Три самодельных охранных устройства с сигнализацией, каждое выполнено по схеме с применением микросхемы CD4093, простые самоделки своими руками. Микросхема CD4093 очень похожа на К561ЛА7 или CD4011, в ней точно так жечетыре логических элемента «2И-НЕ», и по цоколевке совпадает.

Но отличается тем, что эти логические элементы у неё не обычные, а с эффектом триггера Шмитта. То есть, имеется существенный гистерезис между порогом нуля и порогом единицы. Это придает микросхеме много дополнительных интересных свойств, а схемы построенные на ней работают более стабильно. В этом смысле наиболее интересно применение CD4093 в простых охранных устройствах.

Охранное устройство с фотодатчиком

На рисунке 1 показана схема сигнального устройства, которое можно установить на проход или тропинку. Срабатывает оно на пересечение луча света, излучаемого сверх ярким светодиодом индикаторного типа. При пересечении луча включает звуковая сигнализация, которая звучит около 15 секунд.

Звуковая сигнализация представляет собой звук частотой около 2000 Гц прерывающийся с частотой около 2 Гц. Включение и выключение с помощью выключателя, работающего наоборот (замкнули - выключено, разомкнули -включено). После включения около 15 секунд схема не реагирует на датчик.

HL1 - это сверх яркий индикаторный светодиод. Ток на него подается через резистор R1 от общего источника питания. Ток постоянный. Вторая часть датчика -фототранзистор 2N5777. В рабочем состоянии светодиод и фоторанзистор строго нацелены друг на друга.

Желательно чтобы фототранзистор был закрыт блендой в виде трубки. Это уменьшит вероятность попадания на него прямого солнечного света, что может помешать работе сигнализации.

Рис. 1. Схема сигнализации реагирующей на пересечение луча света.

Пока никто луч не пересекает фототранзистор FT1 под его действием открыт. И на вывод 2 D1.1 поступает через него напряжение логической единицы. На выходе D1.2 тоже единица. Диод VD1 открыт и блокирует мультивибратор на элементе D1.3. Ноль с его выхода блокирует мультивибратор на D1.4.

На его выходе единица, поэтому ключ на разноструктурных транзисторах VТ1 и VТ2 закрыт, ток через динамик BF1 не протекает.

При пересечении луча фототранзистор закрывается, и напряжение на выводе 2 D1.1 падает до логического нуля. Это вызывает запуск одновибратора на элементах D1.1 и D1.2, который формирует на выходе D1.2 нулевой перепад длительностью около 15 секунд. При этом VD1 закрывается и запускает мультивибратор на D1.3, вырабатывающий импульсы частотой около 2 Гц.

Для включения и выключения служит выключатель S1. Для того чтобы выключить сигнализацию его нужно включить. При этом через него разряжается конденсатор С2, и остается в таком состоянии. На выводе 6 D1.2 удерживается логический ноль, поэтому на его выходе всегда будет логическая единица, независимо от состояния датчика. После включения сигнализации путем выключения S1 схема еще 15 секунд не будет реагировать на датчик, пока С2 заряжается через R4 до напряжения логической единицы.

Сигнализация с кодовым выключателем

На рисунке 2 показана схема сигнализации для квартиры, офиса, склада или другого помещения. Схема аналогична предыдущей, и отличается в основном датчиком, в качестве которого применен стандартный герконовый датчик положения двери (SG1). Есть различие в схеме включения и выключения.

Рис. 2. Схема самодельной сигнализации с кодовым отключением.

Включение производится выключателем S10, который подает на схему питание. После включения схема не восприимчива к датчику во время зарядки конденсатора С2 через резистор R4 (15 секунд). Когда дверь закрыта контакты SG1 замкнуты и через них на вывод 2 D1.1 поступает напряжение логической единицы. В таком состоянии диод VD1 открыт и мультивибраторы на D1.3 и D1.4 заблокированы. Звука нет.

