Небольшие участки частной территории можно поставить под охрану с помощью электрического сторожа, сделанного самостоятельно. Если кто-нибудь проникнет в помещение или на приусадебный участок, то он своими действиями разорвет тончайший провод. При этом злоумышленник ничего не услышит, так как звуковой сигнал не сработает. Но хозяин или охранник будут в курсе о том, что на территории находятся посторонние.
Внешне датчик выглядит миниатюрным и простым.
Достаточно тонкий провод из меди можно найти на первичной обмотке трансформатора малой мощности. Диаметр такого материала настолько мал, что не превышает толщину человечного волоска. В качестве замены можно воспользоваться леской или нитью, но нужно сделать так, чтобы при натяжении легко обрывался контакт. Длина провода может быть практически любой, поэтому можно охватить большую площадь.
Основное преимущество этой системы в сравнении с лазерным датчиком заключается в том, что снижается количество ложных срабатываний. К примеру, на улице противовзломное устройство, работающее по принципу лазерного луча, будет реагировать на колебания кустов и травы. Электронный сторож подаст сигнал только при механическом повреждении цепи.
Схема для работы выполнена в виде электронного ключа, который срабатывает при повреждении шлейфа. Если провод остается целым, то по нему идет «минус» от аккумулятора на базу NPN-транзистора (КТ 315). При этом из-за отрицательного напряжения он всегда находится в закрытом состоянии, а для открытия нужен «плюс». При обрыве шлейфа ток перестает поступать, и положительное напряжение от резистора с номиналом 2 мОм (R1) открывает транзистор (ТЗ). После этого полупроводник (Т2) насыщается током и напряжение влияет на транзистор со средней мощностью (КТ 815). Через специальные выводы коллектор-эммитер направляет положительное напряжение от аккумулятора к звуковой сигнализации, и она включается. Можно заменить транзистор КТ 915 моделью с такой же цоколевкой, например КТ 940 А.
Если установить сирену для оповещения, то можно спугнуть преступника. Но намного эффектнее будет заменить громкий звук петардами или другой пиротехникой. Взрывы и яркие огни в небе дадут потрясающее действие: дом станут обходить стороной. Специалисты рекомендуют купить для этого мега-пиратки Р2000 польского производства. Малый размер сочетается в них с мощным хлопком и сильной реакцией состава. Зажигатель для фитиля изготавливают из тонкой вольфрамовой проволоки. Необходимо предусмотреть гидроизоляцию, чтобы элементы конструкции не отсырели. Такой вариант оптимально подходит для дачного дома. В качестве индикатора устанавливают обычный светодиод, тогда оповещение станет бесшумным.
Плата должна выглядеть так, как показано на следующем рисунке:
Для удобства можно скачать схему в архивном файле.
Напряжение должно быть в пределах 9-12 В. Химический источник питания в аккумуляторах нужно защитить от низких температур с помощью специального утеплителя. Плюсом такой охранной системы является небольшой дежурный ток (3-4 мкА), поэтому устройство будет работать очень долго.
Готовый электрический сторож можно увидеть на следующих фотографиях:
На видео наглядно показан процесс изготовления, а также принцип работы устройства.
Самодельный разъем для LCD-дисплеев Часы на газоразрядных индикаторах – травление плат
Предлагаемое вниманию читателей устройство реагирует на обрыв линий электрической связи (шлейфов) и извещает об этом световым и звуковым сигналами. Управляет "сторожем" микроконтроллер PIC12F675, а включает сигнализацию симис-тор BTA140, связанный с ним оптроном MOC3062.
Описываемый в статье электронный "сторож" предназначен для охраны садового домика. Цели установки такого устройства - напугать злоумышленника при попытке проникновения в домик и привлечь к происшествию внимание соседей с помощью звуковой и световой сигнализации.
