01.04.21

[Домашняя]

В сельской местности или в районах частной застройки почтовые ящики обычно самодельные, расположенные на заборе со стороны двора, а на улицу выходит щель, в которую почтальон всовывает газеты и письма. Почтовый ящик находится на открытом воздухе и подвержен тяжелым погодным воздействиям. Поэтому, желательно чтобы газеты, письма, журналы не лежали там слишком долго. Однако, будучи озабоченным повседневными делами, можно забыть о почтовом ящике, и не заглядывать в него неделями. Здесь предлагается описание простого устройства, сигнализирующего о том, что в почтовом ящике что-то есть. Почтовый ящик, как уже сказано, самодельный, фанерный, покрашенный водоотталкивающей краской. На рисунке 1 показана схематически его конструкция.

На рисунке ящик изображен в профиль, как будто у него снята одна боковая стенка. Левой стороной (по рисунку) ящик крепится к забору. В заборе есть пропил, в который нужно опускать письма, газеты, журналы. Такой же пропил есть и в передней панели ящика. И закрывает его передняя крышка. Эта крышка сделана из куска органического стекла. Она навешена на рояльной петле, в которую установлены три спиральные пружинки (на рисунке не видно). Эти пружинки удерживают крышку закрытой, но при этом, сильно не препятствуют, когда почтальон толкает в крышку сложенной газетой или письмом. На данной крышке установлен типовой охранный герконовый датчик положения двери, - два миниатюрных корпуса, в одном магнит, в другом геркон. Когда крышка закрыта, магнит влияет на геркон, и его контакты замкнуты. При открывании крышки магнит, закрепленный на крышке, отходит от геркона и его контакты размыкаются. Для выемки почты из ящика получателем с его тыльной стороны (справа по рисунку) имеется задняя крышка, подвешенная снизу на рояльной петле, и запирающаяся сверху на обычный шпингалет (на рисунке не показан). На этой крышке имеется точно такой же датчик, как и на передней, - при открывании крышки контакты геркона размыкаются. На рисунке 1 показано четыре схемы, демонстрирующие работу почтового ящика. Сначала он пустой, потом в ящик кладут газету, отодвинув ею переднюю крышку, затем показан ящик с газетой внутри, и на последнем изображено открывание задней крышки, чтобы вынуть газету. Таким образом, есть два датчика. Датчик 1 реагирует на вход, а датчик 2 - на выход. Датчики соединяются с основным узлом, расположенным в доме, трехпроводным кабелем. Используется стандартный провод для питания аппаратуры на 220V с заземлением, то есть, в нем три проводника. Провод гибкий, достаточно прочный, во влагостойкой изоляции, чтобы его можно было проложить вне помещения. Основной узел работает следующим образом. На его выходе есть реле, контакты которого подключены параллельно звонковой кнопке (звонковая кнопка расположена, как и положено, на входной двери, а сам звонок - обычный квартирный звонок, внутри дома). Еще на корпусе основного узла есть индикаторный светодиод. Когда почтальон кладет в ящик почту, раздается кратковременный звонок и включается индикаторный светодиод. Звонок звучит кратковременно и только один раз, а вот светодиод будет светиться до тех пор, пока заднюю крышку почтового ящика не откроют. Схема основного узла показана на рисунке 2.

Схема собрана на доступной микросхеме типа 4001 (или отечественной К561ЛЕ5, К176ЛЕ5). SD1 - это геркон первого датчика, расположенного на передней крышке. SD2 - геркон датчика на задней крышке. При открывании передней крышки размыкаются контакты геркона SD1 и на вывод 1 элемента D1.1 поступает напряжение логической единицы через резистор R2. На элементах D1.1 и D1.2 сделан RS- триггер, который при этом переходит в состояние с логической единицей на выходе элемента D1.2. Транзистор VT1 открывается и загорается индикаторный светодиод HL1, показывающий что передняя крышка открывалась, а значит в ящике что-то есть. В это же время одновибратор на элементах D1.3 и D1.4 генерирует один импульс длительностью около одной-двух секунд, который через резистор R4 поступает на базу VT2. Транзистор открывается и контакты реле К1 на 1-2 секунды замыкаются. Так как они подключены параллельно звонковой кнопке, то раздается короткий звонок, привлекающий к себе внимание. Когда открывают заднюю крышку, чтобы вынуть почту, размыкаются контакты геркона SD2. На вывод 6 D1.2 поступает напряжение логической единицы через резистор R1. Триггер на элементах D1.1 и D1.2 возвращается в исходное положение, при этом транзистор VT1 закрывается и индикаторный светодиод гаснет. Схема возвращается в исходное состояние. Питается схема от источника постоянного тока напряжением 12V. Чтобы работа реле не влияла на состояние RS-триггера, питание на микросхему подается через RC-цепь R5-C1 .устраняющей сбои от ЭДС самоиндукции и бросков тока в обмотке реле. Напряжение источника питания в основном, обусловлено номинальным напряжением обмотки реле К1. Микросхема допускает питание в диапазоне от 5 до 15V, поэтому, можно использовать реле с обмоткой на другое напряжение в данном диапазоне, изменив соответственно напряжение питания. Либо, если это не желательно, например, имеется блок питания на 12V, а реле с обмоткой на 6V, можно последовательно обмотке реле включить постоянный резистор, сопротивление которого компенсирует избыток напряжения питания обмотки реле. Например, если обмотка реле на 6V, а напряжение питания 12V, нужно последовательно обмотке реле включить сопротивление, равное сопротивлению обмотки реле. В данной схеме используется относительно маломощное реле. Это оправдано тем, что его контакты коммутируют небольшую нагрузку - квартирный звонок. Однако, если такого реле нет, можно использовать и более мощное реле, установив его за пределами печатной платы и соединив с ней монтажными проводниками, но в этом случае нужно будет изменить схему ключа на VT2 соответственно номинальному току обмотки реле. Источник питания должен давать постоянное, можно без стабилизации, но хорошо отфильтрованное напряжение 12V при токе не ниже 100mA. В принципе, этим требованиям соответствуют практически любые имеющиеся в продаже сетевые адаптеры на выходное напряжение 12V. Все детали, кроме датчиков, расположены на небольшой печатной плате, схема которой показана на рисунке 3.

Плата с односторонним расположением печатных проводников, без перемычек. Плата простая, сделать её можно любым доступным способом. Впрочем, схему можно с не меньшим успехом собрать и на макетной печатной плате. Микросхему 4001 можно заменить любым аналогом 4001 в DIP-14 корпусе, например, отечественной К561ЛЕ5 или К176ЛЕ5. Транзисторы КТ3102 можно заменить любыми КТ3102, КТ503 или зарубежными аналогами. Продолжительность звонка можно подогнать подбором сопротивления R6.

Радиоконструктор №1 2016г стр. 17