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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Dispositivo de seguridad con llave-resistencia. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Seguridad y proteccion Recientemente, ha aumentado la demanda de varios tipos de sistemas de seguridad. Este artículo describe un dispositivo que utiliza una resistencia de cierto valor como clave. El dispositivo se puede utilizar para proteger locales. En el dispositivo descrito, se usa una "clave" analógica: una resistencia. Cuando se conecta una resistencia con una resistencia dada a los contactos de "bloqueo", el modo de seguridad se desactiva. Si un intruso abre la puerta sin tal "llave", el dispositivo inmediatamente da una alarma. Cabe señalar que la "clave" analógica tiene algunas desventajas. Por ejemplo, con mucha humedad, cuando puede aparecer humedad en los elementos del bloque, se puede activar una alarma al usar su "llave". Esta desventaja, sin embargo, no permitirá que un atacante ingrese a las instalaciones protegidas sin ser notado. Se utiliza un cabezal dinámico como emisor de sonido de la sirena. El dispositivo funciona con una batería GB1. Cuando la tensión de alimentación cae por debajo del nivel permitido, suena un zumbador. El diagrama del dispositivo se muestra en la figura. Inmediatamente antes de abandonar las instalaciones, el propietario debe colocar el interruptor de palanca SA1 en la posición "Seguridad". El dispositivo cambia al modo armado después de 25 s. Antes de ingresar a la habitación, es necesario insertar la parte correspondiente del conector: la llave en los enchufes X1, X2 y retirarla no antes de 2 s. Después de eso, hay otros 20 s para ingresar y cambiar SA1 a la posición "Off". Si abre la puerta sin insertar la "llave", la sirena se encenderá inmediatamente. Para apagarlo antes, debe mover SA1 a la posición "Off" y presionar el botón SB1.
Una característica del sistema es la necesidad de mantener la "llave" en el zócalo durante al menos 2 s. Debido a esto, su resistencia no se puede seleccionar simplemente girando la resistencia variable. Esto se explica por el hecho de que el intervalo de reconocimiento de "clave" por parte del sistema está dentro de 6...7 kOhm. Cuando se utiliza una resistencia variable, por ejemplo de 100 kOhm, debe girarse a una velocidad de 0,5 kOhm/s para que el sistema reconozca la "clave". En este caso, la resistencia completa se desplazará en 200 s, mientras que solo se asignan 20 s para ingresar a la habitación con la "llave" y apagar el dispositivo. Bloque A1 - cerradura electrónica. Los amplificadores operacionales (op amps) DA1.1 y DA1.2 están incluidos en el circuito comparador de voltaje. El chip DD1 se utiliza para enviar una alarma al bloque A2. El divisor de voltaje en las resistencias R4-R6 establece el voltaje de 3 y 6 V en los pines 1 y 4,4 del chip DA3,5, respectivamente. Si la "llave" no está insertada (la resistencia R1 está apagada), el divisor R2R3 proporciona un voltaje de 2 V en los pines 5 y 5,3. Con esta inclusión del amplificador operacional, si el voltaje en la entrada no inversora es mayor que en el inversor, entonces el voltaje de salida estará cerca del suministro de voltaje, si, por el contrario, el voltaje de salida está cerca de cero. En el modo armado (sin resistencia R1) en la salida del amplificador operacional DA1.1 - 9 V, y en la salida DA1.2 - 0. Como resultado, hay un alto nivel en la resistencia R7. Los diodos VD3 y VD4 desacoplan las salidas del amplificador operacional DA1.1 y DA1.2. Se necesita el condensador C1 para proteger contra interferencias en los pines 2 y 5, ya que están conectados al conector de entrada. La resistencia de la resistencia R1 se elige de modo que cuando esté conectada a la cerradura, el voltaje en la resistencia R3 esté en el rango de 3,5 ... 4,4 V. En este caso, el voltaje en las terminales de ambos amplificadores operacionales estará cerca de cero. El chip DD1 consta de cuatro teclas idénticas capaces de cambiar tanto el voltaje directo como el alterno. La llave está abierta en un nivel alto en la entrada de control V y los DD1 cerrados están conectados en paralelo. El interruptor Reed SF1 debe conectarse de manera que cuando las puertas del local protegido estén cerradas, sus contactos estén abiertos. Si el propietario está presente en la instalación protegida, el interruptor de palanca SA1 está en la posición "Apagado". - en las entradas de control de llave V nivel bajo - e incluso cuando la puerta está abierta y el interruptor de láminas está cerrado, el nivel alto del conector X4 no pasa a X6 "Alarma". La