KLOCKI ELEKTRONICZNE
Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë%
MODUA
OWY SYSTEM
ALARMOWY
Strzeżcie się włamywacze, system
modułowy wykryje najmniejszy ruch!
Jest to przykład zastosowania wiedzy z
drugiego artykułu w serii "System
projektowania modułowego".
Projekt przedstawia sposób, w jaki
można wybrać i zestawić moduły,
składające się na działający system
alarmowy, który można zainstalować w
domu, garażu, szopie itp.
W niniejszym artykule numery
ilustracji rys. 2.1., rys. 2.2., rys. 2.3. itd.
oznaczajÄ… ilustracje o tych numerach
w poprzednim artykule. Pozostałe,
rys. 1, rys. 2 itd. oznaczajÄ… ilustracje do
niniejszego artykułu.
Założenia projektowe 4. Uruchomienie alarmu włącza syrenę. układ uruchamiający syrenę w razie
5. Sygnał syreny wyłącza się po czasie przecięcia przewodów lub przerwa-
Przed przystąpieniem do projektowa- ustalonym przez użytkownika. nia zasilania.
nia takiego systemu modułowego jak ni- 6. Zostanie zastosowany stale podłado- 11. Układ nie będzie wskazywał czujnika,
niejszy, trzeba ustalić założenia projekto- wywany wewnętrzny akumulatorek który włączył alarm.
we. W tym przypadku lista podstawowych awaryjny. 12. System ma być zasilany napięciem
wymagań liczy 12 pozycji: 7. Ilość czujników nie będzie ograniczo- 12V.
1. Gotowość alarmu ma być włączana na, a dla czujników o różnych funk- Liczba czujników jest nieograniczona.
wyłącznikiem na klucz. cjach będą przeznaczone różne we- Czujniki rozwierne łączy się w szereg, a
2. Potrzebne jest opóz
nienie umożliwia- jścia. czujniki zwierne równolegle, tak jak na
jące wyjście. 8. Czujniki mogą mieć styki zwierne, rys. 2.1. i 2.2.
3. Potrzebne jest (ustalane przez użyt- rozwierne lub mieszane.
kownika) opóz
nienie z sygnałem os- 9. Sygnały czujników mogą być zwłocz- Wymagania systemu
trzegawczym, umożliwiające wejście ne, natychmiastowe lub mieszane.
bez wzbudzania alarmu. 10. W obudowie syreny ma znalez
ć się Bardzo ważne jest sporządzenie
szczegółowej listy wymagań układu,
szczególnie w takim przypadku jak ten. W
powyżej zebranych założeniach wymie-
niono trzy podstawowe rodzaje wyłączni-
ków. Wyłącznik główny, wyłączniki
zwłoczne i wyłączniki natychmiastowe.
Ich funkcje są następujące:
Wyłącznik główny jest uruchamiany
kluczem i jest rozwarty gdy alarm jest wy-
łączony, a zwarty gdy alarm jest włączo-
ny. Wyłącznikiem głównym można także
uciszyć sygnał alarmowy.
Do wyłączników zwłocznych należą
czujniki uruchamiane, gdy użytkownik
wchodzi do domu lub gdy go opusz-
cza. Obwód alarmu musi zapewnić
Rys. 1 Schemat blokowy modułowego systemu alarmowego.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/96 21
KLOCKI ELEKTRONICZNE
Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë%
użytkownikowi dostateczny czas na czasowego syreny (który ma tylko
wejście i wyłączenie alarmu, oraz na jedno wejście), i uniemożliwi sku-
wyjście po jego włączeniu. Wyłączniki teczne działanie czujników natych-
zwłoczne mogą być typu zwiernego miastowych. Z układu opóz
nienia
(na przykład poddywanowa mata na- wejścia, zamiast poziomu logiczne-
ciskowa) lub rozwiernego (na przykład go 1, na zakończenie czasu opóz
-
wyłącznik języczkowy wraz z magne- nienia jest potrzebny dodatni im-
sem do drzwi wejściowych). puls. Rozwiązanie problemu za-
Rys. 2 Buforowany pojemnościowy układ
Większość czujników alarmowych pewnia układ sprzężenia zmienno-
opóz
niajÄ…cy.
powinna być przyłączona do wejść na- prądowego z rys. 2.5 w postaci kon-
tychmiastowych układu alarmowego. twem  Q (czyli logiczne 0, podczas densatora C1 i rezystora C2. Zasto-
Po wyzwoleniu dz
więk alarmu zostaje gdy Q oznacza logiczną 1). sowanie tego rozwiązania przed-
natychmiast włączony. Na przykład Czujniki wejściowe stawia na rys. 1 kondensator Cx.
