Układ zabezpieczenia bagażu
P R O J E K T Y
Układ zabezpieczenia
bagażu
AVT-5013
Chciałbym zaproponowaĘ
budowÍ kolejnego ukÅ‚adu
alarmowego. BÍdzie to ukÅ‚ad
bardzo nowoczesny, bo
wyposałony w pilota
radiowego realizujÄ…cego takie
funkcje, jak zdalne uzbrajanie
i rozbrajanie, PANIC (czyli
zdalne wÅ‚Ä…czanie sygnalizacji CÛÅ‚ to za nowośĘ
drogi autorze, zapytacie
alarmowej) oraz w jeszcze
z pewnością, przecieł takie sys-
jednÄ… opcjÍ, dotÄ…d nie
temy alarmowe juł budowaliś-
spotykanÄ… w instalacjach
my, a i ty sam masz juł kilka
alarmowych.
takich ukÅ‚adÛw na sumieniu! fachuî - kieszonkowcy, partacza-
Nowością jest przede wszystkim mi i amatorami. To prawdziwi
to, łe nasz układ nie jest prze- artyści w swoim nagannym
znaczony do zabezpieczania ìrzemioÅ›leî, stanowiÄ…cy zagroÅ‚e-
przed złodziejami samochodu nie dla naszego mienia.
czy mieszkania, ale rÍcznego ba- DrugÄ… zupeÅ‚nie nietypowÄ… fun-
gału, takiego jak walizka, teczka kcją, realizowaną przez układ, jest
lub plecak. włączanie sygnalizacji alarmowej
Zbudowanie takiego układu w momencie, kiedy nasz bagał
ma, wobec stale wzrastajÄ…cego ìdostanie nÛgî i oddali siÍ od nas
w naszym kraju zagrołenia kra- - a właściwie od nadajnika radio-
dziełami, dułe uzasadnienie, wego trzymanego w kieszeni - na
szczegÛlnie jeÅ‚eli czÍsto podrÛÅ‚u- zbyt duÅ‚Ä… odlegÅ‚ośĘ. Jest to oczy-
jemy koleją lub autobusami. Nie- wiście funkcja opcjonalna, włą-
ustanne pilnowanie bagału nie czana osobnym przyciskiem w pi-
jest bynajmniej sprawÄ… prostÄ…, locie. Jak Å‚atwo siÍ domyÅ›liĘ, do
szczegÛlnie jeÅ‚eli jesteÅ›my sami jej realizacji wykorzystywane jest
w przedziale kolejowym i zaczy- zjawisko ograniczonego zasiÍgu
na nas morzyĘ sen. Na takie prostych nadajnikÛw radiowych
okazje tylko czekają kolejowi zło- o niewielkiej mocy. Wadą tego
dzieje, ktÛrych pomimo wysiÅ‚kÛw rozwiÄ…zania jest uzaleÅ‚nienie mo-
policji jest coraz mentu zadziałania układu od wa-
wiÍcej. Doskonale runkÛw zewnÍtrznych. Oczywiste
wiemy, Å‚e nieraz jest, Å‚e zasiÍg nadajnika bÍdzie
wystarczy spuÅ›ciĘ znacznie wiÍkszy na otwartej prze-
nasz bagaÅ‚ dosÅ‚ow- strzeni, niÅ‚ np. w pociÄ…gu, ktÛre-
nie na kilka se- go metalowa konstrukcja skutecz-
kund z oczu, aby nie ekranuje fale radiowe. Układ
uległ on natychmias- mołna z powodzeniem zastosowaĘ
towej dematerializa- takłe jako alarm do roweru, oczy-
cji. Złodzieje kolejo- wiście jako dodatkowe zabezpie-
wi nie są, podobnie czenie, bo trzeba jednak dogoniĘ
jak ich koledzy ìpo zÅ‚odzieja.
Elektronika Praktyczna 5/2001
27
Układ zabezpieczenia bagażu
Rys. 1. Schemat elektryczny nadajnika.
