МОБИЛЬНИК-ОХРАННИК

Четыре года назад в «Моделисте-конструкторе» был опубликован мой материал о снегоуборочной машине. Сегодня представляю на суд читателей материал другого свойства — использование GSM канала связи (то есть сотового телефона) в системе охранной сигнализации. Это, пожалуй, новое направление в радиолюбительской практике. Достаточно сказать, что в известном журнале «Радио» было всего две публикации на эту тему. Но приведённые в них «тяжёлые» «навороченные» схемы с процессорами, программированием, вмешательством в схему сотового телефона потянет далеко не каждый (даже опытный) радиолюбитель.

Мной разработано, внедрено и эксплуатируется уже более двух лет в постоянном режиме простое устройство охранной сигнализации с использованием сотового телефона (который чаще называют «мобильник») без вмешательства в его схему. Устройство может собрать радиолюбитель с небольшой практикой. Дополнительно прилагаю вариант схемы для охраны нескольких объектов (рис.1). ВЫХОД которой соединяется С предложенным устройством, названным «узлом согласования системы охранной сигнализации с каналом связи GSM».

«Узел согласования» состоит из двух практически независимых блоков. Первый — это «звонок», сообщающий о нарушении сигнализации объектов. Второй — «контролёр», следящий за исправностью систем сигнализации. Систем две — в соответствии с количеством охраняемых объектов, обозначенных на схеме буквами «Д» и «У». «Д» — это дом, «У» усадебные постройки (гараж, погреб, ворота).

Система сигнализации представляет собой шлейфы из герконов с магнитами на окнах, дверях, воротах, люках, и эти шлейфы подключены к электронике на микросхемах 155-й серии. Каждая система имеет свою частоту генератора, свой голос, по которому можно определить, какая из систем нарушена. Для контроля обеих систем применяется третий сигнал — так называемый «сигнал покоя» .

У меня он представляет собой короткий сигнал «пип» с частотой 1 кгц и повторяющийся через каждые шесть секунд. Но, в принципе, это не обязательно. Достаточно знать, что ни одна из систем сигнализации не сработала.

Блок «звонок» (рис.2) представляет собой схему из трёх реле времени- «5 с», « I мин». «45 мин» и исполнительных механизмов, состоящих из электромагнитов и рычагов.

При нарушении сигнализации обьектов на входы «Д» или «У» поступает высокий уровень (ТТЛ) около четырех вольт, который, пройдя через замкнутые о исходном состоянии контакты Р3.2. попадает на базу транзистора УТ1 Срабатывает простое реле К1. контактами К1.1 которого включаются все три реле времени (рис.4). Контактами Р1.1 «реле 5 с» происходит блокировка простого реле К1 Это нужно для того, чтобы продолжить подачу питающею напряжения +12 В  через  его контакты К1.1, так как транзистор VТ1 уже закрыт, потому что включившееся реле «45 мин» контактами Р3.2 разомкнуло его управление.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема охранной сигнализации на четыре объекта (А), стабилизатора напряжении 5 В (Б) и  топология печатной платы (В) 

Реле «5 с», кроме блокировки реле К1. на это же время включит через контакты Р1.2 электромагнит ЭМ1, который через рычаг нажимает кнопку «2» (рис.6) «нового телефона и держит её в течение 4 5 секунд Происходи! «быстрый набор» телефонного номера абонента, которому нужно сообщить о нарушении сигнализации. Вместо кнопки «2» можно использовать кнопку «5» или «8», так как все они находятся на одной линии под рычагом электромагнита ЭМ1. Абонент слышит звонок на своём телефоне, нажимает кнопку «зелёный телефон», слышит сигнал обьекта с нарушенной охранной системой и принимает соответствующие меры.

Через одну минуту «реле 1 мин» включает через свои контакты Р2.2 электромагнит ЭМ 2. который через рычаг нажимает кнопку «Выкл.» («красный телефон»), тем самым заканчивает звонок абоненту и переводит свой сотовый а режим ожидания. Электромагнит ЭМ 2 питается только энергией заряда конденсатора С1 4700,0×25 В. который подзаряжается через К4 и замкнутое при включении реле «1 мин» контакты Р2.3.

Реле времени «45 мин» предназначено для того. чтобы звонок о нарушении сигнализации подавался разово, то есть длился только 1 минуту. И если нарушение сигнализации не устранено, это реле времени через 45 минут, выключившись, вновь замыкает контакты Р 3.2, сигнал тревоги опять поступает на базу УТ1, и весь описанный процесс повторяется.

Хочу заметить одну немаловажную деталь — рассмотренный «блок звонка» в дежурном режиме практически не потребляет энергии, так как все реле времени находятся в выключенном состоянии, а транзистор VT1 закрыт. Энергию, причём мизерную, потребляют только некоторые светодиодные индикаторы

Хочу обратить внимание, что осе реле времени срабатывают при подаче напряжения. Поэтому реле «1 мин» и реле «45 мин» в первый момент питаются через диоды (соответственно. VD5 и VD4), а когда они включаются, то питание приходит через их контакты Р2.1 и Р3.1. Отработав своё время, их реле отпускаются, и эти репе времени полностью обесточиваются.

Работа «блока контроля» (рис.З) тоже проста. Абоненту, скажем, нужно позвонить и узнать, всё ли в порядке с объектами охраны Он набирает номер сотового телефона нашего «узла согласования». Сигнал звонка у сотового телефона, как мы знаем, очень громкий. А микрофон акустического реле (рис.4) «блоха контроля» установлен рядом с сотовым телефоном От звука звонка срабатывает акустическое реле, и контактами АР 1.1 включается электромагнит ЭМЗ, который через рычаг нажимает кнопку «зелёный телефон», и абонент слышит, что всё н порядке никакого нарушения нет.

Одновременно с ЭМЗ включается реле «1 мин», которое через 1 минуту электромагнитом ЭМ 4 нажмёт через рычаг кнопку «Выкл» («красный телефон»), и сотовый телефон сигнализации возвращается в режим ожидания. «Блок контроля» в режиме ожидания также потребляет очень маленький ток — ток покоя акустического реле (5 — 10 мА.) плюс ток светодиода «контроль».

Все происходящие в «узле согласования» процессы можно контролировать подключёнными светодиодами.

«Узел согласования» собирается в корпусе размерами 210x100x110 мм. На передней панели сделан проём для установки сотового телефона (см. фото на заставке). Мною применяется мобильник SAMSYNG SGH-X100, но можно любой другой (только не «раскладушку»!), имеющий функцию «быстрый набор». Телефон используется в заводском чехле, который внизу имеет скобу для подвешивания аппарата на ремне. Телефон вставляется в проём корпуса. В нижней части телефонной ниши на высоте 7-8 мм установлена поперечная металлическая полоска шириною 12 15 мм. Скоба заходит под эту полоску и фиксирует аппарат. Сверху над телефоном расположены 3 рычага; на их дальних концах фиксируются якоря электромагнитов, а па ближних — установлены кнопки зафиксированные. соответственно, над кнопками «Выкл.» («красный телефон»), цифрой «2» (или «5», или «8») и «Вкл.» («зелёный телефон»). Для контроля установки над проёмом предусмотрено окошечко из оргстекла размерами 18×35 мм. И, если необходимо, кнопкой «Свет» можно включить внутреннее освещение.

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема блока «звонок» (Г) и топология её печатной платы (Д)

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема блока «контроль» (Е) и топология её печатной платы (Ж)

Если мобильник вставляется до подачи питания на «блоки», то из-за особенности схемы срабатывает электромагнит, нажимающий кнопку «зелёный телефон». В исходное со стояние аппарат приводится кнопкой «Сброс» на передней панели, но можно и не нажимать «Сброс», так как через 1 мин реле «1 мин» само установит его в исходное состояние. Если вы сначала подали питание на «узел согласования», а потом вставили включённый телефон — вся система сразу же приводится в дежурный режим, то есть никаких манипуляций делать не нужно.

Сзади на задней стенке установлен разъём типа МРН8. Для большей надёжности его выводы соединены попарно.

На этот разъем для «узла согласования» приходят из схемы охранной сигнализации четыре провода сигнал «Д», сигнал «У», -12 В и +12 В.