При открывании двери контакты SG1 размыкаются, и на выводе 2 D1.1 напряжение падает до логического нуля. Это вызывает запуск одновибратора на элементах D1.1 и D1.2, который формирует на выходе D1.2 нулевой перепад длительностью около 15 секунд. При этом VD1 закрывается и запускает мультивибратор на D1.3, вырабатывающий импульсы частотой около 2 Гц.

По фронту каждого его импульса запускается мультивибратор на D1.4, вырабатывающий импульсы частотой около 2 кГц. Они через транзисторный ключ на VТ1 и VТ2 поступают на высокочастотную рупорную динамическую головку BF1.

Выключение производится в два этапа. Сначала при помощи простой кодовой клавиатуры на кнопках - переключателях S0-S9 вводится код одновременным нажатием кнопок кодового числа (такая клавиатура многократно описана на страницах этого издания, и, поэтому не вижу необходимости рассказывать как она работает).

При этом через замкнутую цепь S0-S9 конденсатор С2 разряжается. Теперь есть 15 секунд, чтобы войти в помещение и выключить сигнализацию выключателем S10.

Сигнализация для авто

На рисунке 3 приводится схема простого автомобильного охранного устройства, сделанного на той же основе. Здесь датчиком служит цепь автоматического включения освещения салона автомобиля. В любом легковом автомобиле в дверных проемах усановлены датчики, которые замыкаются при открывании двери и включают лампу освещения салона. Эта цепь очень часто используется и как датчик открытия дверей для сигнализации.

При открытии двери замыкание цепи происходит на общий минус. На выходе схемы уже нет ВЧ-динамика, потому что в качестве звукового сигнализатора используется автомобильный звуковой сигнал. Коллекторы транзисторов VT1 и VT2 подключаются к реле звукового сигнала, имеющееся в схеме автомобиля.

Рис. 3. Принципиальная схема самодельной сигнализации для авто.

Включение производится выключателем S1, который подает на схему питание. После включения схема не восприимчива к датчику во время зарядки конденсатора С2 через резистор R4 (15 секунд). Когда двери закрыты контакты дверных датчиков разомкнуты и через резистор R2 на вывод 2 D1.1 поступает напряжение логической единицы.

В таком состоянии диод VD1 открыт и мультивибратор на D1.3 заблокирован. Звука нет.

При открывании любой двери контакты дверного датчика замыкаются, и на выводе 2 D1.1 напряжение падает до логического нуля. Это вызывает запуск одновибратора на элементах D1.1 и D1.2, который формирует на выходе D1.2 нулевой перепад длительностью около 15 секунд. При этом VD1 закрывается и запускает мультивибратор на D1.3, вырабатывающий импульсы частотой около 2 Гц.

По фронту каждого его импульса открывается транзисторный ключ на VТ1 и VТ2, и реле звукового сигнала автомобиля включает его звуковой сигнал. Раздаются звуки, повторяющиеся с частотой 2 Гц.

Выключение производится в два этапа. Сначала нужно поднести постоянный магнит к геркону SG1. При этом через замкнутую цепь S0-S9 конденсатор С2 разряжается. Теперь есть 15 секунд, чтобы войти в помещение и выключить сигнализацию выключателем S1. Геркон SG1 нужно расположить где-нибудь за остеклением кузова автомобиля. А магнит можно сделать в виде брелка для ключей.

Детали

В схемах на рис. 1 и 2 в качестве динамика BF1 можно использовать любую высокочастотную динамическую головку сопротивлением не ниже 4 Ом, желательно рупорную. Микросхему CD4093 можно заменить отечественным аналогом - К561ТЛ1 или любым другим аналогом типа «4093».

Светодиод HL1 - любой индикаторный сверх яркий светодиод. Чем больше его яркость, тем шире расстояние может быть между ним и фоторанзистором. Фототранзистор 2N5777 можно заменить любым другим фототранзистором или даже фоторезистором. При этом может потребоваться подбор сопротивления резистора R2. Диоды 1N4148 можно заменить на КД522, КД521 или другие аналоги.

Транзисторы ВС557 можно заменить на КТ3107, транзистор ВС547 - на КТ3102, транзисторы ТІР61 можно заменить на транзисторы КТ815 или КТ817.

