптоелектроніка. Радіоаматор № 07,08,09/2004 р.
І.П. Шелестів Радіоаматорам корисні схеми. Солон-Прес. Москва 2003р.