Схемы


Схемы > Радиошпионаж и защита > Инфракрасный “сторож” для дачи

Инфракрасный “сторож” для дачи

Инфракрасный “сторож” для дачи изготовил Б. Савченко, г. СанктПетербург (“Радио” №3/2005), особенность которого состоит в том, что он подает сигнал тревоги, когда нарушитель еще только подходит к дому. Использование сторожевых устройств с датчиками, располагаемыми внутри охраняемого помещения (проволочные шлейфы, ультразвуковые и СВЧ датчики объема, датчики разбивания стекла и др.) для охраны загородного дома малоэффективно. Если сигнализатор сработал, то это означает, что “гость” уже внутри, т.е. либо выломана дверь, либо выбита рама, либо разобрана крыша.

Для охраны дачи более подходит устройство упреждающего действия, способное срабатывать и включать сигнализацию, когда нарушитель только подошел к дому. Такой “сторож” состоит из нескольких ИК датчиков движения LX01 наружного исполнения, электронного блока и исполнительных устройств.


Рис.1

Эти ИК датчики (китайского производства, продаются в магазинах электротоваров) рассчитаны на управление сетевой нагрузкой мощностью до 500 Вт. В простейшем варианте достаточно четырех датчиков, по одному на каждую стену дома. Каждый датчик крепят, согласно прилагаемой инструкции, под свесом крыши и фиксируют в таком положении, чтобы он “видел” всю стену и прилегающую к ней поверхность земли. При высоте датчика над землей 3…4 м длина контролируемой зоны вдоль стены – 10…15 м (рис.1). Датчики рассчитаны на питание переменным напряжением 180…240 В. Питание датчиков в “стороже” предусмотрено непосредственно от сети, но в целях повышения безопасности эксплуатации их общую точку необходимо соединить с нулевым сетевым проводом. Нагрузкой каждого из датчиков служит обмотка малогабаритного реле переменного тока.

Особенность сетевых ИК датчиков – большая регулируемая (от 5 с до 12 мин) длительность выходного сигнала, т.е. время, на которое включается лампа согласно инструкции к датчику. Но из5за столь продолжительного выходного сигнала датчик оказывается непригодным для работы в “стороже”. Дело в том, что при параллельном включении датчиков один сработавший блокирует остальные на время действия выходного сигнала. Минимальная длительность этого сигнала не должна превышать 1 с.

Для этого каждый датчик необходимо вскрыть и на его печатной плате аккуратно заменить оксидный конденсатор С9 емкостью 100 мкФх50 В (он находится рядом с двумя транзисторами V1, V3) другим, емкостью 10 мкФх50 В.

Рис.2. Схема инфракрасного сторожа
Рис.2. Схема инфракрасного сторожа

Принципиальная схема электронного блока “сторожа” показана на рис.2. Входная часть представляет собой 85канальный узел обработки входных сигналов. Все каналы одинаковы по схеме и характеристикам. На триггере Шмитта DD1.1 собрано устройство, предотвращающее сбои в работе “сторожа” из5за дребезга контактов реле К1, а на элементе DD3.1 – формирователь коротких импульсов, представляющий собой одновибратор, который вырабатывает выходные импульсы длительностью 0,1 с.

Сигналы с выхода каналов поступают на логическое устройство DD5.1, DD5.2, DD6.1 и далее на вход счетчика импульсов DD7 и триггера, собранного на элементах DD6.3, DD6.4. Первый же импульс переключит триггер, и на его выходе (на выводе 10 элемента DD6.3) появится напряжение высокого уровня, разрешающее прохождение импульсной последовательности частотой 1 Гц через элемент DD8.1 с генератора, выполненного на “часовом” счетчике DD12.

Секундные импульсы поступают на вход счетчика DD9, DD10. Через 20 с, если переключатель SA2 установлен в среднее положение, на выходе 2 счетчика DD10 появляется высокий уровень, обнуляющий счетчики DD7, DD9, DD10 и возвращающий триггер DD6.3, DD6.4 в исходное состояние (в положении 1 переключателя это произойдет через 10 с, а в положении 3 – через 30 с).

В том случае, когда в течение 20 с с ИК датчиков поступит, например, не менее трех импульсов, на выходе 3 счетчика DD7 (переключатель SA1 в положении 2) появляется высокий уровень, вызывающий переключение триггера на элементах DD11.3, DD11.4, формирующего управляющее напряжение UУПР2 высокого уровня. Этот сигнал служит командой на включение сигнального устройства – звукового (сирена) или светового (прожектор). В положении 1 переключателя SA1 сигнал UУПР2 появится с приходом второго импульса с ИК датчиков, а в положении 3 – четвертого.