uruchomiony przez wchodzÄ…cego
przez okno włamywacza bierny czuj- Wszystkie czujniki w układach alarmo- Opóz
nienie wyjścia
nik podczerwieni (PIR) w holu natych- wych mogą być traktowane jak wyłączni-
miast włączy syrenę. ki. Ich wybór został omówiony wcześniej, Zadaniem układu opóz
nienia wyjścia
Czujniki te mogą być zarówno zwierne a układ musi zostać tak zaprojektowany, jest zapobieganie wyzwalaniu modułu
(na przykład mata naciskowa) jak i roz- aby mógł sprostać wszystkim możliwym opóz
nienia wejścia w okresie wstępnym
wierne (na przykład bierny czujnik pod- sytuacjom. Wejścia zwłoczne są połączo- przez czujniki zwłoczne. Zadanie to może
czerwieni). Rodzaje czujników i wyłączni- ne przez moduły opóz
nienia wejścia i wy- zostać wypełnione przez przerzutnik mo-
ków zostały omówione w poprzednim jścia, ale wejścia natychmiastowe są bez- nostabilny z rys. 2.8, jest to jednak zwią-
artykule. pośrednio połączone z układem czaso- zane z szeregiem komplikacji, których
wym syreny. rozwiązanie wymagałoby użycia większej
Sekwencja alarmowa liczby bramek. Prostszym rozwiÄ…zaniem
Układy czasowe jest zastosowanie pojemnościowego
Alarm w systemie alarmowym musi układu opóz
niajÄ…cego, przedstawionego
przebiegać według pewnej sekwencji, jak System zawiera trzy układy czasowe: na rys. 2.3.
program komputerowy. Sekwencja ta jest opóz
nienia wejścia, opóz
nienia wyjścia i Układ ten może dostarczyć tylko bar-
następująca: układ czasowy syreny. W części 1 dzo małego prądu, kondensator nie może
1. WYA

CZNIK GA
ÓWNY WYA

CZO- "Klocków elektronicznych" opisano trzy bowiem zostać przedwcześnie rozłado-
NY: syrena wyłączona, akumulatorki w różne moduły opóz
nienia, zwykły, pojem- wany. Udoskonaloną wersję tego układu
układzie alarmu i obwodzie syreny są nościowy oraz przerzutniki monostabilne pokazuje rys. 2. Pierwotny rezystor R1
podładowywane. 555 i CMOS. został w niej zastąpiony dwoma, szerego-
2. WYA

CZNIK GA
ÓWNY WA

CZO- W tym przypadku można odrzucić 555, wym połączeniem R5 i R7 z równoległą
NY: wejścia zwłoczne nieaktywne, we- ponieważ wysoka dokładność opóz
nień diodą D1. Gdy napięcie wejściowe wzras-
jścia natychmiastowe aktywne. nie jest wymagana. Ktoś inny mógłby jed- ta, prąd przepływa przez R5 i D1 i konden-
3. KONIEC OPÓy
NIENIA: wszystkie we- nak zaprojektować doskonały system z sator C6 jest szybko ładowany. Gdy na-
jścia aktywne. zastosowaniem 555 - jest to sprawa indy- pięcie obniży się, to prąd rozładowujący
4a. POBUDZONE WEJÅšCIE ZWA
OCZ- widualnych upodobań. Istnieją oczywiś- płynie z C6 przez szeregowe połączenie
NE: mały brzęczyk dz
więczy przez czas cie jeszcze inne możliwości, ale pod uwa- obu rezystorów.
