Устройство, которое я здесь представляю, разработано более 7 лет тому назад. В кризис 2007-2008гг. предлагал местным и областным властям освоить его производство, в качестве антикризисной меры. Слава Богу кризис прошёл и сегодня на рынке появились вполне дешёвые охранные сигнализации. Сейчас я предлагаю его создать нашим самодельщикам.
Уже первые образцы удивляли своей неприхотливостью и надёжностью в работе. Сигнал тревоги поступает на сотовый телефон хозяина охраняемого объекта.В различной радиотехнической литературе предлагаются самодельные конструкции охранных сигнализаций с использованием сотового телефона. Поддержать традицию в этом деле решил и я.
Принципиальным отличием этой конструкции от ранее предлагаемых является то, что в ней используется сотовый телефон без каких либо доработок (не нужно делать подпайку сигнального провода к элементам клавиатуры телефона, что является нарушением авторских прав производителя). В конструкции имеется отдельно оформленное командное устройство, в которое свободно вкладывается и, соответственно, извлекается, сотовый телефон:
Командное устройство посредством кабеля связано с электронным блоком и может располагаться на вертикальной поверхности отдельно от этого блока, в месте наилучшего приёма радиосигнала сотовой связи. При необходимости электронный блок и командное устройство оборудуются кабельными разъемами и могут разноситься на предусмотренное расстояние друг от друга. Принцип работы командного устройства основан на механическом воздействии на клавишу телефона.
Для охраны можно использовать практически любую модель сотового телефона.
Командное устройство имеет электромеханический узел, который воздействует на клавишу сотового телефона. В простом варианте, в роли электромеханического узла может служить электромагнит с подвижным сердечником и пружиной.
Усилие нажатия на клавиши всех исследованных мной моделей сотовых телефонов, для включения той или иной команды, составляет примерно 350 Г. . Такое усилие (с небольшим запасом) и должен развивать электромеханизм командного устройства. В первых конструкциях, в качестве электромеханического узла использовались «ударные» электромагниты от печатающих машинок с «ромашковыми» литероносителями («Ромашка», «Olivetti»). У последней электромагнит более удобен, так как его подвижный сердечник втягивается под действием собственной пружины внутрь. Впоследствии, когда достать эту часть стало сложно, был разработан самодельный электромеханический узел. Все его части изготавливаются из деталей реле РКМ-1. Катушка электромагнита содержит 660 витков изолированного провода диаметром 0,31 мм.
Корпус командного устройства выполнен из пластмассы толщиной 4…5мм, от крышек
или боковых поверхностей старой бытовой техники(в основном – магнитофонов). Для склеивания деталей корпуса использовался дихлорэтан или клей «Момент». Электромеханический узел крепится на корпусе также с помощью клея «Момент». В качестве кнопки «быстрый вызов» удобно использовать кнопку с цифрой «2». Над этой кнопкой на лицевой части корпуса командного устройства делается сквозное отверстие под толкатель электромагнита:
После установки электромагнита и его испытания в работе, он закрывается защитным кожухом из такой же пластмассы путём склеивания. Нижняя часть толкателя не должна выходить из отверстия внутри корпуса, чтобы не препятствовать вкладыванию телефона и не царапать его клавиатуру. Регулировка положения толкателя осуществляется сгибанием латунной пластинчатой пружины якоря электромагнита.
Важным элементом командного устройства является зарядный узел. Если у телефона разъём для зарядки расположен снизу, тогда, при вкладывании телефона в командное устройство, он будет «садиться» на соответствующий разъём для зарядки. Такие телефоны использовать более удобно. Если у телефона зарядный разъём сбоку или сверху, тогда придётся, после установки телефона в командное устройство, ещё и подсоединять «зарядку». Пример такого варианта показан на Фото:
Здесь используется сотовый телефон фирмы «Samsung» модели SGH-B100. Если номер абонента для приёма сигнала тревоги часто не меняется, такой вариант большого неудобства не вызывает, поскольку телефон извлекается из командного узла, как показывает практика, раз в два-три месяца, а то и в полгода: только для контроля счёта на sim-карте. Зарядный узел оборудуется следующим образом. В процессе склеивания корпуса командного устройства, торец нижней его части оставляют открытым.
