Надежное цифровое охранное устройство для вашего автомобиля

Большинство простых любительских охранных устройств для автомобиля представляют собой схемы, основное назначение которых — формирование определенных временных интервалов : времени задержки входа в дежурный режим после включения, времени звучания тревожного сигнала, времени задержки срабатывания. И в большинстве случаев все эти временные интервалы задаются при помощи RC-цепей, реализованных на основе высокоомных резисторов и оксидных конденсаторов большой емкости. В результате надежность устройства сильно зависит от внешних факторов изменение внешней температуры приводит к изменению не только емкости оксидного конденсатора, но часто и его тока утечки, что в совокупности с высоким сопротивлением резистора может перевести RC-цепь в режим работы обычного резистивного делителя напряжения и таким образом вывести устройства из строя. Наличие повышенной влажности так же может сделать устройство неработоспособным, поскольку выпадение росы на высокоомном резисторе или на конденсаторе может оказывать на RC-цепь с высокоомным резистором достаточно сильное шунтирующее воздействие.
Предлагаемое устройство отличается тем, что для формирования временных интервалов в нем используется мультивибратор, не имеющий в своем составе оксидных конденсаторов, и шестиразрядный двоичный счетчик. Таким образом все интервалы задаются при помощи одного неоксидного конденсатора.
Устройство подает двухтональный звуковой прерывистый сигнал тревоги при попытке постороннего человека проникнуть в салон автомобиля, в моторное или багажное отделение. Наличие датчика, регистрирующего колебания кузова позволяет предотвратить хищение колес, стекол и других внешних элементов, а также попытку взять машину на буксир или втащить её на эвакуатор.
Схема построена таким образом, что при срабатывании датчика сначала отрабатывается временный интервал в 2-3 секунды, а после его завершения включается сигнализация. Интервал необходим водителю для отключения устройства с целью снятия с охраны.
Принципиальная схема показана на рисунке. Все контактные датчики включаются параллельно и подключаются к клемме "1". При их срабатывании они должны замыкать катод диода VD1 на минус бортсети машины (на кузов). Каскад на VT1 — буферный, он служит для исключения выхода из строя микросхемы D1 из-за подачи на её вход постоянного напряжения от осветительной системы автомобиля (если в качестве датчика используется дверной выключатель внутрисалонного освещения) во время отсутствия на ней напряжения питания.
При включении питания зарядный ток конденсатора С2 формирует положительный импульс на выводе 8 D1.3, в результате положительный импульс появляется на выводе 13 D2, что приводит к обнулению счетчика D2. На его выводе 12 устанавливается нуль, который запускает мультивибратор на D1.1 и D1.2 , вырабатывающий импульсы частотой 1,5Гц. Эти импульсы поступают на вход "С" D2 и состояние на его выходах изменяется последовательно переключая два мультивибратора — на D3.1 D4.1 и на D3.2 D4.3. Эти мультивибраторы вырабатывают импульсы частотой 500 Гц и 300 Гц соответственно, которые должны поступать на акустический излучатель. Однако, сейчас, эти сигналы на его вход не поступают и устройство молчит. Достигается это блокировкой элемента D3.3 при помощи триггера D5.3 D5.4, который устанавливается в нулевое состояние в момент включения питания (зарядным током С5). Как только счетчик D2 досчитает до 32-х, на его выводе 12 появится единица, и этот триггер установится в единичное состояние, разблокирует систему звукового сигнала и заблокирует мультивибратор D1.1 D1.2. Схема, отработав выдержку в 21 секунду, перейдет в ждущий режим.
Теперь при срабатывании датчика процесс повторится, но триггер D5.3 D5.4 не будет блокировать выход и на ключевой транзистор VT2 поступят тональные импульсы. Звуковой сигнал начинается тогда, когда счетчик D2 досчитает до 4-х, и прекратится как только он досчитает до 32-х. Время на отключение устройства водителем (пока D2 считает от "0й до "4") формируется триггером D5.1 D5.2, который в момент срабатывания датчика установится в нулевое состояние и заблокирует D3.3. И только после того как D2 досчитает до 4-х и на его выводе 5 будет единица этот триггер установится в единичное состояние и пропустит тональные импульсы через D3.3.
Нужно заметить, что сразу после срабатывания датчика вход устройства блокируется диодом VD2. И никакие изменения в состояниях датчика не влияют на работу устройства до тех пор пока не прекратится сигнализация. Это очень важно, потому что исключает зацикливание устройства при работе инерционного датчика качания кузова, который может реагировать на акустические помехи от работы звукового сигнального устройства.
В качестве датчика, преобразующего качания кузова в электрические сигналы используется микроамперметр М476/1 от индикатора уровня записи отечественного магнитофона (или индикатора точной настройки приемника). Он подвергается доработке. Нужно разобрать его корпус (по местам склейки), затем конец стрелки изгибают и надевают на него небольшой груз, например латунную шайбу М3, и фиксируют её дальнейшим изгибом конца стрелки. Затем магнитную систему с шайбой устанавливают в корпус индикатора, и прежде чем его заклеить подгибают стрелку с грузом так, чтобы она могла свободно качаться не задевая за детали прибора. Увеличить место в котором перемещается стрелка можно если удалить шкалу индикатора, а склейку корпуса индикатора выполнить так, чтобы обеспечить максимальную толщину корпуса при достаточной прочности места склейки. Клеить можно дихлорэтаном или, при его отсутствии, клеем "Момент". Затем переделанный индикатор располагают в корпусе устройства таким образом, чтобы при установке устройства в автомобиль он был расположен вертикально стрелкой вниз, так чтобы она могла свободно качаться как маятник.