resistencia R8 limita la corriente de carga de los condensadores C5 y C6, lo que puede dañar el chip DD1. Antes de abandonar el local, el propietario pone SA1 en la posición de "Protección". Al mismo tiempo, el condensador C9 comienza a cargarse a través de la resistencia R3, después de 25 segundos, el voltaje alcanza un nivel suficiente para abrir las teclas DD1. El dispositivo entra en modo armado. Si ahora abre la puerta, a través de la resistencia R8 y el chip DD1, un nivel alto irá al contacto del conector X6 "Alarma" y la sirena se encenderá. El propietario, antes de ingresar a la habitación, debe insertar la "llave" R1 en los enchufes X2, X1, mientras que las salidas del amplificador operacional DA1.1 y DA1.2 estarán bajas. El condensador C3 a través del diodo VD5 y la resistencia R7 se descargarán en 2 s mientras se inserta la "llave". Al mismo tiempo, en las entradas de los elementos V DD1.1-DD1.4, un nivel bajo cerrará las teclas del microcircuito DD1 y será posible abrir la puerta. Una vez que haya ingresado a la habitación, es necesario durante 25 segundos (hasta que C3 se cargue nuevamente) para configurar SA1 en la posición "Apagado". En el chip DA2 se ensambla un regulador de voltaje de 9 V. Los microcircuitos DD2-DD4 forman los intervalos de tiempo necesarios para que la sirena funcione. Los multivibradores Siren están hechos en un chip DD5. Un flip-flop RS se ensambla en elementos lógicos DD3.1, DD3.2. El circuito R11C7 lo establece en el estado cero (nivel bajo en la salida del elemento DD3.1) cuando se enciende la alimentación. Si se recibe una señal de "Alarma", aparecerá un nivel alto en la entrada del elemento DD2.1 y un nivel bajo en la salida. En este caso, el nivel alto que apareció en el pin 9 DD3.3 permitirá el funcionamiento del multivibrador ensamblado en los elementos DD3.3, DD3.4. Un nivel bajo en la entrada R DD4 permitirá que este contador funcione. Las entradas de los elementos DD5.1 y DD5.4 recibirán un nivel alto, lo que permitirá que la sirena funcione. Después de que lleguen 4 pulsos al contador DD210, aparecerá un nivel alto en su salida 15 y un nivel bajo aparecerá en la salida DD2.2. Esto restablecerá el disparador RS a su estado inicial y la sirena se apagará. Puede apagar la sirena antes de tiempo con el botón SB1. Cabe señalar que ambas opciones apagan la sirena si la salida del conector X6 no es alta. Los valores nominales de ajuste de frecuencia del multivibrador R12, C8 aseguran su funcionamiento a una frecuencia de aproximadamente 1,2 Hz, mientras que la sirena funciona durante unos 20 minutos. Este tiempo se puede cambiar en un amplio rango seleccionando R12 y C8 o conectando el elemento DD2.2 a otra salida DD4. La cadena VD6, R15, R18, C10 le da a la sirena un aullido característico. Es posible cambiar el tono de la sirena seleccionando los condensadores C11 y C12. Se ensambla un amplificador de potencia en los transistores VT1-VT4. La salida de potencia 14 del chip DD5 está conectada directamente al terminal positivo de la batería GB1. Esto es necesario para que los transistores del amplificador de potencia estén bien cerrados. El fusible FU2 protege la batería de cortocircuitos en los circuitos del dispositivo. Se ensambla un dispositivo de señalización audible en el chip DD6, que se activa cuando el voltaje de suministro cae a 10,2 V (a -25 y No. 176; C a 10 V). Fue descrito en el artículo de I. Alexandrov "Dos dispositivos para una batería" ("Radio", 1989, No. 5). La unión del emisor con polarización inversa del transistor VT5 desempeña el papel de un diodo zener económico. Su tensión de estabilización de 7,3 V es casi constante cuando la tensión de alimentación cambia de 16 a 7,8 V. El divisor R20R21 genera un voltaje de 2 V en el pin 6.1 del elemento DD4,3 Si se suministra un voltaje de 1 V al pin 6.1 de DD6 y al pin de alimentación del microcircuito DD12, entonces el voltaje de 4,3 V en el pin 2 se percibe como un nivel bajo. Cuando el voltaje de suministro del microcircuito cae a un cierto valor de umbral, el potencial en el pin 2 (4,3 V) comienza a percibirse como un nivel alto. Se produce un nivel bajo en la salida del elemento DD6.1, un nivel alto en la salida de DD6.2 y el zumbador comienza a funcionar en los elementos DD6.3, DD6.4. Al seleccionar la resistencia R22 dentro de 1 MΩ ... 5 kΩ, se logra el sonido más fuerte del emisor piezoeléctrico. El dispositivo no es crítico para la elección de los elementos. Algunos de los microcircuitos digitales tienen análogos en la serie K176 y se pueden usar. El chip DA2 se puede reemplazar con KR142EN8G. Transistores VT1-VT4: de las series KT972, KT973, KT825, KT827, KT829, KT853, con cualquier índice de letras, por supuesto, de la estructura correspondiente. Diodos VD1, VD2: cualquier universal o pulsado con una corriente continua promedio permitida dentro de 10 ... 