Proponowany ukÅ‚ad ma nie- tylko w najwiÍkszym skrÛcie jego poziom niski, blokujÄ…cy dziaÅ‚anie
skomplikowanÄ… budowÍ i jego podstawowe parametry. UkÅ‚ad multiwibratora IC3. PoniewaÅ‚
wykonanie nie powinno sprawiĘ HT12E jest scalonym koderem układ ten wykonany jest w tech-
nikomu wiÍkszych trudnoÅ›ci. Je- umoÅ‚liwiajÄ…cym przesÅ‚anie za- nologii CMOS, takÅ‚e moÅ‚emy
dynie montaÅ‚ nadajnika-pilota bÍ- szyfrowanej informacji skÅ‚adajÄ…- przyjąĘ, Å‚e nie pobiera on
dzie wymagaĘ sporej zrÍcznoÅ›ci cej siÍ z jednego sÅ‚owa czterobi- wÛwczas prÄ…du. Rozpatrzmy te-
i zdolnoÅ›ci manualnych. Koszt towego. Czterobitowe sÅ‚owo da- raz, jaka bÍdzie odpowiedü ukÅ‚a-
wykonania ukÅ‚adu nie jest spe- nych, ktÛre ma byĘ przekazane du na naciskanie kolejnych przy-
cjalnie wysoki, ale ze wzglÍdu na do odbiornika, jest ustawiane na ciskÛw:
zastosowanie dwÛch moduÅ‚Ûw ra- wejÅ›ciach danych D1..D4, nato- ARM (S1). NaciÅ›niÍcie tego przy-
diowych urządzenie nie naleły miast kod szyfru wprowadzamy cisku powoduje uzbrojenie sys-
do najtaÒszych. I tu pojawia siÍ przez wymuszanie odpowiednich, temu alarmowego znajdujÄ…cego
odwieczny problem sensu inwes- identycznych jak w ukÅ‚adzie od- siÍ w strzeÅ‚onym obiekcie. Po-
towania w urzÄ…dzenia alarmowe. biorczym, stanÛw logicznych na ziom niski z tego przycisku zo-
Jełeli taki układ nigdy nie okałe wejściach adresowych A0..A7. staje przekazany za pośrednic-
siÍ potrzebny (czego wszystkim Praca kodera inicjowana jest po- twem diody D4 na wejÅ›cie
Å‚yczÍ), to wydane na jego budo- daniem stanu niskiego na jego danych D1, a za poÅ›rednictwem
wÍ lub zakup pieniÄ…dze zostanÄ… wejÅ›cie !TE. Podczas pracy na- diody D1 na wejÅ›cie uaktywnia-
zmarnowane. Jełeli jednak nasz dajnika na wyjście DOUT IC1 jest nia kodera (!TE).
system alarmowy zadziaÅ‚a choĘby nieustannie przekazywany kod DISARM (S2). NaciÅ›niÍcie tego
raz i uchroni wartościowe przed- (transmitowany szeregowo), za- przycisku powoduje rozbrojenie
mioty przed kradziełą, to zain- wierający informacje o ustawio- systemu alarmowego. Poziom
westowane w niego pieniądze nym na wejściach A0..A7 adresie niski z tego przycisku zostaje
z pewnoÅ›ciÄ… zwrÛcÄ… siÍ ze znacz- i stanie wejśĘ danych. Z tego wyj- przekazany za poÅ›rednictwem
nym procentem. ścia pobierany jest sygnał kluczu- diody D5 na wejście danych D2,
jący nośną nadajnika radiowego a za pośrednictwem diody D2
Opis działania (modułu RT1 Q2). na wejście uaktywniania kodera
Schemat elektryczny nadajnika Do sterowania pracÄ… nadajnika- (!TE).