wyznaczony przez użytkownika zanim gę zostaną wzięte jedynie te, które zosta- Oporności tych rezystorów, 4,7kW i
zadz
więczy syrena, albo ły opisane w części 1 "Klocków 1MW, zostały tak dobrane, aby C6 rozła-
4b. POBUDZONE WEJŚCIE NATYCH- elektronicznych". dowywał się znacznie wolniej niż został
MIASTOWE: syrena zostaje włączona. Zaczynając od układu czasowego sy- naładowany. Bramka NOR służy do bufo-
5a. SYRENA WA

CZONA: dz
więczy reny, można do niego zastosować do- rowania i odwracania impulsu wyjściowe-
przez czas wyznaczony przez użytkow- kładną kopię przerzutnika przedstawio- go z C6. Właściwości układu są następu-
nika, albo nego na rys. 2.8. Wyjście (końcówka 4 jące:
5b. WYA

CZNIK GA
ÓWNY WYA

CZO- IC1b) będzie  Q na rys. 1, jako  NIE Q napięcie wejściowe niskie - napięcie wy-
NY: wszystkie układy czasowe skasowa- można użyć końcówki 3 IC1a, a jeżeli po- jściowe wysokie
ne, wszystkie wejścia nieaktywne. zostanie wolna bramka, to można użyć jej wzrost napięcia wejściowego - spadek
6. KABEL STEROWNIKA SYRENY do odwracania sygnału z końcówki 4 napięcia wyjściowego
PRZECI
TY: syrena dz
więczy aż do IC1b. spadek napięcia wejściowego - opóz
nio-
wyczerpania akumulatorka. Układu z rys. 2.8 także można ny wzrost napięcia wyjściowego.
użyć jako opóz
nienia wejścia. Syg- Poziom logiczny drugiego wejścia
Schemat blokowy nał z jego zwykłego wyjścia, po od- IC1a jest niski, jak widać na rys. 2. W
powiednim wzmocnieniu może zo- układzie ostatecznym będzie ono po-
Przedstawiony na rys. 1 schemat stać użyty do wysterowania brzę- łączone z modułem czujników zwłocz-
blokowy stanowi wizualną interpreta- czyka, a sygnał z wyjścia odwróco- nych.
cję wymagań i wstępnie wskazuje ro- nego - do wyzwalania układu cza- Oporność 1MW rezystora R7 jest
dzaje potrzebnych modułów. Litera sowego syreny. Pozostaje jednak najwyższą, z jaką układ może działać
 Q oznacza wyjście aktywne w stanie problem z jego wyzwalaniem, po- niezawodnie. Oporność 4,7kW rezys-
wysokim, czyli po wyzwoleniu prze- nieważ wyjście  NIE Q pozostaje w tora R5 jest tak dobrana, aby układ
chodzące do stanu logicznego 1, a stanie wysokim, dopóki nie zosta- mógł być sterowany przez inną bram-
 NIE Q (nadkreślona litera Q, czasem nie wyzwolony układ opóz
nienia kÄ™ logicznÄ… CMOS nie naruszajÄ…c jej
oznaczana też Q\) jest przeciwieńs- wejścia. Zakłóci to działanie układu wyjściowego poziomu logicznego.
22 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/96
KLOCKI ELEKTRONICZNE
Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë%
Niższa oporność R5 dopuszczałaby
pobór prądu o natężeniu mogącym ten
poziom zmienić.
Moduł brzęczyka
PrÄ…d dostarczany przez bramkÄ™
CMOS serii 4000 jest zbyt mały, aby mog-
ła ona wysterować brzęczyk, bez naru-
szenia wyjściowego poziomu logicznego.
Zostanie więc użyty moduł wyjściowy z
jednym tranzystorem, układ z rys. 1.13a
zmodyfikowany przez pominięcie diody.
Rachunek bramek
Warto sporządzić teraz zgrubny szkic
schematu, a przynajmniej listę niezbęd-
nych bramek. Moduł czasowy syreny i
moduł wejściowy będą wymagały w su-
mie czterech bramek NOR. Do układu
opóz
nienia wyjścia będzie potrzeba przy-
najmniej jednej jeszcze bramki, potrzeb-
ny więc będzie drugi układ scalony. A za-
tem do dyspozycji jest osiem bramek
NOR i z nich zostanie zestawiony osta-
teczny układ.
Ostateczny schemat układu
Pokazany na rys. 3 ostateczny sche-
mat układu, jak to zwykle bywa okazuje
siÄ™ bardziej skomplikowany od schematu
blokowego i schematów podstawowych
modułów, zwłaszcza po dodaniu licznych
kondensatorów. Kondensatory C1 do C5
wypełniają podobne zadanie, tłumienia
zakłócających impulsów napięciowych,
mogących wywołać fałszywy alarm.
Wszystkie wyłączniki i czujniki wejściowe
przyłącza się zwykle za pośrednictwem
długich przewodów, w przeciwnym bo-
wiem razie zakłócenia elektryczne mogły-
by uniemożliwić poprawne działanie sys-
temu.
Opis modułów zwłocznych jest przed-
stawiony w tabeli 1. Przeznaczenie pozo-
stałych zespołów zostanie omówione in-
dywidualnie.
