Электронный сторож на приусадебном участке

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: охрана дома

Опубликовано: 26.11.2019 10:19

Просмотров: 1716

Простое универсальное электронное устройство, собранное на интегральных микросхемах серии К176, предназначено для охраны различных стационарных объектов: гаража, хозблока, времянки, жилого дома, погреба, выносного термостата для хранения пищевых продуктов в условиях воздействия повышенной или пониженной температуры, а также повышенной относительной влажности окружающей среды. Электронный сторож обеспечивает 100%-ное срабатывание при проникновении постороннего лица на охраняемый объект, подавая звуковой или световой сигнал тревоги, вырабатывая электрический сигнал, который может быть передан на обслуживаемый пульт управления.

Если вместо микропереключателей SA1— SA4, работающих на размыкание, проложить тонкий обмоточный провод диаметром до 0,1 мм по периметру охраняемого объекта, то обрыв его в любой точке приведет к срабатыванию системы.
Принципиальная электрическая .схема электронного сторожа приведена на рис.1.8. Устройство состоит из двух функциональных блоков, которые конструктивно могут быть выполнены в виде самостоятельных сборочных единиц: блока питания и блока электронного управления. Блок питания состоит из входного устройства; сетевого понижающего трансформатора питания Т1; выпрямителя, работающего на емкостный фильтр, и стабилизатора напряжения. Электронный блок управления включает две интегральные микросхемы, комплект концевых выключателей и исполнительный механизм любого конструктивного исполнения, но работающего от электрического сигнала.Входное устройство электронного сторожа обеспечивает подключение его к сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц при помощи электрического соединителя XI; предохранение входных цепей устройства от коротких замыканий при помощи плав-кого предохранителя FU1, и сигнализацию о готовности к работе индикаторной лампой тлеющего разряда, включенной в сеть переменного тока. Включение электропитания осуществляется переключателем, установленным на приборной панели.
Сетевой понижающий трансформатор питания Т1 изготавливают на броневом ленточном магнитопроводе типа ШЛ витой конструкции. В сторожевом устройстве использован покупной унифицированный трансформатор серии "Габарит" (ТН2-127/220-50). Сетевой трансформатор обеспечивает необходимый уровень выпрямленного напряжения, полную гальваническую развязку вторичных цепей сторожевого устройства от сети переменного тока, а также дополнительную электробезопасность при эксплуатации устройства за счет применения и использования низких напряжений и небольших значений токов. Первичная обмотка трансформатора рассчитана на подключение к сети переменного тока напряжением 220 или 127 В частотой 50 Гц. На вторичной обмотке трансформатора действуют переменные напряжения 6,3; 5 и 1,3 В (выводы 7 и 8, 9 и 10, 10 и 11 соответственно). В сторожевом устройстве может быть применен самодельный трансформатор, для изготовления которого в табл. 1.11 приведены все необходимые сведения.