sterującego pracą układu pokaza- pilota słułą cztery przyciski ALARM (S3). Włączanie funkcji
no na rys. 1, natomiast na rys. S1..S4. JeÅ‚eli Å‚aden z nich nie jest bÍdÄ…cej odpowiednikiem ìPA-
2 przedstawiono schemat odbior- naciÅ›niÍty, to na wejÅ›ciu !TE NICî w samochodowym syste-
nika i bloku sygnalizacji (alarmo- ukÅ‚adu IC1 wystÍpuje stan wysoki mie alarmowym. Poziom niski
wego). Sercem ukÅ‚adu nadajnika (wymuszony wewnÍtrznym rezys- z tego przycisku zostaje przeka-
jest scalony koder typu HT12E, torem) i ukÅ‚ad ten znajduje siÍ zany za poÅ›rednictwem diody
produkcji tajwaÒskiej firmy HOL- w stanie ìuÅ›pieniaî, praktycznie D6 na wejÅ›cie danych D3, a za
TEK. Z układem tym, przeznaczo- nie pobierając prądu. Jełeli ostat- pośrednictwem diody D3 na
nym w zasadzie do sterowania nio naciÅ›niÍtym przyciskiem byÅ‚ wejÅ›cie uaktywniania kodera
samochodowymi systemami alar- S1, S2 lub S3, to na wyjściu (!TE).
mowymi, mieliÅ›my juÅ‚ okazjÍ siÍ 4 przerzutnika RS zbudowanego REMOTE (S4). WÅ‚Ä…czanie funkcji
zapoznaĘ i dlatego przypomnÍ z bramek IC2A i IC2B wystÍpuje uruchamiania alarmu pod wpÅ‚y-
Elektronika Praktyczna 5/2001
28
Układ zabezpieczenia bagażu
Rys. 2. Schemat elektryczny odbiornika i bloku sygnalizacji.
wem nadmiernego odsuniÍcia na koniecznÄ… oszczÍdnośĘ prÄ…du dza ich identycznośĘ, to na wyj-
nadajnika od odbiornika. Naciś- zwykle wyłączonego. ścia danych D1..D4 zostaje prze-
niÍcie tego przycisku spowodu- PodsumowujÄ…c, naciÅ›niÍcie kazane odebrane sÅ‚owo czterobi-
je wymuszenie niskiego po- przycisku ARM powoduje wyemi- towe, a na wyjÅ›ciu VT pojawia siÍ
ziomu na wejściu ustawiającym towanie przez nadajnik pilota ko- poziom wysoki.
przerzutnika RS zbudowanego du 1110, przycisku DISARM kodu Rozpatrzmy teraz, jak bÍdzie
na bramkach IC2A i IC2B, 1101, przycisku ALARM kodu siÍ zachowywaÅ‚ ukÅ‚ad odbiornika
a w konsekwencji powstanie 1011. Natomiast naciÅ›niÍcie przy- po odebraniu kaÅ‚dego z czterech
poziomu wysokiego na wejÅ›ciu cisku REMOTE powoduje cyklicz- kodÛw, ktÛre mogÄ… byĘ wyemito-
zerujÄ…cym multiwibratora zbu- ne emitowanie kodu 0111, ktÛre wane przez nadajnik.
dowanego z wykorzystaniem moÅ‚e byĘ zakoÒczone przez zmia- Odebranie kodu 1110 (ARM)
ukÅ‚adu NE555 - IC3. Multiwib- nÍ stanu przerzutnika RS, spowo- lub 1101 (DISARM) powoduje
rator rozpoczyna pracÍ generu- dowanÄ… przez naciÅ›niÍcie przycis- odpowiednio ustawianie lub wy-
jąc impulsy prostokątne o okre- ku S1, S2 lub S3. Kałda emisja zerowanie przerzutnika RS1 zbu-
sie trwania ok. 10s. Kałde sygnalizowana jest włączeniem dowanego na bramkach IC2A
opadajÄ…ce zbocze impulsu diody LED D8. i IC2B. Po jego ustawieniu system
z wyjścia Q IC3 powoduje po- Popatrzmy teraz na rys. 2 alarmowy jest w stanie oczekiwa-
wstanie krÛtkiego (ok. 1s) im- przedstawiajÄ…cy schemat czÍÅ›ci nia na nastÍpne polecenia lub na
pulsu ujemnego na wejściu odbiorczej naszego systemu alar- sygnał stanowiący kryterium alar-
bramki IC2D. Impuls dodatni mowego. Tu sercem układu jest mu, czyli na zwarcie do masy
z wyjÅ›cia tej bramki, po zane- ìbratî HT12E - scalony dekoder poprzez zÅ‚Ä…cze CON1 wyprowa-
gowaniu przez bramkÍ IC2C typu HT12D IC1. Z tym ukÅ‚adem dzenia 8 IC2C. WystÄ…pienie takie-
zostaje przekazany na wejście mieliśmy juł do czynienia i dla- go zdarzenia spowoduje natych-
D4 IC1, a za poÅ›rednictwem tego podajÍ teraz jedynie jego miastowe ustawienie przerzutnika
diody D7 takÅ‚e na wejÅ›cie !TE skrÛconÄ… charakterystykÍ. RS2. NastÍpstwem tego bÍdzie
tego ukÅ‚adu. Zdemodulowany przez odbior- uruchomienie dwÛch generatorÛw:
Naleły zauwałyĘ, łe kałde nik Q1 sygnał zawierający infor- jednego wytwarzającego przebieg
wymuszenie stanu niskiego na macjÍ wysÅ‚anÄ… przez nadajnik jest o czÍstotliwoÅ›ci akustycznej ok.
