ОХРАННЫЙ СИГНАЛИЗАТОР

Это устройство охранной сигнализации (УОС) предназначено для автоматической подачи сигнала тревоги (электрозвонка) в случае проникновения посторонних лиц на охраняемый объект — квартиру, дачу, гараж. Оно отличается большей помехоустойчивостью и отсутствием ложных срабатываний. Устройство питается от 12-вольтной батареи GB1 из восьми гальванических элементов, потребляя в дежурном режиме ток не более 5 мА.

В состав УОС входят три компаратора. Первый собран на логическом элементе DD1.1 с конденсатором С1, резистором R1 и диодом VD1; второй — на DD1.2 с конденсатором С2, резистором R3 и диодом VDЗ; а третий — на DD1.3 с конденсатором С3, резистором R4 и диодом VD4. Другие слагаемые устройства: инверторы (DD1.4 и DD2.1), RS-триггер на элементах DD2.2 и DD2.3, узел индикации включения устройства и перехода в дежурный режим (DD2.4 с резистором R5 и светодиодом HL1), транзисторный усилитель тока (VT1 и VT2 с нагрузкой в виде электромагнитного реле К1, контакты К1.1 которого включают звонок НА1, подающий сигнал тревоги при попытках несанкционированного проникновения на охраняемый объект).

При подготовке устройства к работе (прежде чем покинуть помещение) замыкают контакты дверных датчиков SF1 — SFN шлейфа охранной сигнализации. Потом включают тумблер SA1, подавая в схему напряжение питания. При этом появляется лог.0 (логический «нуль») на входе элемента DD2.1, а на выходе, соответственно, лог. 1 (логическая «единица»). Последняя оказывается приложенной и ко входу 5 DD2.2.

Через резистор R1 в течение 50—70 с происходит заряд конденсатора С1. В это время на выходе элемента DD1.1 присутствует лог. 1, а на выводе 4 DD1.2 — напряжение низкого уровня, которое и поступает на вход 2 элемента DD2.3. Значит, RS-триггер находится в нулевом состоянии, характеризующемся тем, что на выводе 4 микросхемы DD2 будет лог.0, а на выводе 3 — напряжение высокого уровня. Оно воздействует на вход 12 DD2.4. Но на входе 13 этого же логического элемента присутствует напряжение низкого уровня, в результате чего на выводе 11 DD2.4 устанавливается лог. 1, зажигая светодиод HL1, сигнализирующий о включении устройства.

Пока на входе 2 логического элемента DD2.3 присутствует напряжение низкого уровня, кратковременное размыкание контактов датчиков SF1 — SFN не изменяет состояние триггера. В это время, называемое установочным, можно беспрепятственно выходить из помещения.

Когда конденсатор С1 зарядится, лог.1 на выводе 3 DD1 сменится на лог.0, а на выводе 4 данной микросхемы установится напряжение высокого уровня, которое поступит на вход 2 логического элемента DD2.3. Состояние же RS-триггера останется пока неизменным.

Одновременно напряжение высокого уровня поступит с выхода элемента DD1.2 на вход 13 DD2.4, в результате чего на выводе 11 микросхемы DD2 вместо лог. 1 появится лог.0. Светодиод HL1 погаснет, а это значит, что УОС перешло в дежурный режим.

Теперь любые попытки несанкционированно проникнуть в помещение приведут к срабатыванию (прерыванию контактов) одного из датчиков SF—SFN охранного шлейфа. Следствием этого будет поступление через резистор R2 на вход логического элемента DD2.1 напряжения высокого уровня. Тогда на выводе 10 микросхемы DD2 появится лог.0, который через вход 5 логического элемента DD2.2 изменит состояние RS-триггера на противоположное. При этом на выводе 4 DD2 возникнет напряжение высокого уровня. Оно-то и будет заряжать конденсатор С3 в течение 30-50 с.

Принципиальная электрическая схема и топология печатной платы самодельного устройства охранной сигнализации

Пока заряжается С3, на выходе компаратора DD1.3 присутствует напряжение высокого уровня, а на выходе инвертора DD1.4 — лог.0. Но потом состояние данного узла изменится. Конденсатор зарядится, и напряжение высокого уровня, воздействуя на вход компаратора DD1.3, обеспечит появление лог.0 на выводе 10 микросхемы DD1.

При этом на выходе инвертора DD1.4 появится лог.0, который через резистор R6 поступит на базу полупроводникового триода VT1, а тот, открывшись, отопрет и транзистор VT2. В результате сработает электромагнитное реле К1 и своими контактами К1.1 включит звонок НА1.

Но можно сделать и так, чтобы сигнал тревоги не зазвучал (например, при проверке охраняемого помещения или когда в него входит хозяин). Для этого предусмотрено отключение УОС тумблером SA1 во время заряда конденсатора С3, которое составляет, как уже отмечалось выше, 30—50 с.

Если же контакты датчиков SF1— SFN охранного шлейфа оказываются снова замкнутыми и тумблер SA1 остается во включенном положении, то напряжение высокого уровня, присутствующее на выходе элемента DD1.4, будет заряжать конденсатор С2. Примерно через 70—90 с появится лог.1 на входе 6 DD1.2, а на выходе — напряжение низкого уровня. Оно переключит триггер в нулевое состояние, при котором на выходе 4 элемента DD2.2 будет лог.0. Тогда УОС снова перейдет в дежурный режим охраны объекта.

«Начинка» устройства охранной сигнализации монтируется на печатной плате из 1,5-мм фольгированного гетинакса. При этом рекомендуется использовать постоянные резисторы МЛТ-0,125 и конденсаторы К50-35, микросхемы К561ЛЕ5 (DD1) и К561ЛА7 (DD2), полупроводниковые диоды КД103А, транзисторы КТ315Г, светодиод АЛ307АМ, реле РПГ-5-2101-УЗ-12В, тумблер МТ-1, гальванические элементы R20. Для дверных датчиков охранного шлейфа подойдут типовые СМК-1, а для оконных — ДИМК. В качестве сигнализатора тревоги подойдет звонок громкого боя МЗ-2 (220 В, 50 Гц).

Возможны и замены. Вместо транзисторов КТ315Г приемлемы их аналоги с любым буквенным индексом в наименовании. То же самое в отношении диодов и светодиода. РПГ-5-2101 -УЗ-12В можно заменить электромагнитным реле с напряжением срабатывания 10 В, контакты которого рассчитаны на ток не менее 0,1 А при 220 В. С функциями же звонка справится электромагнитный ревун РВ4-2 (220 В, 50 Гц).

Если монтаж выполнен верно и из исправных деталей, то отладочные работы не нужны. При желании можно изменить временные характеристики УОС подборкой соответствующих времязадающих резисторов или конденсаторов в RC-цепях.

Г. СКОБЕЛЕВ, г. Курган