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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Perro guardián electrónico para una motocicleta. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Automóvil. Dispositivos de seguridad y alarmas. Hay muchas descripciones de dispositivos de alarma antirrobo para automóviles en la literatura de radioaficionados. Sin embargo, la mayoría de estos dispositivos no se pueden usar para proteger otro vehículo popular: una motocicleta. El autor del artículo que se publica a continuación desarrolló su diseño específicamente para el "amigo de dos ruedas" y cree que cumple plenamente con el objetivo. Durante la recolección de los regalos de la naturaleza en el bosque, las motocicletas que se encuentran solas a lo largo de caminos y claros se convierten en presa fácil para los intrusos. Es cierto que las motocicletas rara vez se roban, pero se desmantelan, se roba combustible mientras los propietarios recogen bayas o hongos, con bastante frecuencia. El vigilante propuesto reacciona incluso ante un ligero golpe en la carrocería de la moto e inmediatamente da la alarma. Además, la señal es musical y, por supuesto, se diferencia de las señales de alarma tradicionales. El propietario lo reconoce fácilmente entre otros. Al desarrollar un dispositivo de seguridad, fue necesario abandonar de inmediato el uso de una señal de sonido instalada en una motocicleta, ya que consume demasiada corriente de la batería. El vigilante descrito consume no más de 1,5 mA en modo de espera y hasta 400 mA en modo de alarma. El dispositivo utiliza un sensor similar al descrito en [1]. Se basa en el emisor piezoeléctrico ZP-22, que se instala en la placa sin modificaciones. El sensor se puede colocar en cualquier lugar de la motocicleta, esto no afecta significativamente la eficiencia del vigilante. El diagrama del circuito eléctrico del dispositivo de seguridad se muestra en la fig. 1. Al golpear el cuerpo de la motocicleta en el sensor BQ1, se produce una señal de corriente alterna, que se alimenta a la entrada del comparador ensamblado en el amplificador operacional DA1. El umbral para el comparador se establece mediante una resistencia de ajuste R2. La posición superior del control deslizante de la resistencia R2 según el diagrama corresponde a la sensibilidad mínima del dispositivo.
Si la amplitud de las semiondas negativas de la señal del sensor es menor que el voltaje a través de la resistencia R2, el transistor VT1, que opera en el modo de conmutación, permanece cerrado y el voltaje de salida en su colector es bajo. Tan pronto como la amplitud de las semiondas exceda el voltaje a través de la resistencia R2, el voltaje de salida del transistor VT1 será una secuencia de pulsos rectangulares. El diodo VD1 aumenta la zona muerta del transistor VT1. El amplificador operacional DA1 opera en modo de ganancia máxima. La corriente consumida por el amplificador operacional depende de la corriente que fluye a través del pin 8; la resistencia R5 normaliza esta corriente. Si está dentro de 1,5 ... 15 μA, entonces la corriente consumida por el amplificador operacional DA1 es de 36 ... 170 μA. La resistencia de la resistencia R5 (en megaohmios) se calcula según la fórmula [2]: R5 = (Upit-0,7V)/I8, donde Upit es la tensión de alimentación del OS, V; I8 - corriente a través del pin 8, µA. Los pulsos rectangulares del colector del transistor VT1 se alimentan a la entrada S del disparador DD1.1, lo que conduce a cambiarlo a un solo estado. La salida directa del disparador está configurada alta. Los pulsos subsiguientes provenientes del colector VT1 a la entrada S del flip-flop ya no cambian su estado. El voltaje de alto nivel de la salida del disparador DD1.1 a través de la resistencia R9 comienza a cargar el capacitor C1 con relativa lentitud. Su tiempo de carga es de unos 40 s. Tan pronto como el voltaje en el capacitor C1, y por lo tanto en la entrada R del disparador, alcanza el umbral de conmutación del disparador al estado cero, el disparador cambiará y la salida directa bajará si el transistor VT1 se ha cerrado en ese momento. y la entrada S del disparador ha dejado de recibir pulsos. El amplificador operacional DA1 y el disparador DD1.1 están alimentados por un regulador de voltaje paramétrico VD2R10. El voltaje de alto nivel en la salida directa del disparador DD1.1 abre el transistor VT2 y se activa el relé K1. A través de los contactos cerrados K1.1, K1.2, se suministra energía al dispositivo de señalización ensamblado en el sintetizador musical DD2. Además de un sintetizador musical, incluye un amplificador de señal de audio DA2 y un cabezal dinámico BA1. El sintetizador musical DD2 funciona con un estabilizador paramétrico independiente VD4R12. El sintetizador está conectado para que solo suene una melodía. Si es necesario cambiar la melodía, entonces se debe cambiar el esquema de su inclusión, como se muestra en [3]. El amplificador de señal AF DA2 se alimenta directamente de la batería de la motocicleta. La resistencia R13 evita la autoexcitación del amplificador. La cadena OS está formada por los elementos C5, R14, R15. La resistencia R15 debe seleccionarse durante el ajuste de tal manera que alcance la ganancia máxima [4]. El cabezal dinámico BA1 está conectado al amplificador DA2 a través de un condensador de desacoplamiento C6. Los pines libres 3-6, 9, 11 del chip DD1 están conectados a un cable común. Todas las partes del dispositivo, excepto el interruptor SA1 y el cabezal dinámico BA1, están montadas en una placa de circuito impreso hecha de lámina de fibra de vidrio de 1 mm de espesor. El dibujo del tablero se muestra en la fig. 2.
