01.04.21

[Домашняя]

Это компактное почти автономное устройство предназначено для охраны различных объектов, для сигнализации о перемещении объектов, о проходе человека в дверь или проход. И во многих других случаях. Устройство состоит из двух узлов, - передатчика и приемника. Передатчик имеет на выходе ИК- светодиод, такой, какие применяются в пультах дистанционного управления бытовой аппаратурой. Светодиод излучает короткие периодические ИК-вспышки, модулированные частотой 38 кГц. При правильной установке они попадают на фотоприемник приемного узла. Так как ИК-светодиод используется от систем дистанционного управления, то и фотоприемник такого же назначения. Это ИК-интегральный фотоприемник, в данном случае типа SFH506-38, но может быть и любой другой аналогичный. Кроме фотоприемников-блоков, выполненных на отдельных фотодиодах и усилителях - формирователях на микросхемах или транзисторах, - они не подходят, потому что не имеют встроенного фильтра настроенного на частоту модуляции (38 кГц в данном случае) и детектора-формирователя импульсов. Когда луч от передатчика попадает на фотоприемник, система находится в состоянии покоя. При пересечении луча, например, при проходе через проем в котором установлен датчик, или при исчезновении объекта, от поверхности которого луч отражался, происходит разрыв оптической связи между светодиодом и фотоприемником. Если длительность этого разрыва больше некоторой критической величины, устанавливаемой при налаживании, то система фиксирует факт разрыва оптической связи и включает сирену на время около 30 секунд. Потом возвращается в исходное состояние. Если попрежнему есть разрыв, то сирена повторится, и будет циклически повторяться до тех пор, пока оптическая связь не будет восстановлена или пока система не будет выключена. Нагрузкой приемника является полупроводниковая пьезосирена автомобильного типа (любая сирена для автосигнализации). Если сигнальное устройство должно быть более мощным вместо сирены можно поставить электромагнитное реле, посредством которого включать сигнальное устройство. Возможен вариант и работы с внешней охранной системой, например, для передачи сигнала на пульт охраны методом замыкания тревожной кнопки. В этом случае тоже вместо сирены подключается реле, а продолжительность удержания контактов замкнутыми можно отрегулировать подбором номиналов деталей цепи C4-R5. Схема показана на рисунке.

На микросхеме D3 выполнен модуль передатчика. Здесь два мультивибратора, формирователь импульсов и выходной транзисторный ключ с ИК-светодиодом на выходе. Мультивибратор на элементах D3 3-D3 4 генерирует модулирующие импульсы частотой 38 кГц. Эту частоту устанавливают подбором номиналов R8 и С7 при налаживании, пользуясь частотомером (измерять частоту на выходе D3 4 при единице на выводе 9) Управление излучением осуществляется блокировкой/запуском этого мультивибратора уровне на выводе 9 (при нуле - заблокирован, при единице - излучает). Второй мультивибратор выполнен на элементах D31-D3 2. Он генерирует импульсы частотой примерно 500 Гц. По фронту каждого его выходного импульса цепь C6-R7 формирует короткий импульс, запускающий мультивибратор D3 3-D3 4. При этом происходит излучение. Короткие пачки импульсов поступают на транзисторный ключ VT3-VT4 и излучаются ИК-светодиодом HL1. Фотоприемник состоит из интегрального фотоприемника, таймера, ключевого инвертора, выходного ключа, нагруженного на сирену или обмотку реле. При приеме ИК-луча, излучаемого светодиодом HL1, выходной ключ фотоприемника SF1 открывается. При этом на выводе 3, который является его выходом, появляется логический ноль. Длительность этого импульса равна постоянной времени цепи C6-R7, и частота повторения равна частоте генерации мультивибратора D3 1-D3 2. Импульсы с выхода SF1 через инвертор D1 3 поступают на вход обнуления счетчика D2. На вход счета счетчика D2 поступают импульсы от мультивибратора на элементах D1 1-D1 2. В исходном положении счетчик D2 обнулен. В процессе подсчета импульсов, которые генерирует мультивибратор D1 1- D1 2 состояние счетчика D2 меняется. Но частота генерации этих импульсов настроена так, что до значения «1024» за период повторения ИК-импульсов счетчик досчитать не успевает с большим запасом. Поэтому, так как он периодически обнуляется каждым импульсом на выходе фотоприемника SF1, на выходе «1024» счетчика поддерживается нулевое состояние все время, пока есть оптическая связь между светодиодом и фотоприемником. А это значит, что транзисторы VT1-VT2 закрыты, сирена BF1 выключена. При прерывании оптической связи некоторое число ИК-импульсов не поступает на фотоприемник. Поэтому время до появления очередного импульса обнуления на выводе 11 D2 соответственно увеличивается. Если это время увеличивается на столько, что счетчик D2 успевает досчитать до 1024, то на его выводе 15 возникает единица. Открывается ключ VT1-VT2 и включается сирена BF1 (или реле, его оно подключено вместо сирены). Единица через С4 проходит на входы 6 и 8 элементов D1 2 и D1 3 и закрывает их. На входы счетчика прекращается подача как счетных, так и обнуляющих импульсов и он остается в таком состоянии столько времени, сколько нужно на зарядку конденсатора С4 через резистор R5. То есть, примерно, на 30 секунд. В течение этого времени схема не реагирует на ИК-импульсы поступающие от светодиода, и сирена звучит, даже если поступление импульсов возобновляется. Как только С4 зарядится, напряжение на R5 упадет до уровня логического нуля. Элементы D12 и D1 3 разблокируются. Мультивибратор D1 1-D1 2 начнет работать и подавать импульсы на счетный вход D2, а инвертор D1 3 откроется и будет пропускать импульсы от фотоприемника на вход обнуления счетчика. Если оптическая связь между ИК-светодиодом и фотоприемником восстановлена, то очередным импульсом счетчик обнулится. Транзисторы VT1-VT2 закроются и сирена выключится. Если же оптическая связь не восстановлена, то спустя некоторое время счетчик D2 достигнет состояния «2048», это приведет к появлению нуля на выводе 15. Транзисторы VT1-VT2 закроются и сирена выключится. Но, через еще один интервал времени, равный времени необходимому для подсчета 1024-х импульсов, сирена включится снова. И так будет периодически сигнализировать до тех пор, пока не произойдет одно из трех событий, - восстановится оптическая связь между ИК-светодиодом и фотоприемником, выключат питание схемы, нажмут кнопку S1, обнуляющую счетчик. Кнопка S1 служит для принудительного обнуления счетчика. Ее рекомендуется нажимать после включения питания, чтобы установить схему на исходную точку Ее нажатием так же можно выключить сирену в любой момент Резистор R3 нужен для того чтобы при нажатии S1 не происходило перегрузки выхода элемента D1 3. Питаются ИМС D1 и D2 через интеграль­ный стабилизатор А1. Детали Микросхемы можно заменить соответствующими отечественными или зарубежными аналогами.

Радиоконструктор №1 2011 стр. 32