wejściu !TE IC1 powoduje jedno- podawany na wejście danych IC1 1kHz (zbudowanego na bramce
cześnie spolaryzowanie bazy tran- DIN (Data In). Dekoder dokonuje IC6A) kluczującego drugi genera-
zystora T1 i zasilenie ukÅ‚adu na- porÛwnania dwÛch kolejno ode- tor (bramka IC6B). CzÍstotliwośĘ
dajnika radiowego Q1, ze wzglÍdu branych transmisji i jeÅ‚eli stwier- pracy tego generatora moÅ‚emy
Elektronika Praktyczna 5/2001
29
Układ zabezpieczenia bagażu
tor wbudowany w układ IC5 jest
WYKAZ ELEMENTÓW
okreÅ›lona wartoÅ›ciÄ… rezystorÛw
Nadajnik
R5, R6 i pojemnością kondensa-
Rezystory
tora C3, ktÛre zostaÅ‚y dobrane
R1, R5, R6: 1M&!
tak, Å‚e licznik nigdy nie ìzdÄ…Å‚yî
R2: 10k&!
policzyĘ takiej liczby impulsÛw,
aby na jego wyjściu Q14 pojawił R3, R4: 100k&!
siÍ stan wysoki.
R7: 5,6M&!
ZauwaÅ‚my teraz, co siÍ stanie
R8: 1k&!
Rys. 3. Rozmieszczenie elementów
jełeli odbiornik przestanie od-
Kondensatory
na płytce drukowanej nadajnika.
bieraĘ sygnały kodu 0111 nada-
C1: 560pF
zmieniaĘ w szerokich granicach wane przez pilota, co mołe
C2: 1µF/25V
za pomocą potencjometru monta- oznaczaĘ, łe nasz bagał znalazł
C3, C4: 100nF
Å‚owego PR1, dostosowujÄ…c jÄ… do siÍ w zbyt duÅ‚ej odlegÅ‚oÅ›ci od
Półprzewodniki
czÍstotliwoÅ›ci rezonansowej zasto- nas, najprawdopodobniej porwa-
D1...D7: 1N4148
sowanego przetwornika piezo. ny przez złodzieja. Na wyjściu
D8: LED Ć3mm
Drugim sposobem wÅ‚Ä…czenia Q14 licznika IC5 pojawi siÍ po
IC1: HT12E
sygnalizacji alarmowej jest wysła- jakimś czasie poziom wysoki,
IC2: 4093
nie do odbiornika kodu sterujÄ…- ktÛry po odwrÛceniu przez bram-
IC3: 7555 (555 w wersji CMOS)
cego 1011 (przycisk ALARM). Wy- kÍ IC3C spowoduje wÅ‚Ä…czenie
T1: BC557
stÄ…pienie stanu niskiego na wyj- przerzutnika RS2, a tym samym
Różne
ściu D3 IC1 spowoduje natych- sygnalizacji alarmowej.
