Описаны две системы сигнализации с фотоприемником в роли датчика, с совершенно разным назначением, но по схемотехнике очень похожие. Срабатывают они обе на изменение светового потока.
Собралась как то между гаражей небольшая толпа гаражного люда на солнышке погреться, перекурить и поболтать. Один рассказал, как его машину во дворе в темноте кто-то не заметил и зацепил, помял крыло и поцарапал. Народ слегка посочувствовал – бывает… Второй рассказал, что, пока он лазил в яме под машиной, а дверь в гараж была нараспашку для проветривания, кто-то спер с верстака начатую бутылку водки. Народ страшно возмутился – доколе!!! Нужна сигнализация, в первом случае от света чужих фар должна включиться аварийка или дублеры (звуковой сигнал в ночном дворе нежелателен), во-втором – при затемнении проема двери – сирена, ревун, а лучше пулемет (ну, это уже перебор…). А изготавливать-то это мне… Основное условие ТЗ (технического задания) – подача прерывистого светового или звукового сигнала при ИЗМЕНЕНИИ освещенности датчика. Первая система будет располагаться за задним стеклом машины, вторая – переносная по гаражу. Слесарно-корпусные работы заказчики взяли на себя. Оно и понятно, говорить «он сделал» или «мы с ним сделали» - что приятней?
Применяемый инструментарий – обычный слесарно-монтажно-паяльный.
Питание устройств 12…15 В постоянного тока. С чем то похожим приходилось сталкиваться, поэтому «родить» схему было несложно.
Это схема первого сигнализатора, который на резкое увеличение освещенности фоторезистора реагирует пачкой вспышек светодиодов.
Номиналы элементов приведены на схеме, микросхема К561ЛА7, транзисторы VT1 – КТ3102Е, VT2 – КТ503Д, Т2 – КТ837Ф. О светодиодах позже.
Режим собственно фоторезистора настраивается с помощью R23 экспериментально по максимальной чувствительности. Конденсатор С10 дифференцирует сигнал, отсекает постоянную составляющую. Далее усилительный каскад на транзисторе с большим коэфф. усиления, режим которого устанавливается подстроечником R12 т.о., что бы в режиме покоя на коллекторе была логическая «1», в данном случае примерно 2/3 …3/4 от напряжения питания на 14 ножке. При резком (относительно) изменении освещенности фоторезистора на коллекторе кратковременно выскакивает логический «0», который запускает одновибратор на элементах NAND3 и NAND2. Параметры его, а именно длительность выходного импульса, определяются резистором R20 и конденсатором С6. Во время этого импульса разрешается работа генератора световых импульсов на NAND1 и NAND4, далее все понятно из схемы.
Переходим к сборке и отладке схемы. Светодиоды, вернее, платы с установленными светодиодами желтого цвета используем от декоративных цветных ламп, использовавшихся в новогодней иллюминации. Вышедшие из строя лампы подарили знакомые ребята-электрики из Горсвета, те, которые обслуживают новогодние елки. Описание ремонта ламп пропускаем.
Аккуратно, стараясь ничего не сломать и не наделать дырок в руках, ножом поддеваем стекла и снимаем, они еще пригодятся. Извлекаем платы из корпуса. На каждой плате 9 светодиодов, включенных последовательно. Убираем все элементы, обеспечивавшие питание от сети 220 В и режем дорожки таким образом, что бы получить 3 группы по 3 светодиода последовательно. Марка светодиодов неизвестна, при штатном включении лампочки в сеть измеренный ток через светодиоды равен 25 мА. Проверяем работоспособность групп светодиодов реальным подключением через резистор к БП 12В.
Распаиваем ограничительные резисторы и провода питания. В итоге получаем две платы светодиодных дублеров. Впоследствии провода и резисторы будут закреплены термосоплями – силиконом.
Переходим к электронике. Фоторезистор – основной элемент, обеспечивающий работу системы.
На макете собираем часть схемы, обслуживающую фоторезистор, и отбираем пару наиболее чувствительных. При этом используем осциллограф и собственную руку, заслоняющую фоторезистор от источника света. Далее для точного подбора номиналов элементов собираем полный макет схемы.
Особую сложность составила подборка конденсатора С6. В процессе работы полярность напряжения на нем меняется, неполярный (пленочный или т.п.) конденсатор по размерам слишком велик. Низковольтный, 25…50 В электролитический конденсатор при переполюсовке пропускает слишком большой ток, нарушающий работу КМОП микросхемы. Установка конденсатора с рабочим напряжением до 100 В решила эту проблему. Теоретически такая схемотехника неправильна, надо было бы установить два встречно-последовательных конденсатора, но, как говорят старые водители: «Едет – не трогай!».
Для сборки рабочего экземпляра также используем макетную плату.
Собираем, проверяем. С6 оказался великоват по номиналу, слишком большим оказалось время включения, т.е. мигания. Пришлось уменьшать номинал резистора R20.
Собираем проверенную схему в подходящий корпус, пригодились снятые стекла. Проверяем еще раз…
И переходим ко второй системе сигнализации.
Она должна издавать кратковременный прерывистый звуковой сигнал при относительно резком затемнении датчика. Схема практически та же.
На элементах NAND1 и NAND2 собран такой же, как и в предыдущей схеме, одновибратор, на элементах NAND3 и NAND4 собраны генераторы модулирующей и звуковой частоты (пи-пи-пи). Микросхема К561ТЛ1 применена из-за возможности создания генератора на одном ее элементе. Ключевой транзистор – мощный составной КТ829, возможна сборка из двух отдельных транзисторов по схеме Дарлингтона. Мощность звука ограничена резистором, включенным последовательно с динамиком. Конструктивная особенность – применение собирающей линзы в картонной трубочке, для улучшения чувствительности и сужения угла обзора. Фото самой конструкции приводить не буду – хозяин засунул все в коробку от кефира, такую, думаю, видели все. Оказалась вещь полезная – супруге хозяина больше не удается застать его в неподходящий момент. Иногда срабатывает от резкого набегания тучки, нечасто.
Вроде все, комментируйте.