20 mA y un voltaje inverso permitido de 10 ... 20 V. Los diodos VD3-VD6 pueden ser de KD521, KD522, KD503, KD510 serie con cualquier índice de letras. El emisor piezoeléctrico BQ1 es aplicable a cualquiera de la serie ZP. Condensadores cerámicos - K10-43a, K10-47a, K10-50a, KM, óxido - cualquiera de las series K50, K52, K53. Las resistencias pueden ser S2-ZZN, MLT, OMLT, VS. Botón SB1 e interruptor de palanca SA1: cualquiera, ya que cambian corrientes débiles. Cuando la sirena esté funcionando durante 20 minutos o más, se debe utilizar un cabezal dinámico BA1 con una potencia de al menos 10 W a una resistencia de 8 ohmios y de al menos 20 W a una resistencia de 4 ohmios, ya que la bobina se calienta mucho. y los cabezales menos potentes suelen fallar después de 3 .. .5 min de trabajo. Dado que el dispositivo consume una corriente importante en modo alarma (de 1 a 2,5 A, según el cabezal dinámico utilizado), es mejor utilizar una batería GB1 del automóvil. En este caso, no se necesita un interruptor de alimentación. El dispositivo en modo armado con el zumbador de batería baja encendido consume 14 mA. Teóricamente, esta corriente descargará la batería de un automóvil en 5 meses, pero debe recargarse cada dos meses. El bloque A1 está convenientemente montado en la puerta, y el bloque A2 debe colocarse en un lugar apartado con la batería y preferiblemente más cerca del cabezal dinámico. Para facilitar la instalación del dispositivo en la instalación, es conveniente realizar todas las conexiones de los bloques a través de conectores. Los pares de transistores VT1, VT3 y VT2, VT4 deben instalarse en placas disipadoras de calor con un área de al menos 15 cm 2. Si la caja del bloque A2 es de metal, entonces el chip DA2 y los transistores VT2, VT4 se pueden conectar a la caja. La configuración del dispositivo se reduce a elegir la resistencia de la llave R1 y configurar el umbral del zumbador a 10,2 V. Al configurar la unidad de bloqueo electrónico, la resistencia R1 se reemplaza por una variable de 10 kOhm. Al girar el motor de esta resistencia, se logra el voltaje en la resistencia R3, igual a la mitad del intervalo entre los valores de voltaje en los pines 3 y 6 del chip DA1. Entonces es deseable instalar uno constante con la misma resistencia en lugar de una resistencia variable. Para establecer un zumbador, es necesario usar una resistencia variable con una resistencia de 1 MΩ. Se enciende de acuerdo con el circuito de resistencia variable en lugar de las resistencias R20 y R21. La batería se reemplaza con una fuente de voltaje ajustable y el voltaje se establece en 10,2 V. Al girar el control deslizante de resistencia variable, se enciende el zumbador. Después de eso, la corrección de la configuración del umbral se verifica cambiando el voltaje de la fuente de alimentación. Si es necesario, ajuste un poco la resistencia nuevamente. Entonces es deseable reemplazar la resistencia variable con dos constantes, como se muestra en el diagrama. Esto aumenta la estabilidad térmica del funcionamiento de esta unidad. La "cerradura" electrónica propuesta por el autor puede simplificarse. Es mejor realizarlo en un solo paquete, mientras que puede reemplazar el chip DD1 y el elemento DD2.1 con uno Y-NO de dos entradas, deje uno de los dos multivibradores que funcionan sincrónicamente DD3.3, DD3.4 y DD5.1. 5.2, DD6.1, excluya los elementos DD6.2 y DD2, retire el regulador de voltaje DA2, ya que los chips CMOS y los amplificadores operativos funcionan en una amplia gama de voltajes de suministro. Si deja DA5, no necesita un regulador de voltaje en el transistor VT2, usando el voltaje de salida de DAXNUMX. Si el interruptor SA1 se coloca en el circuito de alimentación del dispositivo, el intervalo entre recargas de la batería será mucho mayor y no será necesario el botón SB1. Para proteger el dispositivo contra daños al aplicar voltaje externo a través de los contactos X1 y X2, se recomienda reemplazar el diodo VD1 con una resistencia de 3,3 kΩ, reduciendo respectivamente R1, y conectar un diodo zener de 3 ... 9 V en paralelo con R12. Es deseable proteger las entradas del chip DD1 con diodos. Para hacer esto, debe conectar dos diodos al conector X4: uno, con el ánodo a X4, el cátodo a la fuente de alimentación, el otro, el cátodo a X4, el ánodo al cable común. Autor: A.Rudenko, Jarkov, Ucrania
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