Схема устройства приведена на рис. 1. Его основа - микроконтроллер DD1 PIC12F675, тактовая частота которого-4 МГц задана встроенным в него генератором. К линиям GP4 и GP3 (соответственно выводы 3 и 4) через контактную колодку XT5-XT8 подключены охранные шлейфы Е1 и Е2. В каждом из них могут быть один или несколько соединённых последовательно датчиков (герконов или механических кнопок, которые показаны как выключатели SA2-SA5), установленных на дверях и окнах. В дежурном режиме контакты всех датчиков должны быть замкнуты. Конденсаторы C4 и C5 защищают входы микроконтроллера от импульсных помех, которые возможны на охранных шлейфах.
Рис. 1. Схема устройства
Управляемая микроконтроллером исполнительная часть устройства выполнена на оптосимисторе U1 и симисторе VS1 и рассчитана на подключение сигнальных ламп накаливания EL1, EL2 и сирен HA1, HA2.
Необходимая для эксплуатации и отладки устройства индикация осуществляется светодиодами HL1 и HL2 разного цвета свечения, подключёнными к линиям GP1, GP5 (соответственно выводы микроконтроллера 6 и 2) через токоограничивающие резисторы R4 и R5. Зелёный светодиод HL1 включается при попытке вскрытия домика. По его свечению хозяин узнает о том, что кто-то в его отсутствие пытался проникнуть в домик. Красный светодиод HL2 индицирует включение сигнализации (выводы 6 и 2 микроконтроллера изменяют состояние одновременно). Это позволяет проверить работу прибора, не подключая сигнальные сирены и лампы.
Питается устройство от сети переменного тока 230 В 50 Гц. Необходимое для работы микроконтроллера напряжение 5 В создаётся понижающим трансформатором T1, выпрямительным мостом VD1, интегральным стабилизатором напряжения DA1 и фильтрующими конденсаторами C1-C3. От аварийных коротких замыканий защищает плавкая вставка FU1.
Устройство работает следующим образом. После включения питания 230 В и поступления на микроконтроллер напряжения +5 В запускается программа микроконтроллера, которая настраивает его линии GP4 и GP3 на ввод, а линии GP0, GP1 и GP5 - на вывод информации. Программа реализует следующий алгоритм взаимодействия с хозяином:
1. После подачи питания у хозяина есть примерно 60 с, чтобы выйти из домика и закрыть дверь.
2. Через 1 мин после включения для проверки исправности устройств на 1 с включается сигнал тревоги (загорается лампа, звучит сирена). Устройство становится на дежурство.
3. Состояние датчиков проверяется с периодичностью 1 с. При обнаружении разомкнутого датчика через 10 с включается прерывистый сигнал тревоги (1 с включён - 1 с выключен) и зажигается светодиод HL1 (как отмечалось, по его состоянию хозяин может определить, не включался ли в его отсутствие сигнал тревоги). Задержка включения светового и звукового сигналов на 10 с необходима для того, чтобы вернувшийся хозяин после открывания двери успел выключить сетевое питание, не вызвав включения сигнала тревоги.
4. Через 3,5 мин после включения сигнал тревоги выключается, и микроконтроллер проверяет состояние датчиков. Если они замкнуты, прибор переходит в режим охраны, при этом светодиод HL1 продолжает гореть. Если же обнаруживается разомкнутый датчик, устройство переходит в режим ожидания хозяина. Вернувшийся хозяин переводит прибор в первоначальное состояние, выключив питание прибора.
Исходный текст программы микроконтроллера и HEX-файл приведены в файлах Oxrana675.asm и Oxrana675.hex соответственно. Этими же файлами задано необходимое слово конфигурации микроконтроллера (3F0CH).
Детали устройства смонтированы на двух фрагментах макетных плат из фольгированного стеклотекстолита. На одной из них (рис. 2) установлены микроконтроллер, оптрон, резисторы R2, R3, R6 и конденсатор C3, на второй - все остальные детали.