Wyłączniki wejściowe
 Wejścia są przedstawione na rys. 3 w
postaci wyłączników w ramkach z linii
przerywanej. Każdy wyłącznik w ramce
może reprezentować dowolną liczbę
rzeczywistych wyłączników, a sposób ich
łączenia, równoległy lub szeregowy, jest
podany w tabeli. 2 (odpowiednio według
rys. 2.1. lub 2.2.).
Jeżeli któreś z wejść nie jest potrzeb-
ne, to wejścia zwierne (S1 lub S3) można
pozostawić rozwarte (czyli nie połączo-
ne). Natomiast nie użyte wejścia rozwier-
ne (S2 lub S4) muszą zostać zwarte zwor-
kÄ… z drutu z 0V.
Rys. 3 Schemat układu sterującego alarmem.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/96 23
KLOCKI ELEKTRONICZNE
Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë%
Tabela 1 Opis modułów zwłocznych
go i w konsekwencji alarm nie zostanie
uruchomiony.
moduł składniki wykorzystano
Opóz
nienie wejścia
opóz
nienie wyjścia IC1a, R5, R7, D1, C6 rys. 2.3., rys. 2
opóz
nienie wejścia IC1d/c, C9, R10, VR1 rys. 2.8.
Impuls wyjściowy z końcówki 3
ukł. czasowy syreny IC2d/b, C10, R11, VR2 rys. 2.8.
IC1a przechodzi do wejścia 13 IC1d,
które jest równocześnie wejściem
Opis działania gdy wyjście (końcówka 4) IC2b jest w przerzutnika monostabilnego opóz
-
stanie wysokim. Bramka ta jest prze- nienia wejścia. Gdy przerzutnik ten
Wyłącznikiem głównym, na klucz, znaczona do pobudzania modułu sy- zostanie wyzwolony, wyjście 10 IC1c
jest S5. Gdy jest on rozwarty, układ reny, który do wyzwolenia wymaga przerzuca się w stan wysoki i przez
alarmu jest wyłączony (chociaż pozo- stanu niskiego. tranzystor TR1 pobudza brzęczyk.
staje pod napięciem). Powoduje to re- Czujniki S1 i S2, których sygnały pod- Równocześnie wyjście 11 IC1d prze-
zystor R4, który utrzymuje końcówki 1 legają opóz
nieniu wyjścia i wejścia, pełnią chodzi w stan niski. Po upływie ustalo-
i 2 IC2a w stanie logicznym 0, zatem w układzie inną rolę. Po włączeniu wy- nego potencjometrem VR1 czasu
wyjście 3 jest w stanie logicznym 1. łącznika głównego S5, wyjście (końców- przerzutnik powraca do stanu pierwot-
Poziom ten kasuje oba przerzutniki ka 3) IC2a jest w stanie wysokim, więc nego, a wyjście 11 IC1d do stanu wy-
(IC1d/c i IC2d/b) przez rezystor R6 i kondensator C6 pozostaje naładowany. sokiego. Zostaje więc wysłany przez
diody D4 i D5, więc alarm zostaje ska- Dzięki temu wejście (końcówka 1) IC1a kondensator C8 dodatni impuls, który
sowany nawet w trakcie działania. jest w stanie wysokim, w skutek czego wyzwala układ czasowy syreny IC2d/
Rezystor R6 jest potrzebny do ograni- stan drugiego wejścia IC1a (końcówki 2) b.
czenia prądu pobieranego z końcówki 3 nie ma znaczenia. Zatem czujniki S1 i S2 Jeżeli wyłącznik główny S5 zostanie
IC2a, który mógłby zaburzyć jej poziom nie mają wpływu na układ. rozwarty przed upływem czasu opóz
nie-
logiczny. Diody D4 i D5 zapobiegają wza- nia wejścia, to oba przerzutniki zostaną
jemnemu oddziaływaniu na siebie obu Opóz
nienie wyjścia skasowane i syrena zablokowana.
przerzutników monostabilnych.