Через 40 с (в указанном на схеме положении переключателя SA3) сигнальное устройство отключается и система снова возвращается в дежурный режим. Длительность сигнала тревоги можно изменять переключателем SA3. В положении 2 она равна 30 с, в положении 3 – 20 с и в положении 4 – 10 с.

В сельской местности нередки кратковременные отключения сетевого напряжения. Одна из особенностей используемых ИК датчиков состоит в том, что при подаче питания они вновь вырабатывают выходной импульс, который в рассматриваемой ситуации является ложным. Чтобы избежать срабатывания “сторожа” при подаче питающего напряжения, а также для того, чтобы дать хозяину возможность без спешки включить “сторож”, выйти из помещения и запереть двери, предусмотрена одноминутная задержка перехода системы в дежурный режим с момента ее включения. Эта блокировка входной части “сторожа” обеспечена подачей минутного импульса низкого уровня с выхода триггера на элементах DD13.2, DD13.3 (с вывода 4 элемента DD13.2) на управляющие входы микросхем К561ЛС2 (выводы 9, 14).

Тактирующий генератор собран на микросхеме К176ИЕ12 по стандартной схеме с часовым кварцевым резонатором. Узел на элементах DD8.2, DD8.3, транзисторе VT1 и звукоизлучателе НА1 служит для подачи предупреждающего звукового сигнала немедленно после срабатывания ИК датчика. Сигнал представляет собой звуковые импульсы тональной частоты 1024 Гц, следующие с частотой 1 Гц. Необходимые импульсные последовательности снимают с выходов счетчика DD12.

Управляющее напряжение UУПР1, снимаемое с выхода триггера DD6.3 и DD6.4, удобно использовать для включения света в доме по первому срабатыванию одного из ИК датчиков, т.е. если датчики зафиксировали кого5либо вблизи дома, раздается тихий звуковой сигнал и в комнатах включается свет. Если пришелец не уходит, то через некоторое время включаются мощная сирена и прожектор.

Для питания 95вольтовой микросхемы К176ИЕ12 служит параметрический стабилизатор R37VD1. Остальные микросхемы питаются непосредственно от стабилизированного источника напряжением 12 В.

Использованные в “стороже” ИК датчики имеют переключение “День”/”Ночь”. Иначе говоря, можно установить систему на работу только в ночное время. Можно блокировать на день те датчики, которые работают на солнечной стороне дома и поэтому могут давать ложные срабатывания на посторонние излучения. На некоторые датчики целесообразно надеть устройства, ограничивающие угол обзора.

Датчики нечувствительны к свету из окон и перемещениям человека внутри помещения (если окна закрыты). Несмотря на то что по инструкции к датчикам их нижняя температурная граница работоспособности соответствует 10 С, они нормально работают и при 20 С.

Радіоаматор 2005 №06


Дата публикации: 2008-03-14
Прочтено: 23306
Версия для печати: Версия для печати


  &nb
Мы рекомендуем еще посмотреть:

Цветомузыкальное устройство на лампах дневного света

<< Назад в раздел   Распечатать   Рекомендовать

В литературе было опубликовано несколько описаний различных приставок к усилителям низкой частоты, позволяющих сопровождать речь и музыку цветовыми эффектами. Но все эти конструкции обладают рядом недостатков. Один из них заключается в том, что лампы накаливания, которые используются на выходе цветомузыкальных установок, имеют неравномерный спектр светового излучения, поэтому даже при полном накале спектр лампы в области синего света значительно слабее, чем красного. С изменением накала меняется не только интенсивность излучения, но и его спектральный состав. Чтобы получить одинаковую яркость различных цветов, необходимо применять лампы разной мощности. К тому же лампы накаливания имеют сильную нелинейность зависимости между излучаемой световой мощностью и потребляемой электрической.

  • Второй недостаток устройств подобного типа — малая выходная мощность. Действительно, чтобы зажечь три лампы по 100 вт, требуется очень мощный усилитель и соответствующий источник питания. Причем, в случае использования усилителя переменного тока возникает необходимость применения трех мощных выходных трансформаторов.
  • И, наконец, третий недостаток — эффект мигания. Он заключается в том, что интенсивность излучения каждого канала, а значит и суммарная интенсивность пропорциональны громкости звука. Это приводит к очень резким колебаниям силы света, неблагоприятно действующим на зрителей.