Рис. 2. Макетная плата из фольгированного стеклотекстолита с деталями устройства
Возможная замена микроконтроллера PIC12F675 - PIC12F629 (без каких-либо доработок программы), оптрона MOC3062 - оптрон с меньшим током срабатывания, например, MOC3043 или MOC3063, но в этом случае резистор R1 должен иметь сопротивление 680 Ом. Диодный мост 2Д906Азаменим другим подходящим по параметрам (например, КЦ407А или DB107), а вместо маломощного интегрального стабилизатора напряжения 78L05 можно применить любой другой с выходным напряжением 5 В (7805, КР142еН5а и т. п.). Резисторы и конденсаторы - малогабаритные любых типов.
Применённый автором понижающий трансформатор имеет две вторичные обмотки, из которых используется лишь одна. Потребляемый от неё ток незначителен, поэтому можно использовать практически любой другой маломощный трансформатор с вторичной обмоткой на 8...12 В. В качестве сетевого выключателя SA1 применён обычный бытовой, установленный на стене.
Конструктивное исполнение устройства в целом может быть разным в зависимости от возможностей радиолюбителя. Автор разместил платы в корпусе старого бытового счётчика электроэнергии (в последние годы эти счётчики в массовом порядке заменяют более точными современными, поэтому найти такой корпус не составит большого труда). Два из имеющихся в нём четырёх мощных винтовых зажимов использованы для подключения проводов, соединяющих прибор с сетью 230 В, а два других - проводов, идущих от сигнальных сирен и ламп (на схеме эти контакты обозначены как XT1-XT4). Провода шлейфов пропускают в просверленные в корпусе отверстия и подключают к плате через винтовую клеммную колодку XT5-XT8. Светодиоды HL1 и HL2 устанавливают на монтажной плате внутри корпуса (их свечение наблюдают через имеющееся в нём стеклянное окошечко). Вид на монтаж устройства показан на рис. 3 (крышка корпуса снята). Диодный мост VD1 смонтирован на обратной стороне большой платы и по этой причине не виден.
Рис. 3. Вид на монтаж устройства
Для шлейфов может быть применён телефонный провод, например, "лапша". Число последовательно включённых датчиков определяется в зависимости от количества контролируемых окон и дверей. Работа устройства проверялась со шлейфами длиной до 10 м. Если для охраны используется один шлейф, вместо второго устанавливают проволочную перемычку.
Чтобы напугать злоумышленника и привлечь внимание соседей по даче, одну из ламп и одну из сирен размещают внутри помещения, а остальные устанавливают вне его, например, на крыше.
вторский вариант устройства эксплуатируется с двумя лампами накаливания мощностью по 40 Вт и двумя электромеханическими сиренами СС-1 (потребляемая каждой из них мощность - 30 Вт). Симистор VS1 снабжён небольшим теплоотводом. Впрочем, если потребляемая сигнальными приборами мощность не превышает 150...200 Вт, он может работать без теп-
лоотвода. Кроме того, включение охранной сигнализации случается редко и на короткое время, а сама сигнализация прерывистая. Оптосимистор U1 при работе просто не успевает нагреться.
При необходимости число ламп и сирен можно увеличить, но при этом симистор VS1 придётся установить на теплоотвод, выбранный с учётом увеличения потребляемой мощности.
Для работы с устройством, кроме указанных выше электромеханических сирен, могут быть применены и более современные электронные сигнальные приборы с питающим напряжением 230 В переменного тока.
Недостаток предлагаемого устройства - его энергозависимость: при пропадании напряжения в сети оно перестаёт выполнять свои функции. Чтобы этого не случилось, его можно подключить к сети через источник бесперебойного питания (ИБП). Подойдёт любой ИБП небольшой мощности, предназначенный для использования с компьютером. Работа устройства проверена с ИБП UPS IPpON Model Back Verso 600.
Возможно, кто-то решит повторить предлагаемое устройство охраны с низковольтными сигнальными приборами и встроенной резервной аккумуляторной батареей. Для такой конструкции может пригодиться основа описанного устройства - микроконтроллер с записанной в его память программой.
Электронный сторож для мотоцикла
В радиолюбительской литературе есть немало описаний устройств охранной сигнализации для автомобилей. Однако большинство этих устройств нельзя использовать для охраны другого популярного средства передвижения - мотоцикла. Автор публикуемой ниже статьи разрабатывал свою конструкцию специально для "двухколесного друга" и полагает, что она вполне отвечает поставленной цели.