Сотовый телефон вкладывают в корпус, чтобы кнопка быстрого вызова находилась под толкателем электромагнита. В гнездо для зарядки подключаем разъем от зарядного устройства. Пластмассовую часть разъёма приклеиваем к двум половинкам пластин из пластмассы, составляющим дно корпуса. Предварительно на этих половинках делаются вырезы по периметру пластмассовой части разъёма, а также отверстие под провода от электромагнита. После склеивания, телефон вынимается из корпуса командного устройства и вкладывается вновь. При этом телефон должен без всяких «рысканий» своим зарядным гнездом «сесть» на зарядный разъём командного устройства, а при подключении зарядного устройства в сеть, батарея телефона должна заряжаться. После этого к нижней части корпуса командного устройства крепится трёх или четырехжильный кабель, к которому припаиваются выводы от зарядного разъёма и электромагнита. В случае использования трёхжильного кабеля одна жила будет являться общей для разъёма и электромагнита. Существуют телефоны, у которых имеются два зарядных узла.
Примером тому служит телефон фирмы «Nokia», модели 3310. В этом телефоне один узел в виде штекерного разъёма, другой пластинчатый. Последний использовать для зарядки батареи проще, так как легче выполнить ответный разъём в командном устройстве: в виде двух скобок из упругой проволоки. Более удобно использовать телефон с Li- ионной батареей, так как эти батареи менее критичны к условиям зарядки: телефон с такой батареей может находиться с подключенным зарядным устройством как угодно долго. Хотя, в последнее время телефоны с «никелевыми» батареями – большая редкость.
Чтобы сотовый телефон не царапался о внутренние поверхности командного устройства и мягко скользил при вкладывании и извлечении, они оклеиваются материалом с тонким ворсом типа велюра, байки, тонкого бархата и т.п., поэтому для этой цели нужно учитывать зазоры между телефоном и стенками командного устройства при его склеивании:
Электронная схема устройства первых образцов:
Устройство состоит из электронного ключа на транзисторе VT1, двух реле времени на транзисторах VT2 иVT3, зарядного устройства – автомата, на транзисторах VT5,VT6,VT7 и тиристоре VS2, блока питания со стабилизаторами напряжения, на VT4 и DA1, автономного источника питания GB.
Для включения устройства в работу используется переключатель SA, имеющий две контактные группы. При этом SA1.1 замыкает цепь сетевого питания первичной обмотки трансформатора Т1, SA1.2 отключает шунт конденсатора С3 и подключает «минус» схемы к сетевому блоку питания. Одновременно с этим включается реле К3, контакты К3.1 которого переключают «плюс» схемы с автономного источника на сетевое питание, а К3.2 подключают автономный источник к зарядному устройству. Начинает заряжаться С3, транзистор VT3 открывается и включает реле К2 на время, которое в основном зависит от номиналов С3 и R10. С указанными на схеме номиналами этих элементов время примерно составляет 60 с., этого вполне достаточно, чтобы покинуть охраняемое помещение. На время включения К2 контактами К2.1 размыкается цепь питания электронного ключа на транзисторе VT1. При этом охранное устройство не будет реагировать на состояние датчиков в охранном шлейфе. После зарядки С3 реле К2 выключится и замкнёт цепь питания электронного ключа. Если при этом цепь охранного шлейфа останется замкнутой, то устройство будет находиться в «дежурном» состоянии сколь угодно долго. При «срабатывании» охранного датчика цепь шлейфа разрывается, транзистор VT1 открывается и включает реле К1. К1 в своими контактами включает электромагнит (ЭМ)командного устройства. Одновременно с этим контактами К1.2 шунтируется транзистор VT1 и снимается шунт с конденсатора С2. Полевой транзистор VT2 остаётся в закрытом состоянии до определенного напряжения на обкладках С2. Как только это напряжение достигнет порогового уровня, VT2 откроется и положительный потенциал с делителя напряжения R7,R8 через диод VD2 поступит на управляющий электрод тиристора VS1. Реле К2 включится и разомкнёт цепь электронного ключа и электромагнита командного устройства. Подбором номиналов С2 и R6 время задержки включения VT2 устанавливают в пределах 3…4 с.. Этого достаточно для работы сотового телефона в режиме «быстрый вызов».
В устройстве используются реле К1 – РЭС22(РФ4.523.023 -01, РФ4.523.023 -05, РФ4.523.023 -11, РФ4.500.129) с сопротивлением обмотки 175 Ом., К2 и К3 – РЭС22(РФ4.523.023 -00, РФ4.523.023 -07, РФ4.523.023 -09, РФ4.500.225, РФ4.500.131) с сопротивлением обмотки 650 Ом., конденсаторы С2,С3 с минимальными токами утечки, силовой трансформатор мощностью 25…30 Вт, с действующим значением напряжений во вторичных обмотках 17…19 В. GB - герметичный кислотный аккумулятор ёмкостью 1,2 А/ч и напряжением 12 В.В качестве переключателя SA1 служит переключатель ПКн41-1-2 В крайнем случае допускается использовать переключатель П2К.