В процессе налаживания резистором R4 можно установить задержку после вклю-чния. Резистором R3 можно установить продолжительность сигнализации. Резистором R5 можно установить периодичность повторения сигнальных звуков. Резистором R6 - тон звучания.

На всех схемах для ясности сохранена общая последовательность нумерации деталей принятая на рисунке 1, поэтому на рисунках 2 и 3 некоторые позиции пропущены.

Горчук Н. В. РК-2017-02.

При включении S2, напряжение питания подаётся на схему, конденсатор С3 начинает заряжаться и на входе 1 микросхемы кратковременно появляется логический 0, на выводе 4 тоже 0 и триггер устанавливается в дежурное состояние. В таком состоянии он будет находится секунд 20, пока не зарядится конденсатор С1. Если за это время дверь квартиры не закрыли - сработает сирена с задержкой 15 секунд. При открывании двери посторонним человеком геркон разомкнётся и на входе микросхемы 9 появится логическая единица, а на выходе 10 логический 0 и триггер переключится. На выходе 4 появится логическая 1 и начнётся заряд конденсатора С2. Когда конденсатор зарядится, на входе микросхемы 12 и 13 появится логическая 1, а на выходе 11 логический 0, транзистор VT3 откроется и откроет транзистор VT1. Зазвучит сирена. Чтобы сирена не сработала, надо в течении 15 секунд после открытия двери выключить S2.

Сирену надо установить в любом труднодоступном месте для посторонних лиц. Выключатель S2 в потайном месте. Геркон с магнитом установить на двери. Светодиод снаружи помещения, он показывает, что сигнализация включена. Контакт геркона показан при открытой двери. Геркон можно вынуть из реле рэс-55.перемычку между контактами 1,2 микросхемы убрать.

Ток потребления схемой около 15 мА. Поэтому сигнализация долго может находиться включённой в дежурном режиме. Питание от аккумулятора обеспечивает работу сигнализации независимо от электросети.

Список радиоэлементов

Самодельная сигнализация на базе AVR микроконтроллера ATtiny2313 и мобильного телефона.

Сигнализация предназначена для охраны помещений. И хотя в интернете уже не мало подобных устройств, я решил создать своё, которое мне нужно для работы. Принцип работы классический: к двери крепится геркон и магнит. Дверь открылась - геркон разомкнулся - на микроконтроллер поступил сигнал (ноль поменялся на единицу) - после задержки времени сработало реле, которое своими контактами замкнуло на короткое время кнопку быстрого вызова на телефоне. Кнопка быстрого вызова настраивается зарание на нужный номер. Можно использовать любой кнопочный телефон с функцией быстрого вызова абонента. При написании программы ставилась задача сделать задержку на выход и на вход, а так-же после срабатывания сигнализации переводить схему в пассивный режим, что-бы в случае долго открытой двери телефон не делал постоянных вызовов и не действовал на нервы. Принципиальную схему старался сделать, как можно проще.

Для микроконтроллера применил панельку, что-бы в случае необходимости можно было легко менять микроконтроллер (например для изменения временных интервалов). Для реле так-же применил панельки (сборные), под которыми расположил диоды (диоды защищают транзисторы от пробоя самоиндукцией реле). Реле 1 - миниатюрное типа «TIANBO TR5V L-S-Z 05VDC». Реле в случае необходимости легко вынимается из панельки и меняется на другое.

Монтаж выполнил на макетной плате, все детали выводные, резисторы 0,25 Вт. Ножки деталей использовал для соединений, под панелькой микросхемы так-же расположил детали (резисторы и диод). Получилась компактная плата 40 на 40 мм.. Для наглядности на монтажной схеме панельки обозначил красным цветом, точки куда вставляются ножки деталей - синим, сами детали зелёным, корпус микросхемы, конденсаторы и реле жёлтым. Реле 2 для сирены, выполнил на отдельной плате. Для зарядки телефона применил штатное зарядное устройство, которое подключил к таймеру. Таймер включается раз в неделю на два часа.

Алгоритм работы устройства.