Предлагаемая конструкция приставки для цветомузыки позволяет если не полностью устранить, то в значительной мере уменьшить указанные недостатки. Схема установки здесь
Первая проблема решается путем замены ламп накаливания лампами дневного света, спектральный состав светового излучения которых практически не зависит от интенсивности. Метод управления лампой дневного света при помощи электромагнитного поля высокой частоты (порядка 20 Мгц) неприменим из-за создаваемых радиопомех, магнитные же усилители пока мало применяются радиолюбителями. Поэтому был выбран метод управления интенсивностью свечения с помощью усилителя постоянного тока.
Выходная лампа усилителя должна иметь анодный ток порядка 0,24 - 0,3 А. Этому требованию удовлетворяет лампа ГУ-50 или две соединенные параллельно лампы 6П3С.
Проблема постоянной суммарной интенсивности света может быть решена несколькими методами:

  • вводится белый фоновый свет, яркость которого падает при увеличении яркости цветных источников;
  • в качестве фона используется один из основных цветов, например, зеленый, которому придается доминирующее значение; в режиме молчания его интенсивность максимальна. Когда возрастает интенсивность других цветов, фоновый цвет слабеет;
  • все три основных цвета (красный, зеленый, синий) в режиме молчания имеют половину максимальной интенсивности. Повышение напряжения в каком-либо участке спектра приводит к увеличению яркости соответствующего цвета и одновременному уменьшению яркости двух других, так, чтобы суммарная интенсивность света оставалась постоянной. При создании описываемой системы был выбран последний метод.

Предварительный усилитель низкой частоты и фильтры звуковых частот выполнены по обычным схемам, поэтому описания их и принципиальные схемы в данной статье не приводятся.
Выходная часть, схема которой приведена на рисунке, состоит из трех одинаковых каналов, в каждый из которых входит диодный детектор (Д103), дифференциальный усилитель (6Н1П), оконечный усилитель (ГУ-50) и люминесцентная лампа типа ЛДЦ-30, окрашенная в один из цветов. Выпрямители общие для всех трех каналов.
Напряжение звуковой частоты с выхода фильтра подается на соответствующий детектор. Постоянная составляющая напряжения на выходе детектора, примерно равная амплитуде входного напряжения, усиливается дифференциальным усилителем (Л4, Л5 или Л6). С выходов каждого усилителя снимаются два напряжения, одно из которых увеличивается, другое уменьшается пропорционально входному напряжению, подаваемому на детектор. Эти напряжения и компенсирующее напряжение —180 в поступают на составленные из резисторов сумматоры, выходы которых присоединены к управляющим сеткам оконечных ламп ГУ-50. На каждый сумматор подаются увеличивающееся напряжение своего канала и уменьшающиеся напряжения двух других каналов. В итоге для интенсивности свечения люминесцентной лампы каждого канала можно получить выражение:

Ia = K (2a - b - c) + Io
Ib = K (-a -+2b - c) + Io
Ic = K (-a - b + 2c) + Io

где К — общий коэффициент усиления; Io — интенсивность свечения люминесцентной лампы при отсутствии сигнала.

Из полученных выражений видно, что суммарная интенсивность свечения всех трех ламп Ia + Ib + Ic = 3 Io постоянна и не зависит от входных напряжений a, b и с.
Сопротивления резисторов каждого сумматора выбираются так, чтобы рабочая точка Iо при отсутствии сигнала соответствовала середине линейного участка характеристики, выражающей зависимость яркости свечения люминесцентной лампы от потребляемой мощности, что соответствует току через лампу, равному 150 мА для ламп типа ЛДЦ-30. Напряжение смещения на управляющих сетках ГУ-50 должно быть при этом равно —30 в.
Лампы ГУ-50 включены триодами с целью уменьшения их внутреннего сопротивления и предотвращения перегрева экранных сеток ламп в случае, если лампа ЛДЦ-30 по какой-либо причине не зажжется. Для надежного зажигания ламп ЛДЦ-30 кроме постоянного напряжения +300 В на них дополнительно подается пульсирующее напряжение с амплитудой —360 в. Напряжение накала на отрицательный электрод каждой люминесцентной лампы подается от отдельной накальной обмотки. Постоянное напряжение 300 в для питания всей установки подается от бестрансформаторного выпрямителя, выполненного на мощных диодах Д302, включенных по мостовой схеме. Нити накала всех усилительных ламп соединены последовательно и питаются от сети через конденсатор емкостью 10 мкф.
Силовой трансформатор используется только для получения напряжения накала люминесцентных ламп и отрицательных напряжений —180 в и —360 в. Такая схема питания позволяет применить силовой трансформатор мощностью порядка 40 вт. Ввиду использования бестрансформаторного выпрямителя подключение цветомузыкальной приставки к радиоприемнику или магнитофону должно производиться через трансформатор низкой частоты. При напряжении сети 127 В применяются люминесцентные лампы, рассчитанные на 127 в.
В статье не указывается, какие выбираются цвета и каким частотам звукового диапазона они соответствуют, так как понятие низких, средних и высоких частот существенно зависит от звуковой программы. Большинство зрителей высказывается за общепринятое соответствие: низкие частоты — красный цвет, средние — зеленый или желтый, а высокие — синий.

светодиодные лампы

Все самое необходимое для ремонта Электроники © ElectronicsDesign.RU, 2010. Все права защищены.