Сигналы, формируемые обмоткой датчика, качающейся в магнитном поле, усиливаются операционным усилителем D6. Тип выбранного ОУ обусловлен низким напряжением питания, отсутствием триггерного эффекта и его высокой термостабильностью. Соотношение резисторов R15 и R17 выбрано таким образом чтобы напряжение на выходе D6 в спокойном состоянии было равно 0,7 от напряжения его питания. Как только стрелка-датчик качнется на выходе D6 появляется импульс напряжения, спад которого находится на уровне нуля напряжения питания. Таким образом, напряже¬ние на выходе D6 в этот момент падает до нуля. В результате обратное напряжение на стабилитроне VD6 увеличивается и в момент превышения его напряжения стабилизации стабилитрон пробивается и его сопротивление уменьшается. Это приводит к открыванию транзистора VT1. Ив результате, срабатыва¬ние маятникового датчика воспринимается логической схемой также как и замыкание контактов контактных датчиков.
Конденсатор С6 служит для компенсации паразитных колебаний в цепи датчика. Резистор R13  служит  для установки
чувствительности датчика.
Микросхемы питаются напряжением 9В от стабилизатора на транзисторе VT3. Напряжение бортсети поступает : "плюс" на клемму "4", "минус” на клемму "2". Звукоизлучатель включается между клеммами "3" и "4". В  качестве  звукоизлучателя
используется сигнал от "жигулей", с удаленным прерывателем тока (напряжение поступает теперь непосредственно на катушку). После такой переделки сигнал из "зуммера" превращается в "электромагнитный телефон". Максимум его АЧХ лежит в пределах 250-600 Гц, именно поэтому выбраны две тональные частоты 300 и  500 Гц.  Вместо такого
звукоизлучателя можно использовать мощную высокочастотную  динамическую головку, в
этом случае звучание будет тише, но можно будет установить тональные частоты в более широком диапазоне.
Поскольку через транзистор VT2 протекает достаточно высокий ток его нужно установить на радиатор.
В качестве  корпуса  для устройства
используется корпус от неисправного электронного коммутатора бесконтактной системы зажигания автомобиля УАЗ или "Волга". Радиатор этого корпуса совместно с диэлектрической прокладкой используется для установки транзистора VT2.
Монтаж объемный, все микросхемы приклеиваются "вверх ногами" к демонтирован¬ной плате этого коммутатора при помощи клея "Момент-1". Затем монтаж ведется на выводах этих микросхем и на имеющихся монтажных дорожках этой платы при помощи выводов деталей и монтажных проводников. Три клеммы, имеющиеся на этом корпусе используются под клеммы "1", "3" и "4". Клемма "2" — болт прикрученный к креплению корпуса (общий минус соединен с корпусом).
Индикатор-датчик крепится латунным кронштейном к плате, в которой нужно сделать под него вырез. Под тумблер S1 и резистор R13 в боковине корпуса сверлятся отверстия.
В устройстве использованы резисторы МЛТ, конденсаторы К73-17 (С1, С2, С5), К50-35 (С7) и К10-7 остальные. Транзистор КТ502 можно заменить на КТ3107, КТ361, или даже МП39-42. Транзистор КТ815 можно заменить на КТ817, КТ604, КТ807.
Микросхемы К176 можно заменить на К561, однако в 561-й серии нет аналога микросхемы К176ИЕ1, но его можно заменить микросхемой К561ИЕ10, оба счетчика которой включить последовательно.
Настройка заключается в установке постоянного напряжения на выходе ОУ в состоянии покоя, равного 0,7-0,8 от напряжения питания путем подбора сопротивления резистора R17.
Все временные интервалы можно увеличить или уменьшить изменением параметров RC- цепи R1C1. Кроме того соотношение постоянных времени можно изменять меняя подключение выходов счетчика. Например, если требуется задержка срабатывания не 2,7 секунд, а 5,5 секунд нужно провод, идущий к выводу 5 D2 отключить от этого вывода и подключить к выводу 10. Конечно в этом случае время звучания сирены несколько сократится, так как общее время по прежнему останется равным 21 секунде.
Если двухтональная сирена не нужна можно исключить мультивибраторы на элементах D3.1 D4.1 и D3.2 D4.3, а вывод 11 D3.3 подключить непосредственно к выводу 3 D2. В этом случае транзистор VT2 нужно заменить на КТ815, а клемму "3" подключить к штатному реле звукового сигнала автомобиля (если в вашем автомобиле сигнал включается без реле его нужно будет установить. Удобно использовать реле звукового сигнала от ВАЗ- 2108-21099 с металлическим кронштейном для крепления). В таком случае транзистору VT2 радиатор не понадобится и устройство можно будет собрать в любом подходящем пластмассовом корпусе. Если требуется только контактный датчик, а датчике качания нет необходимости, микросхема D6 и вся её "обвязка", включая и VD6 исключается.