miastowe ustawienie przerzutnika Ostatnim fragmentem odbiorni- Q1: RT1 nadajnik 430MHz
RS2 i uruchomienie alarmu. ka, ktÛry naleÅ‚y omÛwiĘ jest S1...S4: przycisk typu microswitch
Najbardziej interesującą jest układ zasilania przetwornika pie- Obudowa pilota typu KM
funkcja REMOTE, uruchamiana zo. Wysterowywany jest on
zdalnie przez wysłanie kodu 0111. z wyjśĘ sześciu pracujących jakby
Odbiornik
Wystąpienie poziomu niskiego na w układzie wzmacniacza BTL in-
Rezystory
wyjÅ›ciu D4 IC1 spowoduje wyze- werterÛw zawartych w ukÅ‚adzie
PR1: 100k&! potencjometr
rowanie trzeciego przerzutnika IC4. WejÅ›cia inwerterÛw, poÅ‚Ä…czo-
montażowy miniaturowy
(RS3) i w konsekwencji zaprzesta- ne po trzy, wysterowywane sÄ…
R1: 100&!
nie permanentnego zerowania licz- z wyjścia bramki IC6B oraz z od-
R2, R4, R5: 100k&!
nika - generatora IC5. wracajÄ…cej fazÍ sygnaÅ‚u bramki
R3: 1,2M&!
Po uruchomieniu funkcji RE- IC6D. Taki sposÛb zasilania prze-
R6: 100k&! (*)
MOTE nadajnik emituje kod 0111 twornika gwarantuje uzyskanie
R7: 10k&!
w odstÍpach co ok. 10 s i stan sygnaÅ‚u akustycznego o duÅ‚ej gÅ‚oÅ›-
R8: 470k&!
taki bÍdzie trwaĘ aÅ‚ do chwili noÅ›ci, ktÛrego düwiÍk powinien
Kondensatory
wyłączenia tej funkcji. Kałde pra- przestraszyĘ złodzieja i skłoniĘ go
C1, C5: 100µF/10V
widłowe odebranie takiego kodu do porzucenia łupu.
C2, C4: 100nF
powoduje wystÍpowanie wyso-
C3: 4,7nF
kiego poziomu na wyjściu deko- Montał i uruchomienie
C6: 10nF
dera IC1. NapiÍcie to jest dopro- Schemat nadajnika wyglÄ…da
Półprzewodniki
wadzone za pośrednictwem dio- na nieco rozbudowany, co mołe
D1...D4: 1N4148
dy D3 na wejście RST licznika wzbudziĘ obawy, czy aby to
IC5, powodujÄ…c jego okresowe wszystko zmieÅ›ci siÍ w obudo- IC1: HT12D
zerowanie. CzÍstotliwośĘ wytwa- wie pilota od alarmu samocho- IC2, IC3, IC6: 4093
rzana przez wewnÍtrzny genera- dowego. Bez obaw, zmieÅ›ciÅ‚o
IC4: 4069
siÍ, a nawet pozostaÅ‚o trochÍ
IC5: 4060
wolnego miejsca, co nie zmienia
Różne
faktu, Å‚e trochÍ pomÍczyÅ‚em siÍ
Q1: RR4 odbiornik radowy 430MHz
nad tą płytką.
Q2: przetwornik piezo PC110
Montał nadajnika-pilota roz-
poczniemy od wykorzystania płyt-
ki obwodu drukowanego (schemat ktÛre nastÍpnie przewiercamy
montałowy na rys. 3) jako mat- wiertłem o średnicy 3,2mm. Mon-
rycy do zaznaczenia wewnątrz tał płytki wykonujemy typowo,
obudowy punktÛw, ktÛre posÅ‚uÅ‚Ä… tym razem zapominajÄ…c nawet, Å‚e
do wytrasowania otworÛw pod istnieje coÅ› takiego jak podstawki
przyciski S1..S4. PÅ‚ytkÍ wkÅ‚adamy pod ukÅ‚ady scalone. NiektÛre ele-
do obudowy ìtwarzÄ… w dÛÅ‚î i po- menty musimy zamocowaĘ do
przez dodatkowe otwory pomiÍ- pÅ‚ytki od strony lutowania. SÄ… to:
dzy punktami lutowniczymi przy- rezystor R1 (pod układem IC1),
ciskÛw zaznaczamy na spodniej trzy diody, ktÛre raczej nie
Rys. 4. Rozmieszczenie elementów
stronie obudowy cztery punkty, zmieszczÄ… siÍ pomiÍdzy przycis-
na płytce drukowanej odbiornika.
