ГЕРКОНОВАЯ ОХРАНА — ПРОСТО И ЭФФЕКТИВНО

Охранные системы — бурно развивающаяся область современной электроники. Опубликовано огромное количество всевозможных схем и конструкций, которые может сделать каждый, кто пару раз держал в руках паяльник. Например, «электронные охранники» могут предупредить о проникновении злоумышленника в помещение или сигнализировать о наличии рядом диктофона для несанкционированной звуковой записи.

Зачастую одно только мигание светодиодов и тревожные сигналы зуммеров, сопровождающие работу электроники, могут отпугнуть нарушителя.

Сделать такие устройства проще простого. Используя малогабаритные герконы, даже начинающий радиолюбитель в состоянии спаять целый набор приборов «электронной стражи». На нескольких примерах мы расскажем, какой должна быть схема каждого прибора, какова технология изготовления таких устройств и даже о том, как контролировать работу охранной электроники, используя технологии Интернет.

Герконами принято сокращенно называть герметизированные контакты. По сути, это те же самые реле, но без якоря и механической связи с контактами. Контакты герко-на заключены в герметичный корпус и замыкаются при воздействии на них магнитного поля (например, от постоянного магнита). В продаже имеются герконы с различными размерами и рабочими характеристиками, которые подразделяются на три основных типа: герконы замыкания, переключения и размыкания. В приведённых ниже схемах используются только герконы замыкания, имеющие нормально отомкнутые контакты.

Рассмотрим простейшую схему индикатора магнитного поля, который можно использовать для обнаружения диктофонов, имеющих малогабаритный динамик (рис. 1). Принцип работы устройства предельно прост — в случае приближения индикатора к диктофону, магнит динамика замыкает контакты геркона SF1 и начинает светиться сигнальный светодиод. Для изготовления такого индикатора можно взять светодиод VD1 с напряжением питания 3 В и батарейку GB1 типа CR2025 или CR2032 также на 3 В. При этом резистор R1 можно исключить из схемы. В случае более высокого напряжения питания резистор будет необходим, и его номинал легко рассчитывается исходя из закона Ома для участка цепи. В индикаторе можно использовать любые малогабаритные герконы.

Можно придать этому устройству больше «солидности» если добавить всего один элемент — зуммер НА1 на 3 В. Действительно, включив параллельно светодиоду зуммер (рис. 2), получим индикатор магнитного поля, при срабатывании которого не только зажигается светодиод, но и раздается звуковой сигнал.

Перед использованием индикатора полезно убедиться в работоспособности батарейки. Изменим схему ещё раз, подсоединив светодиод VD0 и однополюсный выключатель SА1 так, как это показано на рис. 3. В этом случае, при замыкании контактов выключателя, будет всегда гореть светодиод VD0, сигнализируя об исправности источника питания.

Надёжен ли в работе такой прибор? Да, если геркон поднести достаточно близко к динамику (диктофону с динамиком). К сожалению, контакты геркона могут не замкнуться в том случае, если он установлен под углом. Более надёжным в работе будет устройство, схема которого приведена на рис. 4. Здесь параллельно включены четыре геркона SF1-SF4, которые изначально можно установить под разными углами к источнику магнитного поля. Таким образом, вероятность срабатывания хотя бы одного геркона будет больше, и индикатор станет более чувствительным.

Основываясь на тех же принципах, можно создать простейшую охранную систему для защиты помещений от непрошенных гостей. Ёе схема показана на рис. 5. В данном случае герконы устанавливаются на дверях и окнах так, чтобы изначально каждый из них вплотную примыкал к небольшому магниту. Например, можно установить геркон на входной двери, а примыкающий к нему магнит — рядом, на дверной коробке. Когда дверь закрыта, контакты геркона будут замкнуты, и светодиод соответствующий охранной линии будет гореть. Как только злоумышленник откроет дверь, светодиод сразу потухнет, сигнализируя о разрыве электрической цепи.

Интересно, что даже такая простая охранная система может оказаться весьма эффективной, если её использовать в комплексе с технологиями Интернет. Персональный компьютер и веб-камера помогут вам ежесекундно отслеживать неприкосновенность помещения из любой географической точки, фиксируя одновременно неприкосновенность дверей и окон. Достаточно направить веб-камеру на пульт с сигнальными светодиодами. Еще большие возможности даёт при этом использование таких компьютерных программ, как, например, свободно распространяемая Easy Free Web Cam. Утверждается, что с помощью этой программы камеру можно использовать и как охранную систему с датчиком движения. Как только программа зафиксирует изменение изображения в кадре, камера начнет съёмку, автоматически загрузит изображение на указанный сервер, а в довершение повергнет злоумышленника в ужас, выдав через звуковые колонки собачий лай. В программе можно настраивать точность определения движущихся объектов в кадре.

Вообще, если проявить гибкость ума, можно придумать много интересных охранных схем с использованием герконов. В частности, можно сделать кодовый замок, срабатывающий при строго определённом расположении герконов и замыкающих контакты магнитов, и многое другое. Вкратце остановимся на том, как делать простые печатные платы для таких конструкций. Как правило, использование печатных плат позволяет уменьшить габаритные размеры электронных устройств и повысить надёжность их работы. При печатном монтаже соединение между деталями осуществляется с помощью тонких плоских проводников, нанесённых (как бы «напечатанных») на плату.

Заготовкой для печатной платы обычно служит гетинакс или стеклотекстолит с наклеенной на него тонкой медной фольгой. На поверхность фольги наносят лаком (можно — лаком для ногтей) рисунок печатной платы. После высыхания лака плату опускают для травления в раствор хлорного железа. Периодически покачивая емкость с платой, обеспечивают ее равномерное омывание раствором. В процессе травления участки фольги под слоем лака будут нетронуты, тогда как в остальных местах медная фольга будет удалена (вытравлена). Далее надо промыть плату проточной водой, высушить и удалить лак с помощью тампона и растворителя. На поверхности платы останется рисунок из тонких медных проводников. В местах будущей установки деталей сверлят отверстия диаметром 0,8 — 1,5 мм. Вид печатной платы для индикатора магнитного поля на четырёх герконах показан в натуральную величину на рис. 6. Желательно после пайки деталей все места соединений покрыть цветным прозрачным лаком или цапон-лаком. С одной стороны, это защищает пайку от воздействий внешней среды (неблагоприятные атмосферные, климатические условия), а с другой стороны придаёт печатной плате законченный вид со всей атрибутикой промышленного дизайна.