О выборе электромагнитных реле.
По техническим характеристикам, время непрерывного или суммарного нахождения обмоток реле РЭС22 под напряжением, составляет не более 100 часов. То есть, режим работы данных реле – кратковременный. Поскольку обмотка реле К1 электронного ключа находится под напряжением кратковременно(3…4с.), здесь целесообразно использовать реле с рабочим напряжением 12В. Обмотка реле К3 при работе устройства находится постоянно под напряжением. А поскольку, как показывает практика использования охранного устройства, по причине забывчивости сигнализация часто не выключается до момента очередного включения, обмотка реле К2 также продолжительное время находится под напряжением. Если использовать К2 и К3 на 12В, их обмотки будут перегреваться. Поэтому, в качестве К2 и К3 используются реле, рассчитанные для работы при напряжении 24В. Но, перед установкой, следует произвести их отбор по минимальному напряжению срабатывания. У разных приборов оно лежит в пределах 9…14В. Для устройства подойдут реле, у которых Uсраб не более 11,5В. По причине применения таких реле предъявляются и требования по отбору стабилитрона VD3 блока питания. Выбирается стабилитрон, с Uстаб не менее 13В.
Устройство состоит из трёх отдельно выполненных печатных плат: платы электронного ключа и реле времени, платы блока питания, платы зарядного автомата.
Монтажные дорожки на платах выполняются способом резьбы. Рисунок платы выполняется в CorelDraw и на принтере распечатывается 1:1. Далее рисунок резиновым клеем наклеивается на плату и на ней сверлятся отверстия под детали. Рисунок снимается, и на фольге вырезаются дорожки, изолирующие монтажные проводники. В качестве наглядного примера на фото ниже показаны верхняя и нижняя части платы зарядного автомата.
На рисунках ниже показаны платы устройства, на которых чёрным цветом выделены изолирующие дорожки.
Электронная схема устройства последних образцов:
Как показала практика эксплуатации автономного источника питания GB, гелиевый аккумулятор китайского производства емк. 1,2 А-ч. является слабым звеном устройства. Некоторые экземпляры служат больше 2-х лет, а некоторые, чуть больше года. При этом, года два назад он стоил в розницу 270 руб., а сейчас около 400. По всей вероятности выгоднее в целях автономного источника использовать Li- ионные или Li- полимерные аккумуляторы, поскольку на сегодня они по стоимости немного превышают гелиевые(450 руб). А поскольку эти батареи снабжаются встроенной электронной схемой, в охранном устройстве отпадает необходимость использовать зарядный автомат и, естественно, схема упростится. Да и габариты будут значительно меньше.
Корпус электронного блока выполнен из листового дюралюминия и имеет размеры 220х150х75мм. Можно использовать подходящий по размерам готовый.
Устройство работает с датчиками, которые используются в профессиональных сигнализациях. Можно использовать «объёмные» датчики на проникновение, например 9981EX. Для этого, время задержки включения в режим охраны нужно задать (подбором С3,R7)примерно на 20 с. больше чем задержка включения «объёмника». В противном случае будут ложные «сработки».
Чтобы в период охраны (да и на время её отключения), телефон не издавал звуковые сигналы при получении SMS или ошибочных соединений, он переводится в бесшумный режим. Ещё лучше, если телефон снабжается sim-картой оператора связи, у которого имеется услуга «блокирование всех входящих». Правда, в своём регионе я нашёл только одного такого оператора – «Megafon».
На фото ниже показан один из вариантов размещения охранного устройства на объекте(магазин ЧП).
ЛИТЕРАТУРА:
1.Струков А. Защита приусадебного хозяйства. Самодельные охранные и сигнальные устройства. Изд. ТРОО ЦПКЖК, Томск, 2006.
2.Коробков А. Приставка – автомат к зарядному устройству. – В помощь радиолюбителю. Вып.100, с 91.
3.Щербина А., Благий С., Иванов В. Применение микросхемных стабилизаторов серий 142,К142,КР142. – Радио, 1991, N 3, с. 47, N 5, с. 68.
Прислал материал: Струков Александр.
Свежие комментарии