Вариант этого электронного "сторожа" был опубликован ранее в другом издании. Наша публикация отличается не только тем, что в исходном устройстве и его описании устранены недоработки и недостатки, но и более подробной информацией об изготовлении "сторожа" и его налаживании. Более того, учитывая актуальность конструкции, редакция журнала "Радио" проконсультировалась со специалистами по этому вопросу. Их рекомендации, повышающие надежность работы устройства, приведены в конце статьи.
В период сбора лесных даров природы мотоциклы, одиноко стоящие вдоль дорог и просек, становятся легкой добычей злоумышленников. Правда, угоняют мотоциклы редко, а вот разбирают их, воруют горючее, пока хозяева собирают ягоды или грибы, довольно часто.
Предлагаемый сторож реагирует даже на слабый удар по корпусу мотоцикла и немедленно подает сигнал тревоги. Причем сигнал - музыкальный и, естественно, отличается от традиционных тревожных сигналов. Владелец легко узнает его среди прочих.
При разработке охранного устройства пришлось сразу отказаться от использования звукового сигнала, установленного на мотоцикле, так как он потребляет от аккумуляторной батареи слишком большой ток. Описываемый же сторож в дежурном режиме потребляет не более 1,5 мА, а в режиме тревоги - до 400 мА.
В устройстве применен датчик, подобный описанному в [ 1 ]. Основой его служит пьезоизлучатель ЗП-22, устанавливаемый на плату без доработки. Датчик можно расположить в любом месте мотоцикла, на эффективность работы сторожа это существенного влияния не оказывает .
Электрическая принципиальная схема охранного устройства изображена на рис. 1. При ударе по корпусу мотоцикла в датчике BQ1 возникает сигнал переменного тока, который поступает на вход компаратора, собранного на ОУ DA1. Порог срабатывания компаратора устанавливают подстроечным резистором R2. Верхнее по схеме положение движка резистора R2 соответствует минимальной чувствительности устройства.
Если амплитуда отрицательных полуволн сигнала датчика меньше напряжения на резисторе R2, транзистор VT1, работающий в режиме переключения, остается закрытым, а выходное напряжение на его коллекторе имеет низкий уровень. Как только амплитуда полуволн превысит напряжение на резисторе R2, выходное напряжение транзистора VT1 будет представлять собой последовательность прямоугольных импульсов. Диод VD1 увеличивает зону нечувствительности транзистора VT1.
Операционный усилитель DA1 работает в режиме максимального усиления. Ток, потребляемый ОУ, зависит от тока, протекающего через вывод 8; резистор R5 нормирует этот ток. Если он находится в пределах 1,5...15 мкА, тогда ток, потребляемый ОУ DA1, равен 36...170 мкА. Сопротивление резистора R5 (в мегаомах) рассчитывают по формуле [ 2 ]: R5 = (U пит -0,7В)/I 8 , где U пит - напряжение питания ОУ, В; I 8 - ток через вывод 8, мкА.
Прямоугольные импульсы с коллектора транзистора VT1 поступают на вход S триггера DD1.1, что приводит к переключению его в единичное состояние. На прямом выходе триггера устанавливается высокий уровень. Последующие импульсы, поступающие с коллектора VT1 на вход S триггера, уже не изменяют его состояние.
Напряжение высокого уровня с выхода триггера DD1.1 через резистор R9 начинает сравнительно медленно заряжать конденсатор С1. Время его зарядки около 40 с. Как только напряжение на конденсаторе С1, а значит, и на входе R триггера достигнет порога переключения триггера в нулевое состояние, триггер переключится и на прямом выходе установится низкий уровень, если к этому моменту закрылся транзистор VT1 и на вход S триггера перестали поступать импульсы.
ОУ DA1 и триггер DD1.1 питаются от параметрического стабилизатора напряжения VD2R10.
