Инфракрасный “сторож” для дачи

Инфракрасный “сторож” для дачи изготовил Б. Савченко, г. СанктПетербург (“Радио” №3/2005), особенность которого состоит в том, что он подает сигнал тревоги, когда нарушитель еще только подходит к дому. Использование сторожевых устройств с датчиками, располагаемыми внутри охраняемого помещения (проволочные шлейфы, ультразвуковые и СВЧ датчики объема, датчики разбивания стекла и др.) для охраны загородного дома малоэффективно. Если сигнализатор сработал, то это означает, что “гость” уже внутри, т.е. либо выломана дверь, либо выбита рама, либо разобрана крыша.

Для охраны дачи более подходит устройство упреждающего действия, способное срабатывать и включать сигнализацию, когда нарушитель только подошел к дому. Такой “сторож” состоит из нескольких ИК датчиков движения LX01 наружного исполнения, электронного блока и исполнительных устройств.

Рис.1

Эти ИК датчики (китайского производства, продаются в магазинах электротоваров) рассчитаны на управление сетевой нагрузкой мощностью до 500 Вт. В простейшем варианте достаточно четырех датчиков, по одному на каждую стену дома. Каждый датчик крепят, согласно прилагаемой инструкции, под свесом крыши и фиксируют в таком положении, чтобы он “видел” всю стену и прилегающую к ней поверхность земли. При высоте датчика над землей 3…4 м длина контролируемой зоны вдоль стены – 10…15 м (рис.1). Датчики рассчитаны на питание переменным напряжением 180…240 В. Питание датчиков в “стороже” предусмотрено непосредственно от сети, но в целях повышения безопасности эксплуатации их общую точку необходимо соединить с нулевым сетевым проводом. Нагрузкой каждого из датчиков служит обмотка малогабаритного реле переменного тока.

Особенность сетевых ИК датчиков – большая регулируемая (от 5 с до 12 мин) длительность выходного сигнала, т.е. время, на которое включается лампа согласно инструкции к датчику. Но из5за столь продолжительного выходного сигнала датчик оказывается непригодным для работы в “стороже”. Дело в том, что при параллельном включении датчиков один сработавший блокирует остальные на время действия выходного сигнала. Минимальная длительность этого сигнала не должна превышать 1 с.

Для этого каждый датчик необходимо вскрыть и на его печатной плате аккуратно заменить оксидный конденсатор С9 емкостью 100 мкФх50 В (он находится рядом с двумя транзисторами V1, V3) другим, емкостью 10 мкФх50 В.

Рис.2. Схема инфракрасного сторожа

Принципиальная схема электронного блока “сторожа” показана на рис.2. Входная часть представляет собой 85канальный узел обработки входных сигналов. Все каналы одинаковы по схеме и характеристикам. На триггере Шмитта DD1.1 собрано устройство, предотвращающее сбои в работе “сторожа” из5за дребезга контактов реле К1, а на элементе DD3.1 – формирователь коротких импульсов, представляющий собой одновибратор, который вырабатывает выходные импульсы длительностью 0,1 с.

Сигналы с выхода каналов поступают на логическое устройство DD5.1, DD5.2, DD6.1 и далее на вход счетчика импульсов DD7 и триггера, собранного на элементах DD6.3, DD6.4. Первый же импульс переключит триггер, и на его выходе (на выводе 10 элемента DD6.3) появится напряжение высокого уровня, разрешающее прохождение импульсной последовательности частотой 1 Гц через элемент DD8.1 с генератора, выполненного на “часовом” счетчике DD12.

Секундные импульсы поступают на вход счетчика DD9, DD10. Через 20 с, если переключатель SA2 установлен в среднее положение, на выходе 2 счетчика DD10 появляется высокий уровень, обнуляющий счетчики DD7, DD9, DD10 и возвращающий триггер DD6.3, DD6.4 в исходное состояние (в положении 1 переключателя это произойдет через 10 с, а в положении 3 – через 30 с).

В том случае, когда в течение 20 с с ИК датчиков поступит, например, не менее трех импульсов, на выходе 3 счетчика DD7 (переключатель SA1 в положении 2) появляется высокий уровень, вызывающий переключение триггера на элементах DD11.3, DD11.4, формирующего управляющее напряжение UУПР2 высокого уровня. Этот сигнал служит командой на включение сигнального устройства – звукового (сирена) или светового (прожектор). В положении 1 переключателя SA1 сигнал UУПР2 появится с приходом второго импульса с ИК датчиков, а в положении 3 – четвертого.

Через 40 с (в указанном на схеме положении переключателя SA3) сигнальное устройство отключается и система снова возвращается в дежурный режим. Длительность сигнала тревоги можно изменять переключателем SA3. В положении 2 она равна 30 с, в положении 3 – 20 с и в положении 4 – 10 с.

В сельской местности нередки кратковременные отключения сетевого напряжения. Одна из особенностей используемых ИК датчиков состоит в том, что при подаче питания они вновь вырабатывают выходной импульс, который в рассматриваемой ситуации является ложным. Чтобы избежать срабатывания “сторожа” при подаче питающего напряжения, а также для того, чтобы дать хозяину возможность без спешки включить “сторож”, выйти из помещения и запереть двери, предусмотрена одноминутная задержка перехода системы в дежурный режим с момента ее включения. Эта блокировка входной части “сторожа” обеспечена подачей минутного импульса низкого уровня с выхода триггера на элементах DD13.2, DD13.3 (с вывода 4 элемента DD13.2) на управляющие входы микросхем К561ЛС2 (выводы 9, 14).

Тактирующий генератор собран на микросхеме К176ИЕ12 по стандартной схеме с часовым кварцевым резонатором. Узел на элементах DD8.2, DD8.3, транзисторе VT1 и звукоизлучателе НА1 служит для подачи предупреждающего звукового сигнала немедленно после срабатывания ИК датчика. Сигнал представляет собой звуковые импульсы тональной частоты 1024 Гц, следующие с частотой 1 Гц. Необходимые импульсные последовательности снимают с выходов счетчика DD12.

Управляющее напряжение UУПР1, снимаемое с выхода триггера DD6.3 и DD6.4, удобно использовать для включения света в доме по первому срабатыванию одного из ИК датчиков, т.е. если датчики зафиксировали кого5либо вблизи дома, раздается тихий звуковой сигнал и в комнатах включается свет. Если пришелец не уходит, то через некоторое время включаются мощная сирена и прожектор.

Для питания 95вольтовой микросхемы К176ИЕ12 служит параметрический стабилизатор R37VD1. Остальные микросхемы питаются непосредственно от стабилизированного источника напряжением 12 В.

Использованные в “стороже” ИК датчики имеют переключение “День”/”Ночь”. Иначе говоря, можно установить систему на работу только в ночное время. Можно блокировать на день те датчики, которые работают на солнечной стороне дома и поэтому могут давать ложные срабатывания на посторонние излучения. На некоторые датчики целесообразно надеть устройства, ограничивающие угол обзора.

Датчики нечувствительны к свету из окон и перемещениям человека внутри помещения (если окна закрыты). Несмотря на то что по инструкции к датчикам их нижняя температурная граница работоспособности соответствует 10 С, они нормально работают и при 20 С.

Радіоаматор 2005 №06

Дата публикации: 2008-03-14
Прочтено: 38189
Версия для печати: