Самодельные системы охранных сигнализаций бывают разные. Некоторые из них довольно сложные, и для того, чтобы собрать их, нужны определенные навыки. Однако в качестве организации охраны дома можно использовать самое простое устройство. Здесь может применяться только одна микросхема типа К561ЛЕ5 и схема при этом получается предельно простая, собрать ее сможет даже новичок.

Простая охранная сигнализация своими руками оснащается герконовым датчиком, который «следит» за входной дверью. Также здесь имеется кнопочная клавиатура и предохранение от попытки подобрать код. Для визуального предупреждения используется светодиодная индикация. Если горит красная лампочка - сигнализация включена и квартира находится под охраной. Если горит зеленый свет - можно смело входить.

Принцип работы схемы

Простая схема сигнализации для охраны дома представлена на рисунке. Главным элементом здесь выступает «защелка» на RS-триггере, который построен на компонентах D1.1 и D1.2 . Герконовый элемент SG1 представляет собой датчик положения дверей и работает он вместе с постоянным магнитом. Такой замок можно смастерить самому, применяя магнит от обычного кухонного шкафа.

Принцип работы самодельного замка заключается в следующем. В одной его половине находится постоянный магнит , а в другой - металлическая пластина . Одна из них крепится к двери. Вторая, с удаленной металлической пластиной, оснащается герконом КЭМ-1 и крепится к дверной коробке. Если дверь находится в закрытом положении, две части замка прижимаются, магнит оказывает действие на геркон, замыкая его контакты. Если же дверь открывается, магнит уходит, и контакты геркона размыкаются.

Сигнальные приборы

Для подачи сигнала могут применяться самые разные устройства. Например, можно применять акустические элементы, звонки повышенной мощности или электрические сигнализаторы , которые получают питание от электрической сети. Также довольно эффективной является электронная сирена . Но, если хочется применить более современные системы, стоит выбрать устройство, которое способно передавать сигнал тревоги, используя радио или сотовую систему связи . Простейшим же решением является применение сирены от охранной системы обычного автомобиля. В любом магазине, где продается электроника для автомобилей, такое устройство можно купить, и стоит оно недорого.

Как вариант можно использовать обычный сотовый телефон, настроенный таким образом, что при нажатии какой-либо кнопки будет отправляться определенное сообщение SMS на конкретный номер телефона. Далее вам потребуется вскрыть телефон и подключить контакты реле сигнализации параллельно выбранной кнопке телефона. Подробнее - смотрите видео в конце статьи .

Для выключения системы сигнализации, которая сработала, потребуется обеспечить логическую единицу на выводе 6 компонента D1.2 . Для блокировки сигнализации, нужно сберегать эту единицу, в таком случае сигнализация не сработает. Если на выводе 6 компонента D1.2 появится сигнал, на выходе будет обеспечен логический нуль, и изменения на другом входе не будут оказывать на него никаких действий.

Отключение системы

Чтобы отключить сигнализацию снаружи, следует применить клавиатуру, которая содержит 10 кнопок. На схеме кнопки обозначены от S0 до S9 . Такими же являются их подписи, от 0 до 9. Лучше всего выбирать код из трех цифр, он самый удобный.

После того, как выбрано кодовое значение, все соответствующие кнопки следует соединить последовательно, а затем подсоединить между контактами 1 и 4. Кнопки, которые остались, также следует спаять, но параллельно, и подсоединить между контактами 3 и 10.

Система, схема которой приведена на рисунке, использует вариант кода «024 ». Чтобы задействовать его, нужно вместе нажать кнопки 0, 2 и 4. В результате конденсатор С2 через резистор R3 зарядится до логической единицы и заблокирует триггер, или же обнулит его. В результате загорится зеленый сигнальный светодиод, обозначенный HL1 и погаснет красный HL2 . Это значит, что сигнализация отключена, и дверь дома можно смело открывать. Но, примерно за минуту конденсатор С2 разрядится через R2 и охранная сигнализация снова включится.

Стоит отметить, что конденсаторы нужно подбирать, рассчитанные на напряжение не ниже 25 вольт. Реле подойдет типа BJ-118-1C или подобное ему. Что касается светодиодов, то можно подобрать любые: красный и зеленый.

Блокировка сигнализации

Для проведения блокировки системы сигнализации в помещении применяется выключатель S10 . Его следует размещать внутри дома, и если он включен, устройство работать не будет.

Предотвращение попытки подбора кода

Чтобы защитить сигнализацию от подбора кода злоумышленниками, к кнопкам, которые не входят в код, подключается параллельно конденсатор С2 , но без резистора. В результате, когда лишь одна неверная кнопка будет нажата, конденсатор С2 моментально разрядится и некоторое время будет оставаться незаряженным, даже если после этого будет введен правильный код.

При наборе правильного кода, нужно некоторое время удерживать кнопки, ожидая переключения сигнальных светодиодов. И только после того, как загорится зеленый индикатор, можно открывать дверь.

Эффективность самодельной сигнализации

Будет ли такая самодельная сигнализация работать эффективно? В первую очередь стоит сказать, что главным преимуществом такой системы является простота. Ее можно собрать самостоятельно и это обойдется недорого. В некоторых случаях она сможет предотвратить проникновение в квартиру, сообщая об этом владельцу. Однако стоит помнить, что самую надежную защиту дома сможет обеспечить только профессиональное оборудование, которое устанавливают специалисты.

Видео по теме

Устройство охранной сигнализации с самоблокировкой

Простое и надежное устройство охранной сигнализации с самоблокировкой представлено на принципиальной схеме (рис. 1).

Охранная сигнализация с самоблокировкой фотореле

Рис 1.

Устройство применяется в качестве детектора освещения: светодиод HL1 загорается, если на фотодатчик - фоторезистор PR1 не попадает естественный или электрический свет. Практически этот электронный узел поможет при контроле зоны безопасности дома или садового участка.

Пока фоторезистор PR1 освещен, его сопротивление постоянному электрическому току мало, и падение напряжения на нем недостаточно для отпирания тиристора VS1.

Если поток света, воздействующий на фотодатчик, прерывается, сопротивление PR1 увеличивается до 1...5 МОм, тогда конденсатор С1 начинает заряжаться от источника питания.

Это приводит к отпиранию тиристора VS1 и включению светодиода HL1. Кнопка S1 предназначена для возврата устройства в исходное состояние.

Вместо светодиода HL1 (и включенного последовательно с ним ограничивающего ток резистора R2) можно использовать маломощное электромагнитное реле типа РЭС 10 (паспорт 302, 303), РЭС 15 (паспорт 003) или аналогичное с током срабатывания 15...30 мА. При увеличении напряжения источника питания ток потребления реле повышается.

Вместо тиристора КУ101А можно применить любые тиристоры серии КУ101. Фотодатчик PR1 состоит из двух параллельно соединенных (для лучшей чувствительности нет необходимости в дополнительном усилителе сигналов) фоторезисторов СФЗ-1.

Кашкаров А. П.

Cенсорное сторожевое устройство

Рис.2

Сенсорное устройство (рис.2), можно применить, например, в сторожевом устройстве для входной двери. Для этого в качестве одного сенсора используют металлические части дверной ручки, а второй скрытно устанавливают в дверном проеме. Тогда, при одновременном прикасании к дверной ручке и к «секретному» сенсору реле К1 сработает и отключит предохранительный механизм замка. При касании только одного из сенсоров замок остается заблокированным.

Переменный резистор служит для регулировки чувствительности усилителя и управления устройством при помощи двух сенсоров Е1 и Е2.

Янцев В.

Кодовый замок на микросхеме

В схеме электронного кодового замка (рис.3) работают D - триггеры микросхемы К155ТМ2, два транзистор и тиристор управляющий тяговым электромагнитом.

Рис.3

Электромагнит может сработать и сдвинуть ригель дверного замка лишь тогда, когда откроется тиристор и через обмотку электромагнита потечет ток. Но чтобы тиристор открылся, оба транзистора соединенные между собой последовательно, должны быть в открытом состоянии, что может быть лишь в том случае, когда на базы транзисторов будут поданы одновременно напряжения высокого уровня. Во всех других случаях транзисторы будут закрыты, электромагнит обесточен и дверь открыть не удастся.

В исходном состоянии контакты всех кнопок и выключателя SA 1 «Сброс» разомкнуты. Код замка трехзначный, например 123. Это значит, что первой надо нажать закодированную кнопку SB 1 , второй - кнопку SB 2, третьей - SB 3. При другом порядке или нажатии на любую из незакодированных кнопок (SB 4- SB 10) замок не сработает.

Выключатель SA 1 „Сброс” представляет собой два контакта, которые в нормально разомкнутом состоянии смонтированы на двери. Когда дверь открывается, они замыкаются, триггер микросхемы переходит в нулевое состояние. При закрывании двери контакты SA 1 вновь размыкаются и электронная часть кодового замка оказывается в исходном, ждущем режиме работы.

Для смены кода замка надо лишь изменить порядок подключения к кнопкам проводников, идущих к ним от входов триггеров и соответствующих им резисторов R 1 - R 3.

Питать электронную часть замка можно от любого двухполупериодного выпрямителя с выходным напряжением 5В. Тяговый электромагнит должен быть рассчитан на работу при сетевом напряжении 127 В, т.е. почти вдвое меньше, чем 220 В. Объясняется это тем, что через тиристор, работающий в открытом состоянии как диод, и обмотку электромагнита ток протекает только во время одного полупериода сетевого напряжения.

При подключении устройства к сети необходимо проследить, чтобы нулевой провод соединялся с общим «заземленным» проводником цепи питания электронной части замка.

Борисов В.Г.

Схема имитации светодиода охранной сигнализации

Проблема краж в квартирах и объектах в наше время наиболее актуальна, и многие обеспеченные люди оснащают свои квартиры различными системами сигнализации, имеющими выход на милицию или какую-то организацию, занимающуюся охраной объектов. В таких квартирах устанавливаются различные датчики на двери и окна, некоторые из которых имеют индикаторные светодиоды, мигающие в дежурном режиме.

Часто только наличие таких датчиков дает понять не очень опытному вору, коих большинство в преступном мире (опытный и настоящую сигнализацию сумеет отключить), что лучше поискать другой объект для кражи. Таким образом обезопаситься от посягательств преступных личностей можно даже только создав видимость наличия охраны.

Чтобы создать видимость охраны можно на окнах или на входной двери установить пластмассовые коробочки, на каждой из которых имеются по два светодиода разных цветов, которые поочередно мигают. Наличие этих безобидных предметов совместно с прочными замками и металлизированной входной дверью, как было отмечено выше, может помочь предотвратить кражу, рис.4.

Рис.4

Мультивибратор, собранный на микросхеме К561ЛА7, на выходе которого включены два светодиода через инверторы, так, чтобы они мигали поочередно, один зажигался при спаде импульсов на выходе мультивибратора, а второй зажигается при фронте. Частота мигания светодиодов зависит от параметров RC-цепи R1C2. При необходимости частоту мигания можно установить подбором номиналов R1 или С2. Каскады на инверторах D1.3 и D1.4 выполняют роль усилителей мощности выходных сигналов мультивибратора на D1.1 и D1.2 и обеспечивают попеременную работу светодиодов.

Питается мигалка непосредственно от электросети 220В без применения промежуточного трансформатора. Источник питания упрощенный, состоит из конденсатора С1, на реактивном сопротивлении которого гасится лишняя часть напряжения, и выпрямителя-стабилизатора на диоде VD1 и стабилитроне VD2.

Лазерное охранное устройство

Устройство, показанное на рис.5, может быть использовано для защиты вашей собственности внутри или снаружи помещения. Возможно, поставить под охрану большую площадь, например периметр вашего участка.

Рис.5

В основе схемы применена лазерная указка как источник света. Питание лазерной указки обычно состоит из 3 часовых батареек, что не очень практично из-за маленького ресурса батареек. Поэтому лучше будет использовать стационарный источник питания с ограничительным резистором. Ток следует ограничить до 40 mA.

Для предотвращения ложного срабатывания в схеме предусмотрена временная задержка. Если необходимо увеличить задержку, то это можно сделать, увеличив емкость конденсатора C1 или увеличить значение переменных резисторов R2 и R3. Кнопка сброса должна быть с нормально - замкнутыми контактами. Таймер NE555 или его отечественный аналог - КР1006ВИ1.

Для предотвращения попадания прямых солнечных лучей фототранзистор необходимо разместить в трубке диаметром 3 см. и длинной 30 см. Торец необходимо закрыть стеклом для защиты от мышей, птиц. Внутреннюю поверхность трубки нужно окрасить в черный цвет. В качестве звукового сигнала необходимо применить сирену от автосигнализации.

Пожарный датчик задымления

Датчик задымления контролирует степень прозрачности воздуха в помещении, в котором он установлен, и в случае задымления (прозрачность воздуха понижается) на его выходе устанавливается уровень логического нуля. Принципиальная схема показана на рисунке 6.

Рис.6

В основе датчика лежит оптическая пара, состоящая из светодиода VD 1 и фотодиода VD 2. Фотодиод и светодиод расположены на расстоянии около 50 мм друг от друга и направлены так, чтобы между ними была оптическая связь.

Пока нет задымления, оптическая связь высокая и обратное сопротивление фотодиода низко, значительно ниже сопротивления резистора R 2. Поэтому в точке соединения VD 2 и R 2 напряжение соответствует уровню логической еденицы. Триггер Шмитта на D 1 находится в единичном состоянии, и на выходе датчика будет логическая единица.

При возникновении задымления прозрачность воздуха ухудшается и оптическая связь между VD 1 и VD 2 ослабевает. В результате сопротивление фотодиода VD 2 возрастает, и в определенный момент напряжение в точке соединения VD 2 и R 2 становится ниже порога логического нуля. Триггер Шмитта на D 1 принимает нулевое положение и на выходе датчика устанавливается низкий логический уровень, что служит сигналом пожарной опасности.

В схеме используется ФД-320 (от систем дистанционного управления телевизором типа УСЦТ). Его можно заменить другим аналогичным, например ФД-611. Светодиод может быть практически любой видимого спектра излучения. Датчик имеет корпус в виде коробки с прямоугольным отверстием внизу для прохода дыма. Коробка сделана таким образом (в ней есть перегородка на половину высоты коробки), чтобы через это отверстие на датчик не мог попадать прямой солнечный свет(или свет от осветительных приборов).

Подстройкой резистора R 2 нужно добиться, чтобы датчик срабатывал (на выходе устанавливался порог 0) при помещении между VD 1 и VD 2 листа бумаги от факса, как в полной темноте, так и при нормальном дневном освещении. При необходимости - подобрать номинал R1 .

Окончательную настройку нужно проводить на дыму, обязательно вне помещения и соблюдая все правила противопожарной безопасности.

В процессе настройки необходимо исключить попадание на датчик прямых солнечных лучей (или света от осветительных ламп).

Датчик должен питаться стабильным напряжением.

Лыжин Р.

«Радиоконструктор

2003, №1»

Датчик - «кто - то за дверью»

Эта схема может служить и своеобразным охранным устройством и автоматической звонковой кнопкой, рис.7.

Рис.7

Суть работы схемы в том, что она реагирует на понижение освещенности некоторого участка вашей входной двери. Если ваш подъезд «цивилизованный», то светильник на лестничной клетке обычно исправен. Фотодатчик расположен на вашей входной двери так, что когда перед ней стоит человек, он своим телом заслоняет свет от лампы светильника. На это датчик и срабатывает, замыкая кратковременно кнопку сигнализатора.

Конденсатор С3 нужен для ограничения времени замкнутого состояния контактов Р1. F 1 - фототранзистор от старой шариковой мышки. Установка чувствительности - переменным резистором R 1. Реле КУЦ-1, - силовое реле от дистанционного управления старого телевизора.

Снегирев И.

Электронный кодовый замок

Принципиальная схема простого электронного кодового замка показана на рис.8.

Рис.8

Клавиатура из десяти кнопок (S 1- S 2). Кодовое число может состоять из нескольких цифр, в данном случае, из трех. Кнопки на клавиатуре подписаны от «0» до «9». Чтобы задать код нужно выбрать из них любые три кнопки и соединить их последовательно, - это будут кнопки S 8, S 9, S 10. А остальные кнопки нужно соединить параллельно (S1-S7 ).

Пока ни одна из кнопок не нажата, на базе VT 3 напряжение отсутствует, транзисторы VT 3- VT 4 закрыты и реле К1 выключено. Конденсатор С1 разряжен и напряжение на базе VT 1 тоже мало, поэтому составной транзистор VT 1- VT 2 закрыт, и напряжение на его коллекторе велико.

Чтобы включить реле К1 нужно набрать правильный код. Для этого нужно одновременно нажать три кнопки кодового числа, - в данном случае S 8, S 9, S 10. Если код набран правильно (нажаты только эти три кнопки), то через них на базу VT 3 поступит напряжение с коллектора VT 2. Транзисторы VT3-VT4 откроются и реле К1 включится.

Если код будет набран из трех цифр, но неверно, то если, хотя бы одна цифра будет не та, то, во-первых, цепь S 8 - S 10 не замкнется на базу VT 3, напряжение не поступит. Во-вторых, так как будет нажата одна (или несколько) из кнопок S 1 - S 7, то конденсатор С1 зарядится, напряжение на нем станет велико и транзисторы VT 1- VT 2 откроются. На их коллекторе напряжение упадет. Поэтому, даже если вы нажмете все кнопки одновременно, в том числе и S 8 - S 10, замок не откроется, так как напряжение на коллекторе VT 1- VT 2 будет недостаточным для открывания VT 3- VT 4.

Мало того, если вы попытаетесь подобрать код, перебирая разные комбинации, эта задача будет сильно осложнена тем, что после каждого нажатия кнопок S 1 - S 7 конденсатор С1 заряжается, и удерживает транзисторы VT 1- VT 2 открытыми в течении нескольких секунд. А в это время даже верно угаданный код не будет принят как правильный.

Таким образом, с помощью конденсатора С1 и составного транзистора VT 1- VT 2 осуществляется защита от подбора кода и от открывания путем одновременного нажатия всех кнопок.

Все кнопки должны быть без фиксации. Лучше всего подходят специальные кнопки для домофонов с цифрами. Но подойдут любые замыкающие без фиксации. Код, на который должен реагировать замок, задается так: выбираете составляющие кодовое число цифры, например, «480» и соединяете последовательно кнопки с такими номерами. А затем, подключаете их как S 8, S 9, S 10 на схеме. Оставшиеся кнопки соедините параллельно и подключите так, как кнопки S 1- S 7 на схеме.

Конденсатор С1 может быть от 4,7 мкФ до 22 мкФ. От его емкости зависит то, сколько времени схема выжидает после неправильного набора кода. Емкость конденсатора С2 может быть от 47 мкФ до 2000 мкФ.

Диод КД522 можно заменить практически любым диодом, например КД521, КД209,КД103 и др. Диод, в схеме, должен быть включен в обратной полярности (катодом к плюсу питания).

Реле типа WJ 118-1 C с обмоткой на 12В. Плата сделана именно под это реле.

Замок питается постоянным напряжением 12В. Контакты реле WJ 118-1 C могут коммутировать как низковольтную нагрузку (при напряжении 12В с током до 20А). Так и питающую от электросети (220В, с током до 5А).

Лыжин Р.

Электронный замок c « USB » ключом

Сейчас все чаще используют электронные замки с цифровыми ключами - таблетками. Встречаются и системы, в которых ключом служит USB - флешка.

Рис.9

И то и другое представляет собой блок памяти, в котором находится файл цифровой записи. Эти системы, конечно же очень надежны, но как и все что связано с компьютерами, подвержены компьютерным методам взлома. Данный ключ, состоит из разъема с впаянным резистором определенного номинала и находится в корпусе неисправной USB - флешки. На рис.9 приведена схема простого замка, реагирующего сопротивление ключа - резистора (четырех контактного разъема Х1).

В схеме используется реле РЭС10 (паспорт РС4 524.302). Конструктивно ключ ХР1 представляет собой разъем к которому припаян резистор. Транзистор VT 1 может быть любого типа. Налаживание заключается в подборе значений R 1 и R 2 при которых происходит срабатывание реле К1.

Схемы простых охранных устройств

Охранные устройства с прерывистой светозвуковой сигнализацией показаны на рис.10 и 11.

Рис.10

В первом варианте на рис.8 шлейф охранной сигнализации В1 включен параллельно переходу эмиттер - база транзистора VT 1. При исправном состоянии шлейфа транзистор VT 1 закрыт, устройство потребляет от источника питания ток не более 20 мкА. В случае, если шлейф будет разорван, генератор импульсов на транзисторах VT 1 и VT 2 начнет синхронно вырабатывать короткие звонкие посылки звука (BF 1) и яркие вспышки света (HL 1).

Средний ток, потребляемый устройством в режиме тревожной сигнализации, составляет 2 мА при частоте следования светозвуковых посылок 1…3 Гц. Резистор R 2 определяет частоту следования светозвуковых посылок - от непрерывного звучания и свечения до долей Гц.

Рис.11

В устройстве на рис.10 в качестве датчика использован пьезокерамический преобразователь BQ 1 (излучатель типа ЗПЗ). Если он наклеен на поверхность стекла или иную гладкую поверхность, то легкое постукивание по стеклу вызовет срабатывание светозвуковой сигнализации - следует короткая светозвуковая посылка. Потенциометром R3 регулируют порог срабатывания устройства.

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».

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.