Напряжение высокого уровня на прямом выходе триггера DD1.1 открывает транзистор VT2, и срабатывает реле К1. Через замкнувшиеся контакты К1.1, К1.2 поступает питание на сигнальное устройство, собранное на музыкальном синтезаторе DD2.
Кроме музыкального синтезатора, оно включает в себя усилитель звукового сигнала DA2 и динамическую головку ВА1. Музыкальный синтезатор DD2 питается от отдельного параметрического стабилизатора VD4R12. Синтезатор подключен так, что звучит только одна мелодия. Если необходимо менять мелодию, то схему его включения нужно изменить, как это показано в [ 3 ].
Усилитель сигнала ЗЧ DA2 питается непосредственно от аккумуляторной батареи мотоцикла. Резистор R13 предотвращает самовозбуждение усилителя. Цепь ОС образована элементами С5, R14, R15. Резистор R15 необходимо при налаживании подобрать так, чтобы достигнуть максимального коэффициента усиления [ 4 ]. Динамическая головка ВА1 подключена к усилителю DA2 через разделительный конденсатор С6. Свободные выводы 3-6, 9, 11 микросхемы DD1 cоединены с общим проводом.
Все детали устройства, кроме выключателя SA1 и динамической головки ВА1, смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. Чертеж платы представлен на рис. 2.
Выключатель SA1 следует установить в месте, известном только владельцу машины. Динамическая головка должна быть защищена от умышленного повреждения. Диффузор ее желательно пропитать водостойким лаком.
Плату также нужно защитить от брызг и пыли прочной коробкой, а монтаж покрыть эпоксидным лаком.
Датчик колебаний можно изготовить на базе звукоизлучателя ЗП-1 и других. Микросхему К140УД1208M можно заменить на К140УД12 , а триггер К176ТМ2 - на К561ТМ2. Синтезатор УМС8 - любой из этой группы; они отличаются лишь записанными в них мелодиями. Кварцевый резонатор ZQ1 годится любой часовой на указанную частоту.
Вместо усилителя К174УН14 подойдет TDA2003 . Транзисторы VT1, VT2 могут быть любыми из указанных серий. Диоды VD1, VD3 - также любые из серий КД521 , КД522 . Стабилитрон КС512А заменим на КС212Ж , а КС139А - на КС133А или на стабистор КС119А , но с изменением полярности включения. Реле К1 - РЭС60, паспорт РС4.569.435-02. Динамическую головку 3ГДВ-1 можно заменить на 2ГД36, 4ГД56, 6ГДВ-2. Кнопочный выключатель SA1 - П2К.
Безошибочно собранное из исправных деталей устройство обычно начинает работать сразу. Резистором R2 регулируют его чувствительность после размещения на мотоцикле. Слишком высокую чувствительность устанавливать не рекомендуется, иначе сигнализация будет реагировать на вибрацию почвы от проезжающего мимо транспорта, и даже на легкие потрескивания остывающего после остановки мотоцикла.
Чувствительность зависит также от места расположения датчика колебаний - при креплении его к раме или другим металлическим элементам конструкции чувствительность может оказаться чрезмерной.
Для исключения акустической связи между динамической головкой ВА1 и датчиком вибрации BQ1, в результате которой сигнал тревоги будет повторяться беспрерывно без внешних воздействий на датчик, необходимо экспериментально подобрать место установки головки, жесткость ее крепления и чувствительность датчика.
Источником питания сторожа служит аккумуляторная батарея мотоцикла. Если транспортное средство работает без батареи, ее необходимо установить.
В дежурный режим устройство включают замыканием контактов SA1. Если попытаться после этого манипулировать рычагами управления, снять мотоцикл с подножки или сдвинуть его с места, сторож немедленно подаст тревожный сигнал. Он будет звучать около 40 с, за это время мелодия успеет прозвучать полностью. Затем, при условии, что внешние воздействия прекратились, охранная сигнализация перейдет в дежурный режим.
Литература
1. Виноградов Ю. Датчик вибрации для охранного устройства. - Радио, 1994, #12, с. 38.
2. Булычев А. Л. и др. Аналоговые интегральные схемы. - Минск, "Беларусь", 1993.
3. Васильев А. На микросхемах серии УМС. - Радио, 1995, #12, с. 40.
4. Новаченко И.В. и др. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры. Справочник. - М.: КУБК-а, 1995.
Журнал "Радио", номер 11, 1998г.
Сторож, на мой взгляд, будет полезен для отслеживания проникновений на небольшой участок частной территории. При этом обязательно наличие охранника, для которого собственно и будет полезна такая схема. Если кто-то или что-то залезет на охраняемую такой штучкой территорию/помещение и при этом порвет тончайший провод то мы узнаем об этом и необязательно оно будет громким, чтобы не спугнуть злоумышленника.
Датчик
Тонкий медный провод легко находится на первичной обмотке любого маломощного трансформатора. Она настолько тонка, что даже меньше чем волосинка человека и порвать её проще некуда. Также возможно применить леску/нитку, тогда нужно сделать примерно вот так как на картинке, чтобы при натяжении обрывался контакт. Это может быть эффективней, в плане того что будет легче натянуть более толстую нить не порвавши её. Длинна может быть практически любой, что очень радует в плане охвата больших площадей.
Иногда провод будет даже лучше, чем лазерный датчик - это актуально на улицы во всяких кустах, травах, в общем зарослях, где луч будет палевный и много ложных срабатываний от колыхающихся от ветра растений.
Работа схема
Схема представляет собой электронный ключ, он срабатывает при обрыве охранного шлейфа. Если провод-датчик цел, то через него проходит “минус” от источника питания на базу NPN транзистора T3 (кт315) и он находится в закрытом состоянии, так как для открытия нужен “плюс”, а отрицательное напряжение не дает открыть его. Если обрывается шлейф, то отрицательное напряжение больше не поступает на базу T3, а положительное, которое идет через высокоомный резистор R1 номиналом 2 МОм у нас открывает транзистор T3 и через его КЭ начинает течь ток, который насыщает следующий полупроводник T2 и также через его КЭ ток идёт и открывает последний транзистор средней мощности кт815 – теперь также и через его выводы коллектор-эммитер течет ток от плюса батареи к звуковой сигнализации и она начинает работать, ведь минус уже подключен к ней. Я использовал вместо КТ915 транзистор КТ940А, он имеет такую же цоколевку, ставим его на радиатор.
Сигнал
Коль разместим громкую сирену-оповещение то «преступник», проникший на частную территорию сразу офигеет, перепугается и убежит с глаз долой или нет)) ...
Есть такая мысль: взять не сигнализацию, а, например, салют, петарды или еще что-то из пиротехники. Представьте только какой эффект будет от мощного взрыва или ярких огней в небе. Рекомендую взять польские мега-пиратки P2000, при маленьких размерах они обладают очень невероятной мощностью и громким хлопком. Зажигатель фитиля делаем из тонкой нихромовой/вольфрамовой проволоки. Не забывайте, что химические элементы и сам фитиль могут отсыреть – это надо учитывать.
Такую штуку, как я считаю, без охранника эффективно ставить на дачу, на которой вы не часто бываете, но нежелательных гостей-пакостников видеть не хотите.
Индикатором также можно взять светодиод, тогда индикация будет бесшумная, тут тоже присутствуют свои минусы.
Файл платы
(скачиваний: 251)
Питание
Рекомендуемое напряжение для питания 9-12 В, но адекватно работает и с меньшими значениями. Так как охранная плата и батарейки/аккумуляторы скорее всего будет находиться на улице необходимо позаботиться об утеплении химического источника напряжения, особенно сильно холодя боятся Литий-Ионные/Полимерные (Li-Ion/Po) аккумуляторы.
Большим плюсом этой системы является очень малый дежурный ток, который составляет всего 3-4 мкА, это настолько мало что нормальный источник питания проработает на протяжении очень долгого периода.
Готовое устройство (фото, видео)