Syrena nie powinna zostać uruchomio- Opóz
nienie wyjścia kończy się, gdy Układ czasowy syreny
na nawet na moment po włączeniu wy- kondensator C6 rozładuje się przez re-
łącznika S5, i dlatego końcówka 3 IC2a łą- zystory R5 i R7 i obwód wyjściowy IC2a Gdy układ czasowy syreny zostanie
czy się jeszcze z końcówką 5 IC2b. Stan (końcówka 3), który jest teraz w stanie wyzwolony dodatnim impulsem docho-
logiczny 1 na tej końcówce zapewnia stan niskim, ponieważ wejścia 1 i 2 IC2a są w dzącym do wejścia 13 IC2d, wyjście 4
niski na wyjściu 4 IC2b. stanie wysokim. Napięcie na wejściu 1 IC2b przechodzi w stan wysoki na czas
Sygnały czujników S1 i S2 podlegają IC1a obniży się poniżej progu jego prze- wyznaczony przez potencjometr VR2.
opóz
nieniu wyjścia i wejścia. Gdy S5 jest wodzenia i zostanie uznane za stan lo- Sygnał z tego wyjścia jest kierowany bez-
rozwarty (alarm wyłączony) końcówka 3 giczny 0. pośrednio do modułu syreny, jeżeli wy-
IC2a jest w stanie wysokim, więc oba Zgodnie z tablicą prawdy bramki NOR, maga on pobudzenie stanem wysokim,
przerzutniki monostabilne są zablokowa- tabelą 2.1., jeżeli oba wejścia są w stanie albo za pośrednictwem IC2c (wyjście 10),
ne przez diody D4 i D5. niskim, to wyjście jest w stanie wysokim. jeżeli wymaga on pobudzenia stanem nis-
Wyłączniki S3 i S4 są czujnikami na- Oba wejścia IC1b, końcówki 5 i 6, są w kim.
tychmiastowymi i ich sygnały nie są opóz
- stanie niskim, więc wyjście 4 jest w stanie
niane. Jednak gdy S5 jest rozwarty, to na- wysokim. Rezystor R8 utrzymuje wejście Podtrzymywanie
pięcie zasilania nie dochodzi do S3 i S4, 2 IC1a w stanie wysokim, dzięki czemu je- akumulatorka
nie mogą więc wyzwolić układu czasowe- go wyjście 3 jest w stanie niskim.
go syreny IC2d/b. Jeżeli wyłącznik S1 zostanie zwarty Akumulatorek B1 jest podładowywany
lub S2 rozwarty, to wejście 5 albo 6 IC1b przez rezystor R13, którego oporność zo-
Uruchomienie alarmu przejdzie w stan wysoki, powodując prze- stała dostosowana do akumulatorka NiCd
jście jego wyjścia 4 w stan niski. Ten skok PP3. W razie zaniku napięcia sieci aku-
Gdy wyłącznik główny S5 jest zwar- napięcia zostanie przekazany przez kon- mulatorek przez diodę D6 dostarcza prą-
ty, wyłączniki S3 i S4 są odblokowane. densator C7 do wejścia 2 IC1a. du do układu. Dioda D7 zapobiega rozła-
Zwarcie S3 lub rozwarcie S4 powodu- Powodem takiego zmodyfikowania dowaniu siÄ™ akumulatorka przez nieczyn-
je przeniesienie stanu logicznego 1 sygnału z wyjścia 4 IC1b w impuls jest ny zasilacz.
przez diodę D2 lub D3 do wejścia fakt, że gdy S1 lub S2 pozostaną aktywne
(końcówki 13) IC2d, układu czasowe- na skutek włamania, to wyjście 3 IC1a nie Odsprzęganie
go syreny. Diody te tworzą bramkę powróci do stanu 0. To z kolei po zakoń-
OR, dzięki czemu albo S3 (lub inny czenie opóz
nienia wejścia uniemożliwi Jak zwykle duże znaczenie mają kon-
wyłącznik równoległy) albo S4 (lub in- powrót wyjścia 11 IC1d do stanu wysokie- densatory odsprzęgające linie zasilające.
ny wyłącznik szeregowy) natychmiast
pobudzi układ czasowy syreny, wpro- Tabela 2. Opis czujników wejściowych
wadzając w stan wysoki wyjście (koń-
działanie rodzaj czujnik połączenie
cówkę 4 IC2b. Sygnał ten może zostać
użyty do pobudzenia modułu syreny,
zwłoczny zwierny S1 równoległe
jeżeli do wyzwolenia wymaga on sta-
zwłoczny rozwierny S2 szeregowe
nu wysokiego. Bramka NOR IC2b jest
natychmiastowy zwierny S3 równoległe
użyta w roli inwertera, której wyjście
natychmiastowy rozwierny S4 szeregowe
(końcówka 10) jest w stanie niskim,
24 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/96
KLOCKI ELEKTRONICZNE
Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë%
przecięcia przewodów łączących ten mo-
duł z układem sterującym. Jednakże tylko
układ z rys. 2.14. włącza syrenę w razie
zaniku napięcia zasilającego, dlatego ten
właśnie wariant został zastosowany w
opisywanym systemie. Wymaga on syg-
nału wyzwalającego o stanie niskim, któ-
czerwony
ry jest pobierany z wyjścia 10 IC2c.