При изготовлении сетевого трансформатора питания Т1 особое внимание следует обратить на изоляцию проводов между слоями и между обмотками, а также на качественную пропитку изоляционными лаками.
Выпрямитель собран по однофазной двухполупериодной мостовой схеме на четырех выпрямительных диодах средней мощности VD1— VD4. Выпрямитель обеспечивает на выходе номинальное напряжение 9 В с отклонениями не более ±15 %. Выпрямительные диоды, указанные на схеме рис. 1.8, можно заменить выпрямительной сборкой или аналогичными диодами большей мощности. В случае, если на приусадебном или садово-огородном участке отсутствует сеть переменного напряжения, питание сторожевого устройства можно осуществлять от автономного источника, имеющего выходное напряжение 9 В. Электронная часть сторожевого устройства собрана на двух интегральных микросхемах серии К176, в состав которых входят два триггера (выводы 810 и 1114); компараторы напряжения и инверторы. В микросхеме DA1 компаратор имеет выводы (1—3). Использование микросхем данной серии позволяет охранному устройству иметь значительный запас времени эксплуатации от автономного источника питания без его подзарядки, так как в дежурном режиме потребление электроэнергии не превышает 4 мкА.
В дежурный сторожевой режим работы устройство включается переключателями SA1 или SA2 типа "тумблер" в зависимости от источника электропитания. После включения напряжение поступает на конденсатор С5, и начинается его зарядка через резистор R4. В это время на входе компаратора микросхемы DA1 (выводы 1 и 2) действует напряжение высокого уровня (логическая 1), а на его выходе (вывод 3) — напряжение низкого уровня (логический 0). До тех пор пока контакты конечных выключателей SA3—SA6 замкнуты, на выходе инвертора интегральной микросхемы DA1 (выводы 4—6) будет напряжение высокого уровня, и триггер схемы установится в такое положение, когда на его выходе (вывод 10) будет напряжение низкого уровня. В этом случае на выходе группы параллельно включенных инверторов второй микросхемы (выводы 4—6 и 11—13) появится также напряжение низкого уровня, светодиод оптрона будет выключен, фотодинистор закрыт и исполнительное устройство К1 обесточено. Пока конденсатор С4 не зарядится, устройство сигнализации при замкнутых контактах переключателей SA3—SA6 будет находиться в режиме подготовки к эксплуатации. Время зарядки конденсатора С4 регулируется в достаточно широких пределах (от 0 до 45 с); в течение этого времени исполнительный механизм остается отключенным от источника питания. Если устройство охраняет выходную дверь помещения, то за указанное время надо успеть выйти из помещения и закрыть дверь. Таким образом, в пределах времени зарядки конденсатора С4 контакты переключателей SA3—SA6 можно размыкать и замыкать сколько угодно раз, состояние триггера первой микросхемы при этом не изменится и сигнал тревоги не прозвучит. После зарядки конденсатора С4 до напряжения питания на выходе компаратора первой микросхемы (выводы 1—3) появится напряжение высокого уровня, и сторожевое устройство будет готово реагировать на разомкнутое положение контактов переключателей SA3—SA6.
При проникновении на охраняемый объект постороннего лица, один из контактов будет обязательно разомкнут, триггер первой микросхемы (обозначим его RS1) переключится, а на выходе (вывод 10) появится напряжение высокого уровня. С этого момента начинается зарядка конденсатора С5 через резистор R4, в течение которой исполнительное устройство остается включенным. И в это же время начинается зарядка конденсатора, и снова триггер не реагирует на изменение состояния контактов переключателей SA3—SA6, и, следовательно, закрыванием двери после несанкционированного проникновения внутрь помещения уже нельзя предотвратить подачу сигнала тревоги. После окончания зарядки конденсатора С5 происходит смена логического уровня на выходе компаратора второй микросхемы и выходе, включающем оптрон, который, в свою очередь, включает и приводит в действие механизм тревожной сигнализации. Для того чтобы тревожная сигнализация была отключена, необходимо в период зарядки конденсатора С4 длительностью до 1 мин после открывания дверей или другого объекта отключить блок питания от сети переменного тока или от электропитания автономной батареи аккумуляторов.
Тумблеры SA1 и SA2 необходимо размещать в скрытом от посторонних лиц месте, о котором должны знать только члены семьи или дежурные на объектах охраны.
Монтаж сторожевого устройства рекомендуется производить на односторонней печатной плате, габаритные размеры которой не превышают 120x80 мм, использовав для пайки припой марки ПОС-60. В качестве исполнительного механизма К1 могут быть применены реле электромагнитной системы, управляющий тяговый электромагнит или другое устройство с электромеханическим приводом. Переключатели SA3—SA6 с контактными парами могут быть любой конструкции, чтобы их можно было закрепить на открывающихся частях охраняемых объектов.
Хорошие результаты были получены при применении магнитоуправляемых контактов, расположенных в различных частях приусадебного участка. При этом все пары контактов соединяют последовательно. В случае обрыва соединительных проводов от той или иной пары контактов электронный сторож тотчас подает сигнал тревоги.
Перечень основных покупных элементов, примененных в электронном сторожевом устройстве, и рекомендации по их замене приведены в табл. 1.12.


Оновные технические данные электронного сторожа на приусадебном участке
Номинальное напряжение питающей сети переменного тока, В ... 127 или 220
Номинальное напряжение электропитания автономного источника постоянного тока, В ... 9
Пределы изменения напряжения питающей сети переменного тока, % . -10...+10
Число элементов типа А-373 в автономном источнике электропитания . 6
Время задержки срабатывания сигнального устройства после включения в режим ожидания, с… 45.-60
Число охраняемых локальных объектов (число конечных выключателей). 20
Сторож вещей пассажира
Охранное устройство "электронная собака"
ИК-датчик движения управляет фотоаппаратом или видеорегистратором