Так как электромагниты ЭМ2 и ЭМ4 нажимают одну и ту же кнопку «Выкл.» («красный телефон»), ЭМ4 можно исключить, оставив только ЭМ2, и включать ого из обоих «блоков» через развязывающие диоды VD1 -VDЗ.

Плата блока «звонок» имеет размеры 70×95 мм. Плата блока «контроль» — 60×95 мм Монтаж этих плат и стоек с исполнительными механизмами произведен на дюралюминиевой пластине размерами 100x200x2мм, которая является ложем телефона.

С левой стороны устанавливается в горизонтальном положении плата блока «звонок», дальше, чуть правее от центра, монтируется исполнительный механизм и справа от него вертикально плата блока «контроль». После монтажа в корпусе пластина фиксируется винтами так, чтобы её поверхность была на уровне нижней кромки проема — для легкой установки телефона.

В приведённом «узле согласования» установлены реле РЭС 22 (паспорт Р04500.129), но вполне подойдут и иные, с рабочим напряжением 9 — 12 вольт. Электромагниты использованы от «автостопа» кассетного магнитофона «Карпаты» (можно и другие, подходящего размера). Их обмотки перематываются заново проводом ПЭЛ 0,12 мм (количество витков 1200).

Все реле времени однотипные, собранные по схеме В.Асеева («Радио» № 9, 1983 г.). разница у них только во времязадающей ёмкости С3. Дли «5 с» она равна 2,2 мкФ, для «1 мин» — 47,0 мкФ, для «45 мин» 3200 мкФ (2200,0 + 1000.0) (см. рис.4).

Для тех. кто хотел бы изготовить всю охранную систему, в качестве образца пред-лагаю охранную сигнализацию на 4 объекта (см. рис.1). В качестве датчиков можно использовать кнопочные выключатели, работающие на размыкание, или герконы с магнитами, или шлейфы из герконов с магнитами, исходя из того, сколько будет датчиков на том или ином объекте. Каждому объекту соответствует свой светодиод, который и будет мигать при нарушения сигнализации я нём с подачей звукового сигнала тревоги. Высоким уровень с вывода DD2 в качестве сигнала «У» поступит на вход «У» «узла согласования».

Рис. 4. Принципиальная электрическая схема реле времени (В.Асеев. «Радио», №9, 1983 г)

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема от телефонов акустического реле. В качестве ВМ-1 можно иснользовать капсюли ТОН-1, ТОН-2 или МКЭ (Б.С.Иванов. Энциклопедия начинающего радиолюбителя. Изд-во «Патриот», 1992 г.)

Рис. 6. Общий вид исполнительного устройова (соотношение плеч ричагов от 1:3 до 1:4)

Если изготовить еще одну такую схему и применять для охраны дома, можно получить второй сигнал дня «узла согласования» — сигнал «Д». Нужно только изменить частоту звукового генератора, чтобы «голоса» тревоги были разными.

Блок питания можно применить любой, выдающий 15 —18 вольт и ток при +5 В — до 100 мА, а при +12 В — до 1 А.

Схема сигнализации собирается в отдельном корпусе и устанавливается рядом с «узлом согласования» для того, чтобы сигналы тревоги были слышны сотовому телефону «узла».

При использовании охранной системы и «узла согласования» для защиты от несанкционированного доступа дач и удаленных гаражей, не имеющих сети 220 В. для их питания можно использовать обычный автомобильный аккумулятор, а питающее напряжение +5 вольт получить от стабилизатора КРЕН 5А или импортною — 7805.

Схему охранной сигнализации можно улучшить, добавив в неб ячейку «памяти» Скажем, вскрыли ваш гараж, открыли ворота — сработала сигнализация, пошли звонки абоненту. Но ворота закрыли я сигнализация успокоилась, хотя там, может быть, уже не стало машины Поэтому в схему сигнализации нужно добавить самоблокирующееся реле по каждому объекту, чтобы сигнал тревоги продолжался независимо от того, прекратилось нарушение или нет.

Но эго уже на усмотрение самого радиолюбителя.

И.САРДАЕВ, г. Топки, Кемеровская обл.