zasilanie
Zamiast dwóch tranzystorów, ozna-
czonych na rys. 2.14. TR1 i TR2, użyto
tranzystora Darlingtona, oznaczonego w
wykazie elementów przez TR1. Akumula-
torek NiCd PP3 służy jako awaryjne z
ród-
Å‚o zasilania. Syrena zasilana z niego nie
jest tak głośna jak przy zasilaniu napię-
ciem 12V. Syrena nie będzie bardzo
uciążliwa dla sąsiadów w razie przecięcia
przewodów z powodu małej pojemności
akumulatorka.
Montaż
czerwony
wyjście Główny zespół alarmu i układ syreny
aktywne
montuje się na oddzielnych płytkach dru-
niskie
kowanych. Mozaiki ścieżek tych płytek i
rozmieszczenie na nich elementów są
klucz
wyjście
do syreny
pokazane na rys. 4 i 5.
aktywne
wysokie
Najpierw należy zmontować i spraw-
dzić płytkę główną. Trzeba zacząć od
wmontowania podstawek układów scalo-
nych i małych elementów, pamiętając o
skierowaniu diod paskiem polaryzacyj-
nym we właściwą stronę. Rezystory i ma-
łe kondensatory mogą być skierowane
dowolnie, ale kondensatory elektrolitycz-
ne i tranzystory w sposób wskazany na
rysunku. Ujemne wyprowadzenia kon-
densatorów elektrolitycznych są ozna-
czone strzałką.
Potencjometry montażowe ze względu
na rozkład ich wyprowadzeń dają się
wmontować tylko w jeden sposób. Po-
szczególne doprowadzenia do płytki oraz
wyprowadzenia do modułu syreny łączy
się za pośrednictwem końcówek monta-
żowych. Na zakończenie należy umieścić
układy scalone w podstawkach. Operacji
Rys. 4 Mozaika ścieżek głównej płytki drukowanej systemu alarmowego i rozmieszcze-
tej trzeba dokonać z zachowaniem zwy-
nie na niej elementów.
czajowych ostrożności, układy te są bo-
wiem wrażliwe na ładunki elektrostatycz-
Kondensator C12 za- ne. Przed wyjmowaniem ich z opakowań
pobiega większym trzeba usunąć ewentualny ładunek z
zmianom napięcia, zaś własnego ciała dotykając ręką uziemie-
C11 eliminuje bardzo nia. Układy scalone muszą zostać ukie-
szybkie zakłócenia. runkowane w podstawkach zgodnie z
oznaczeniami na rys. 4.
Moduł syreny
Sprawdzanie
W części 2 Samo-
uczka 95 zostały opisa- Podczas testowania konieczne jest
ne dwa niezawodne zwarcie doprowadzeń czujników rozwier-
sterowniki syreny, któ- nych (S2 i S4). Do doprowadzeń czujni-
rych schematy zostały ków zwiernych należy przylutować prze-
przedstawione na rys. wody, których zwieraniem można symulo-
2.13. i 2.14. Oba zosta- wać działanie czujników. Podczas spraw-
ją uruchomione w razie dzania wygodnie jest zasilać układ ze sta-
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/96 25
KLOCKI ELEKTRONICZNE
Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë%
ostrożność i w razie stwierdzenia zbytnie-
go rozgrzewania się któregokolwiek z
elementów natychmiast wyłączyć zasila-
nie. Linia dodatniego bieguna zasilania
będzie pod napięciem niższym o 0,7V od
napięcia zasilacza z powodu spadku na-
pięcia na diodzie D7 w układzie głównym
i D1 w układzie syreny.
Potencjometry VR1 i VR2 należy usta-
wić w pośrednim położeniu. Pomiędzy
wyjściem 4 IC2b a 0V zamiast modułu sy-
reny wystarczy dołączyć woltomierz. Po-
winien on wskazywać 0V. W przeciwnym
razie należy sprawdzić czy wyłącznik
główny S5 jest wyłączony (rozwarty).
do
Po włączeniu wyłącznika S5 i zetknię-
głównego
alarmu
ciu przewodów czujnika zwiernego (S3) ciwnym kierunkowi ruchu wskazówek ze-
woltomierz powinien wskazać około gara). Na zakończenie trzeba jeszcze
11,3V przy napięciu zasilania 12V. Po wy- sprawdzić, czy napięcie na wyjściu 10
Å‚Ä…czeniu S5 woltomierz powinien ponow- IC2c jest odwrotne w stosunku do napiÄ™-
do syreny
nie wskazać 0V. cia na wyjściu 4 IC2b.