Elektronika Praktyczna 5/2001
30
Układ zabezpieczenia bagażu Układ zabezpieczenia bagażu
kami, rezystor R8 (pod modułem w alarmowych instalacjach sa-
nadajnika) i kondensator C1 (tak- mochodowych lub wykonane we
Å‚e pod tym moduÅ‚em). Ze wzglÍ- wÅ‚asnym zakresie.
du na niewielkie wymiary płytki, Andrzej Gawryluk, AVT
na stronie opisowej nie umiesz-
czono oznaczeÒ diod D1..D7, co Wzory pÅ‚ytek drukowanych w for-
jednak (ze wzglÍdu na identycz- macie PDF sÄ… dostÍpne w Internecie
nośĘ tych elementÛw) nie ma pod adresem: http://www.ep.com.pl/
najmniejszego znaczenia. Po ?pdf/maj01.htm oraz na płycie
zmontowaniu płytki pilota i wy- CD-EP05/2001B w katalogu PCB.
wierceniu w obudowie jeszcze jed-
nego otworu o średnicy 3mm dla
diody LED mołemy rozpocząĘ
montał odbiornika.
DrugÄ… pÅ‚ytkÍ montujemy (rys.
4) zgodnie z przyjÍtymi zasada-
mi, rozpoczynajÄ…c od elementÛw
o najmniejszych gabarytach,
a koÒczÄ…c na kondensatorach
elektrolitycznych. Zastosowanie
podstawek uzalełnione jest od
typu i wymiarÛw obudowy,
w ktÛrej umieÅ›cimy zmontowany
układ.
Zmontowany odbiornik nie wy-
maga uruchamiania, ale jedynie
prostej regulacji polegajÄ…cej na
dostrojeniu czÍstotliwoÅ›ci genera-
tora z IC6B do czÍstotliwoÅ›ci re-
zonansowej zastosowanego prze-
twornika piezo. Strojenie to mo-
łemy wykonaĘ na słuch, po wy-
muszeniu poziomu wysokiego na
wejściu 5 bramki IC6B (mołna na
czas regulacji zewrzeĘ poprzez
rezystor 10k&! wejścia bramki IC6C
do masy).
Nadajnik powinien byĘ zasi-
lany napiÍciem staÅ‚ym o wartoÅ›-
ci 6..12VDC, a rodzaj ürÛdÅ‚a za-
silania - bateria 12V - narzucony
został przez typ zastosowanej
obudowy. BateriÍ najlepiej poÅ‚Ä…-
czyĘ z pÅ‚ytkÄ… za pomocÄ… stykÛw
wykonanych z kawaÅ‚kÛw blachy
fosforowej (np. ze stykÛw stare-
go przekaünika). Do zasilania
odbiornika napiÍciem nie prze-
kraczajÄ…cym 6V najlepiej wyko-
rzystaĘ cztery bateryjki 1,5V ty-
pu R6 umieszczone w koszycz-
ku. Natomiast sposÛb obudowa-
nia nadajnika, umocowania prze-
twornika piezo i wykonania sty-
ku włączającego alarm zaleły
wyłącznie od rodzaju zabezpie-
czanego obiektu i wyobraüni wy-
konawcy. MogÍ jedynie sugero-
waĘ, łe jako styk włączający
alarm mołna byłoby zastosowaĘ
wÅ‚Ä…cznik rtÍciowy, zwierajÄ…cy siÍ
pod wpływem zmiany połołenia
bagału. Mołna teł wykorzystaĘ
czujniki wstrzÄ…sowe stosowane
Elektronika Praktyczna 5/2001
31