El interruptor SA1 debe instalarse en un lugar conocido solo por el propietario de la máquina. El cabezal dinámico debe protegerse de daños deliberados. Es conveniente impregnar el difusor con un barniz impermeable. El tablero también debe protegerse de salpicaduras y polvo con una caja duradera, y el montaje debe recubrirse con barniz epoxi. El sensor de vibración se puede hacer sobre la base del emisor de sonido ZP-1 y otros. El chip K140UD1208M se puede reemplazar con K140UD12 y el gatillo K176TM2 con K561TM2. Sintetizador UMS8: cualquiera de este grupo; difieren solo en las melodías grabadas en ellos. El resonador de cuarzo ZQ1 es adecuado para cualquier reloj en la frecuencia especificada. En lugar del amplificador K174UN14, es adecuado el TDA2003. Los transistores VT1, VT2 pueden ser cualquiera de las series indicadas. Diodos VD1, VD3 - también cualquiera de las series KD521, KD522. Reemplazaremos el diodo zener KS512A con KS212Zh y KS139A, con KS133A o con un estabilizador KS119A, pero con un cambio en la polaridad de conmutación. Relé K1 - RES60, pasaporte RS4.569.435-02. El cabezal dinámico 3GDV-1 se puede reemplazar con 2GD36, 4GD56, 6GDV-2. Interruptor pulsador SA1 - P2K. Montado con precisión a partir de piezas reparables, el dispositivo generalmente comienza a funcionar de inmediato. La resistencia R2 regula su sensibilidad tras su colocación en la moto. No se recomienda configurar la sensibilidad demasiado alta, de lo contrario, la alarma reaccionará a la vibración del suelo de un vehículo que pasa, e incluso a los ligeros crujidos de una motocicleta que se enfría después de detenerse. La sensibilidad también depende de la ubicación del sensor de vibración: cuando está conectado al marco u otros elementos estructurales metálicos, la sensibilidad puede ser excesiva. Para excluir la comunicación acústica entre el cabezal dinámico BA1 y el sensor de vibración BQ1, como resultado de lo cual la señal de alarma se repetirá continuamente sin influencias externas en el sensor, es necesario seleccionar experimentalmente la ubicación del cabezal, la rigidez de su fijación y la sensibilidad del sensor. El vigilante es alimentado por una batería de motocicleta. Si el vehículo está funcionando sin batería, debe instalarse. En modo de espera, el dispositivo se enciende cerrando los contactos SA1. Si luego intenta manipular las palancas de control, quitar la motocicleta del reposapiés o moverla, el vigilante dará inmediatamente una señal de alarma. Sonará durante unos 40 segundos, tiempo durante el cual la melodía tendrá tiempo de sonar por completo. Luego, siempre que hayan cesado las influencias externas, la alarma antirrobo entrará en modo de espera. Como sabe, no hay tantos lugares en una motocicleta adecuados para instalar un cabezal dinámico, por lo que no hay razón para esperar que sea posible garantizar la ausencia de una conexión acústico-mecánica parásita entre él y el sensor (con su sensibilidad aceptable). Sin embargo, esta conexión parásita puede eliminarse mediante una simple modificación del vigilante. Primero, debe "transferir" uno de los dos grupos de contactos del relé K1 (ver diagrama) a la ruptura del cable positivo en el punto B, y usar un par de contactos de relé cerrados (con terminales 11, 12 o 21, 22). El disparador DD1.1 debe alimentarse desde la salida positiva del diodo Zener VD2. En segundo lugar, el condensador C2, habiendo aumentado su capacitancia en 2 ... 5 veces, debe soldarse a la izquierda del punto B de acuerdo con el esquema, y debe instalarse uno cerámico con una capacidad de 0,1 ... 0,22 μF en su lugar original. Después de esta alteración, en modo de espera, el amplificador operacional y el transistor de protección VT1 funcionarán como se indica en el artículo, pero tan pronto como se active el relé K1 y suene una alarma, el amplificador operacional y el transistor VT1 se desactivarán. . Después de un tiempo, el relé volverá a su estado original, pero la sensibilidad del vigilante se restablecerá solo después de 0,1 ... 0,3 s después de que se cargue el condensador de óxido C2. Literatura
Adición Dado que es extremadamente difícil eliminar los crujidos de las motocicletas, se deben tratar las falsas alarmas del vigilante. El diagrama del dispositivo de señalización, libre de la desventaja indicada, se muestra en la figura. El sensor de vibración BQ1 se deja igual, pero el esquema de su conexión con el comparador en el amplificador operacional DA1 cambia un poco.