Po ponownym włączeniu S5 należy Jeżeli dysponuje się amperomie-
zetknąć przewody zwłocznego czujnika rzem to warto sprawdzić przez włącze-
zwiernego (S1). Nie powinno to wywołać nie go w szereg czy akumulatorek jest
żadnego skutku. Dopiero po upływie ładowany. Prąd ten winien wynosić
mniej więcej 100 sekund (opóz
nienia wy- około 1mA jeżeli akumulatorek jest na-
jścia) na skutek zetknięcia się tych prze- ładowany, a około 2mA, jeżeli jest roz-
wodów powinien zabrzmieć dz
więk brzę- ładowany. Naładowany akumulatorek
czyka, wskazującego, że układ jest w try- po odłączeniu zasilacza 12V powinien
bie wejścia. Po dalszych około 100 se- utrzymywać napięcie około 8V.
kundach (mniej, jeżeli VR1 ustawi się na
mniejszą oporność przekręciwszy go nie- Moduł syreny
co w kierunku przeciwnym kierunkowi ru-
chu wskazówek zegara) brzęczyk milk- Moduł syreny montuje się w taki sam
Rys. 5 Mozaika ścieżek płytki drukowanej
modułu syreny i rozmieszczenie na niej ele- nie, a woltomierz ponownie wskaże na- sposób jak płytkę główną, starannie
mentów.
pięcie dodatnie. sprawdzając ukierunkowanie diod i tran-
Tym razem wychylenie woltomierza zystora. W czasie sprawdzania zamiast
bilizowanego zasilacza 12V/100mA z powinno trwać około 8 minut (mniej, jeżeli syreny warto włączyć mały brzęczyk, chy-
ograniczaniem prądu. W razie braku ta- VR2 ustawi się na mniejszą oporność ba że dysponuje się zatyczkami do uszu.
kiego zasilacza trzeba zachować czujną przekręciwszy go nieco w kierunku prze- Moduł należy połączyć z zasila-
czem 12V, ale na razie bez akumula-
torka. Wejście układu syreny (aktywne
w stanie niskim) należy połączyć z na-
pięciem zasilania. Syrena nie powinna
dz
więczeć. Natomiast po jego odłą-
czeniu powinna zostać włączona. Po
połączeniu wejścia z 0V, powinna na-
dal dz
więczeć.
Teraz należy przyłączyć akumulato-
rek, o ile możności przez włączony w sze-
reg amperomierz, aby tak jak poprzednio
sprawdzić prąd ładowania. Jeżeli wszys-
tko jest w porządku, amperomierz można
odłączyć i połączyć moduł syreny z płytką
główną.
Odnajdywanie błędów
Jeżeli alarm nie działa, to trzeba
sprawdzić, czy wszystkie elementy zosta-
ły wmontowane we właściwym kierunku i
postępować zgodnie z instrukcjami za-
mieszczonymi w części 1 Samouczka 96.
Pamiętając o tym, że układ składa się z
modułów, w celu zidentyfikowania błędu
należy sprawdzać woltomierzem wyjście
26 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/96
KLOCKI ELEKTRONICZNE
Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë% Ë%
WYKAZ ELEMENTÓW
CZ
ŚCI GłÓWNEJ
Rezystory
0,25W, 5%, węglowe warstwowe lub
lepsze
R1...R4: 10kW
R5, R6, R12: 4,7kW
R7: 1MW
R8, R9: 470kW
R10, R11: 1kW
R13: 3,3kW
VR1, VR2: min 1MW, poziomy
Rys. 6 Sposób połączenia czujników PIR z układem sterującym alarmu.
potencjometr montażowy
każdego z nich. Trzeba też mieć na uwa-
troluminescencyjnej trzeba pamiętać o
Kondensatory
dze fakt, że pobór prądu przez wolto-
konieczności użycia szeregowego rezys-
mierz, przyłączany do kondensatorów C1...C5, C7, C8, C11: 100nF,
tora o oporności około 680W.
wyznaczajÄ…cych czas (C6, C9 i C10), mo- ceramiczny
WÅ‚Ä…czony w szereg z przewodem
że zakłócić ich ładowanie się.