При подаче питания:

1. Включение контрольного светодиода HL2 на «ВЫХОД».
2. Проверка шлейфа на разрыв. Если после включения схемы шлейф разорван или геркон разомкнут - светодиоды начинают моргать с интервалом 1 сек.
3. Задержка на выход - 1 минута
4. Переход в режим «ОХРАНА» «КОНТРОЛЬ ДАТЧИКА» (Геркона).
5. Контрольный светодиод отключается, схема переходит в охранный режим.
6. После сработки датчика задержка на «ВХОД» - 25 сек.
7. Включение «Реле 1» (два раза -1 сек. и 4 сек.) - кнопка телефона замыкается дважды.
8. Задержка 30 сек.
9. Включение «Реле 2» - Включает СИРЕНУ на 2 минуты.
10. Включение контрольного светодиода HL1 индикатор срабатываня охраны (для повышения скрытности можно не использовать).
11. Переход схемы в пассивный режим - схема на геркон не реагирует до следующего переключения питания.

Отключение охраны производится отключением питания 5V. (выключатель размещается в скрытом месте).

Интервалы могут отличаться на 5сек. в зависимости от конкретного микроконтроллера т.к. кварц для упрощения схемы не использовал.

Устройство проверено и показало надёжность в работе (длина шлейфа до геркона при проверке составляла 14 метров). Защита от помех выполнена, как на аппаратном так и на программном уровнях. Программа написана мной на Ассемблере в программной среде «AVR Studio».

Охрана автомобиля – вопрос актуальный и иногда дорогостоящий. Но если у вас недорогой автомобиль, можно сделать простую автосигнализацию своими руками. Для этого понадобиться минимальное знание физики, несложная микросхема и необходимые радиокомплектующие. Они легко выпаиваются из старой аппаратуры.

Для создания сигнализации подойдут микросхемы серии SC1006, которые предназначены для сигнализаций с повышенным уровнем питания. И ещё хочу сразу отметить один момент, если у вас грузовой автомобиль типа автопогрузчика, то я хочу вам подсказать отличный ресурс, где можно подобрать и купить запасные части, заходите и выбирайте.

Микросхемы могут работать в большом промежутке питающих напряжений. Но лучше всего питать микросхемы напряжением в 5 вольт.

Они имеют встроенный стабилитрон, что позволяет питать их от аккумулятора. Микросхема SC1006 относится именно к таким. Глядя на схему, можно понять, что номинальное напряжение дает возможность использовать ее для сигнализаций. На основе данных микросхем разработаны многие сигнализации и сигнальные устройства в автомобиле.

Излучаемые микросхемой импульсы, частота которых постоянно меняется, создают вой сирены. С каждой секундой он увеличивается и подается на головку. Она подключена к двум транзисторам, второй из которых является усилителем мощности. Вместо двух обычных транзисторов можно установить один – КТ829. Он гораздо мощнее.

В качестве звуковой головки подойдет пьезоизлучатель. Его можно заменить любой высокочастотной динамической головкой с мощностью более 10 ватт. Для того чтобы головка усилила эффект сигнализации, ее необходимо установить в акустику.

На входе питания установлен одноамперный полупроводниковый диод. Он необходим для того, чтобы не происходила переплюсовка питания.

В системе используется резистор 30 кОм. От него зависит звук сигнализации. Если он не устраивает, можно установить переменный резистор, на котором можно отрегулировать продолжительность импульсов и настроить необходимый звук.

Если к сигнализации присоединить датчик вибрации или присутствия, то ваш автомобиль будет под надежной охраной.
Всего вам доброго….

В этой статье приведены схемы простейших электронных сигнализаций, сделать которые может каждый, кто хоть в минимальной степени знаком с электроникой или просто умеет держать в руке паяльник. Пригодятся такие сигнализации во многих случаях. Их можно поставить на окнах, если в доме есть маленький ребенок, который может их открыть. На дверях квартиры или гаража охраняемой стоянки. И при срабатывании сторож вызовет милицию. Можно поставить такую сигнализацию и в квартире, если вы дружите с соседями. Даже если вы идете в поход, но не грех раскинуть на ночь охранный шлейф и вокруг лагеря на случай появления диких животных или посторонних.