El contador DD1.1 cuenta los pulsos provenientes del comparador. El generador sobre los elementos DD2.1, DD2.2 y el contador DD1.2 forman un nodo que genera pulsos para resetear el contador DD1.1. En los elementos DD2.3, DD2.4, se ensambla un generador de frecuencia de audio, sus pulsos de salida son amplificados por corriente por el transistor VT1, cargado con un cabezal dinámico HA1. El dispositivo se pone en modo de espera mediante un interruptor de palanca SA1 instalado de forma encubierta. En este momento, el pulso del circuito C2R5 reinicia los contadores DD1.1 y DD1.2 en la entrada R. El generador DD2.1, DD2.2 comienza a generar pulsos rectangulares con una frecuencia de aproximadamente 2 Hz, que el contador DD1.2 tiene en cuenta. Después de aproximadamente 4 s, la salida 8 de este contador pasará brevemente a nivel alto, lo que reiniciará los contadores nuevamente. En el futuro, cada 4 s, se enviarán pulsos de puesta a cero a la entrada R de los contadores. Las fluctuaciones de voltaje del sensor BQ1, resultantes de la vibración del marco de la motocicleta, se envían a la entrada no inversora del amplificador operacional DA1, que se activa mediante el comparador. Se aplica un voltaje a la entrada inversora del amplificador operacional desde un divisor, una resistencia sintonizada R3, que establece el umbral de conmutación del comparador o, en otras palabras, la sensibilidad. Los pulsos rectangulares de la salida del comparador son contados por el contador DD1.1 en la entrada CN. Si en 4 segundos el contador tiene tiempo de contar ocho pulsos, aparecerá un nivel alto en su salida 8, que permitirá el funcionamiento del generador de sonido en los elementos DD2.3, DD2.4. La duración de la señal de alarma depende de qué tan pronto el contador registre ocho pulsos o, en otras palabras, qué tan intensa sea la vibración del cuerpo de la máquina. Así, se asegura la insensibilidad del vigilante a los clics individuales. En caso de influencias externas accidentales en la motocicleta, emitirá señales breves no periódicas, y solo cuando intente robar o desmontar piezas, la alarma sonará casi continuamente. El diodo VD2 protege el dispositivo de una inversión accidental de la polaridad de la tensión de alimentación. El tiempo de acumulación de impulsos de influencia externa y la duración del sonido de la señal de alarma se pueden aumentar si el condensador C1 se reemplaza por otra capacitancia mayor. Entonces, con una capacitancia de 1 uF, la duración casi se duplicará. Para un funcionamiento confiable del vigilante, es necesario configurar cuidadosamente la sensibilidad requerida del comparador con la resistencia de sintonización R3.Antes del primer inicio, el control deslizante de esta resistencia se coloca en la posición media. Se enciende el vigilante y, monitoreando la señal a la salida del comparador con un osciloscopio y tocando en el cuerpo de la motocicleta, se mueve lentamente el deslizador de la resistencia R3 por el circuito, logrando el funcionamiento del vigilante. Las recomendaciones para la colocación del sensor, diseño del dispositivo, montaje del cabezal dinámico, teniendo en cuenta las posibilidades de comunicación acústica entre el cabezal y el sensor, se establecen en el artículo anterior. Dado que el dispositivo no requiere estabilidad a alta temperatura de los circuitos RC, casi cualquier parte se puede usar en él. El chip K140UD608 se puede reemplazar con K140UD6, K140UD7. En lugar de K561LE5, K561LA7 es adecuado, en este caso, puede excluir el diodo VD1, conectar una de las entradas del elemento DD2.3 a la salida 8 del contador DD1.1 y la otra al punto de conexión de los elementos. R8 y C3. Reemplazaremos el emisor de sonido ZP-22 con ZP-5. En lugar del transistor KT972B, cualquiera de la serie KT829 servirá. Los diodos KD522B se pueden reemplazar por cualquiera de silicio (por ejemplo, de la serie KD521). El vigilante consume unos 6 mA en modo de espera y unos 300 mA en modo de alarma. Puede ser alimentado desde una batería de moto, o desde cualquier otra fuente que proporcione una corriente de al menos 300 mA durante al menos una hora. Para garantizar la instalación de una sensibilidad óptima y garantizar su estabilidad, es mejor elegir la resistencia de la resistencia de sintonización R3 igual a 10 kOhm y conectarla en serie con una resistencia constante con una resistencia de 43 kOhm al circuito de la parte superior y baje de acuerdo con su diagrama de terminales. Autor: M.Churuksaev
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