C6: 100µF/16V, czoÅ‚owy
zasilania bezpiecznik 1A, widoczny na
C9: 220µF/16V, czoÅ‚owy
rys. 4, jest wartym zastosowania środ-
Obudowa
C10, C12: 1000µF/16V, czoÅ‚owy
kiem ochronnym. Jednak ze względów
Półprzewodniki
bezpieczeństwa powinien on zostać
Trzeba zacząć od wiercenia otworów
umieszczony w oprawce wmontowa- D1...D5: 1N4148
do mocowania obudowy i na przewody
nej wewnątrz obudowy. Chociaż wła-
D6, D7: 1N4001
doprowadzające oraz złącze sieciowe.
mywaczowi otwarcie pokrywy nie za-
D8: LED pulsujÄ…ca (zob. tekst)
Główną część obudowy można umoco-
jmie wiele czasu, to próbę wyłączenia
wać do ściany, a następnie przykręcić do TR1: BC184L, npn
alarmu udaremni akumulatorek awa-
niej pokrywÄ™. Doprowadzenie sieci po-
IC1, IC2: 4001B, poczwórna bramka
ryjny w układzie syreny.
winno zostać ukryte, chyba że stosuje się
dwuwejściowa NOR
system akumulatorowego zasilania awa-
Różne
Instalacja
ryjnego. Przeprowadzenie przewodów
S1...S4: czujniki alarmowe (zob.
czujników i syreny wymaga jego prze-
tekst)
Do połączeń zewnętrznych można
myślenia przed wierceniem otworów.
użyć bloku zacisków śrubowych. Jeżeli S5: jednoobwodowy, dwupozycyjny
Jednym ze sposobów jest wyprowadze-
wszystkie wejścia S1 do S4 będą wyko- przełącznik na klucz
nie wszystkich przewodów przez tylną
rzystane, będzie potrzeba jedenaście za- WD1: brzęczyk półprzewodnikowy
ściankę obudowy.
cisków. Trzy z nich są przeznaczone dla
płytka drukowana kod 967a
Wyłącznik główny S5 z kluczem należy
modułu syreny, a przewody zasilające sy-
umieścić w pokrywie wraz z pulsującą dio- akumulatorek NiCd PP3 z
renę mogą zostać wykorzystane także do
dą D8, sygnalizującą działanie zasilacza. zatrzaskiem
zasilania innych urządzeń, na przykład
W razie zastosowania zwykłej diody elek-
dwubarwna obudowa plastykowa
biernych czujników podczerwieni (PIR).
150mm x 79mm x 49mm
Widoczna obudowa syreny działa od-
bezpiecznik 1A z oprawkÄ… (zob.
straszająco, a dla syreny, płytki drukowa-
WYKAZ ELEMENTÓW
tekst)
nej syreny i akumulatorka awaryjnego
MODUłU SYRENY blok zacisków śrubowych (zob.
jest przeznaczona standardowa obudo-
tekst)
Rezystory wa dzwonkowa.
Przy wykonywaniu połączeń poszcze-
R1: 27kW
gólnych czujników warto pamiętać, że zostać połączone szeregowo, przy zało-
R2: 3,3kW
jedna z końcówek S2 i S4 jest wspólna i żeniu że ich styki, jak na rys. 6, są typu
0,25W, węglowe warstwowe lub
łączy się z 0V, a jedna z końcówek S1 łą- rozwiernego.
lepsze
czy się z napięciem zasilania. Można za-
Kondensatory
oszczędzić przewody łączące jeżeli da Część trzecia
C1, C2: 100nF, ceramiczny
się wykorzystać przewody zasilające mo-
duł syreny. Projektem konstrukcyjnym, załączo-
Półprzewodniki
Czujniki PIR wymagają zasilania 12V, nym do części 3 "Klocków Elektroni-
D1, D4: 1N4001
które może być wzięte z układu alarmo- cznych", będzie system panoramicznego
D2, D3: 1N4148
wego. I w tym wypadku można użyć sterowania kamerą.
TR1: TIP127, tranzystor Darlingtona
wspólnego z S2 i S4 przewodu 0V. Max Horsey
pnp
Artykuł opublikowano na podstawie
Różne
Zwielokrotnienie czujników umowy licencyjnej z miesięcznikiem
płytka drukowana kod 967b
Everyday Practical Electronics
syrena (zob. tekst) W razie stosowania wielu PIR ich zasi-
lanie powinno zostać połączone równo-
obudowa do dzwonka (zob. tekst)
legle, aby każdy z nich otrzymał pełne na-
akumulatorek NiCd PP3 z
pięcie 12V. Natomiast ich wyjścia muszą
zatrzaskiem
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/96 27