Первая схема электронной сигнализации проста до крайности, проще уже некуда. Это всего один транзистор, резистор и исполнительно реле. Если предполагается звуковая сигнализация, то вместо реле включают звуковую сирену или ревун.

Принцип работы: Охранный шлейф представляет собой тонкий провод, или замкнутый контакт. Когда провод цел (или контакт замкнут), база транзистора заземлена и транзистор закрыт. Ток между коллектором и эмиттером не протекает.

Если же порвать охранный провод, или разомкнуть контакт, база окажется подключенной к источнику питания через резистор R1, транзистор откроется и сработает реле (или сирена). Выключить ее можно только либо отключив питание, либо восстановив охранный шлейф.
Такую сигнализацию можно использовать для охраны своих вещей, например. В качестве охранного контакта применяют геркон, сигнализацию прячут в боковой карман сумки или рюкзака, а рядом располагают магнит. Если магнит удалить от самой сигнализации (переместить вещь), сирена заверещит на все голоса.

Вторая схема с более продвинутыми пользовательскими функциями

Как и в первом случае, в качестве датчика служит охранный шлейф, нормально замкнутый (в режиме охраны) контакт или геркон, замкнутый магнитным полем. При нарушении шлейфа происходит срабатывание сигнализации и работа ее продолжается до отключения питания. Восстановления шлейфа не приводит к выключению сигнализации, она все равно будет продолжать работать некоторое время. Сигнализация имеет кнопку временной блокировки, необходимой для покидания охраняемой зоны сами владельцем. Сигнализация так же имеет и задержку срабатывания, необходимую для ее выключения владельцем при его входе в охраняемую зону.

Разберем работу схемы. Прежде чем поставить сигнализацию на охрану, Необходимо выключить (разомкнуть) выключатель S1. Его надо установить в потайном месте недалеко от входа. Можно использовать, например, скрытый геркон, который замыкается – размыкается перестановкой какого либо предмета с встроенным в нем магнитом и т.п. Этот выключатель блокирует работу системы и она перестает реагировать на обрыв шлейфа. При уходе, выключатель S1 размыкается и конденсатор С2 начинает заряжаться через резистор R2. Пока конденсатор не зарядится до определенной величины, система «слепая». И у вас есть время покинуть объект, восстановив охранный шлейф или замкнув контакты. Подбирая значения резистора R2 и конденсатора С2 добейтесь приемлемой для себя задержки при выходе.

Если охранный шлейф будет нарушен, то через резистор R1 начнет заряжаться конденсатор С1. Эта пара создает небольшую задержку срабатывания сигнализации, и у хозяина есть время ее нейтрализовать, включив выключатель S1. Необходимо подобрать номиналы резистора и конденсатора для комфортного времени задержки срабатывания.
Если же шлейф нарушен злоумышленником, который не знает как выключить сигнализацию, то через некоторое время после разрыва шлейфа, сигнализация сработает (на обеих входах элемента D1.1 будут по логической «1», соответственно, на выходе «0». Пройдя через инвертор D1.2 он снова станет «1» и откроет транзистор VT1. Транзистор разрядит конденсатор С3 и через инвертор откроет транзистор VT2, который и заставит сработать исполнительное реле или включит сирену.

Даже если злоумышленник быстро восстановит шлейф, то сирена будет продолжать работать, так как конденсатор С3 будет достаточное время заряжаться через резистор R3. Именно номиналы этой пары и определяют время работы сигнализации после восстановлении шлейфа. Если же шлейф не восстановлен, сигнализация будет работать постоянно.
Микросхема — К561ЛА7, транзисторы — любые n-p-n (КТ315, КТ815 и т.д.) Источник питания — любой с напряжением +5 — +15 Вольт. Исполнительное реле или сирена может быть подключена к более мощному источнику питания, нежели сама схема. В режиме ожидания схема тока практически не потребляет (на уровне саморазряда батарей).