Электронный автосторож

Предлагаемый автосторож (противоугонное устройство) предназначен для установки на автомобилях с минусом аккумулятора на массе и имеющих реле включения звуковых сигналов и фар. Автосторож подключают к контактам кнопочных выключателей ламп освещения салона, а также кнопочных выключателей, установленных под капотом или в багажнике. При всякой попытке открытия любой из дверей автомобиля, а также капота или крышки багажника автосторож включает звуковой сигнал и фары.

Предусмотрена задержка времени включения звукового сигнала, действующая только на дверь водителя. Задержка позволяет водителю войти в салон автомобиля и выключить автосторож. Для включения автосторожа достаточно открыть дверь водителя и нажать специальную кнопку. После закрытия двери автосторож автоматически переключится в режим охраны. Такой метод включения, несомненно, удобнее задержки времени при выходе, так как водителю не надо торопиться выйти из автомобиля после включения противоугонного устройства.

Автосторож управляется дистанционным переключателем (поляризованным реле), для его включения не нужен потайной тумблер. Достаточно установить в салоне разъем, ответная часть которого с соответствующей начинкой будет храниться у водителя. В салоне автомобиля также устанавливается светодиод, мигающий при включении устройства и свидетельствующий о том, что автомобиль находится под охраной.

Автосторож работает следующим образом.

После открытия двери водителя через 7...8 с включается звуковой сигнал, а также ближний или дальний (по желанию владельца) свет фар. В течение 13...15 с сигнал звучит непрерывно, после чего переходит на прерывистый режим. Фары работают синхронно с сигналом. При попытке открытия любой другой двери, капота или крышки багажника сигнал включается немедленно и звучит непрерывно в течение 20...22 с, после чего начинает звучать прерывисто.

В устройстве исключена возможность ложного срабатывания сразу после включения: при неисправности (замыкании на массу) любого из выключателей звуковой сигнал при нажатии кнопки включения не зазвучит.

Техническая характеристика

Напряжение питания, В 10...15

Тип выключателей Замыкающая кнопка,

один из выводов которой соединен с массой

Количество выключателей Не ограничено

Характер сигнала тревоги Непрерывный, а затем прерывистый звуковой сигнал и синхронно с ним свет фар

Время срабатывания, с:
при открывании двери водителя 7...8

при открывании остальных дверей Немедленно

Время непрерывного звучания сигнала, с:

при открывании двери водителя 13...13

при открывании остальных дверей 20...22

Время задержки на выход при включении Не ограничено

Возможность ложных срабатываний после включения . Отсутствует

Ток, потребляемый в режиме охраны, мА:

без светодиода 5

со светодиодом 10

Температура окружающего воздуха, °С —45... +70

Принципиальная схема устройства представлена на рис. 1. Имеется шесть основных функциональных узлов: стабилизатор напряжения питания (VT2), задающий генератор (DD1.1, DD1.2), триггеры Trl (DD2.1, DD3.1), Тг2 (DD3.3, DD3.4), ТгЗ (DD5.2, DD5.3) и счетчик импульсов (DD4).

В отключенном состоянии конденсаторы С1 и С6 (через VD2) присоединены к выводу + аккумулятора. Транзистор VT4, управляющий включением реле сигналов, отключен от его обмотки контактами К1.2. Если открыть любую дверь, отрицательные обкладки электролитических конденсаторов С1 и С6 оказываются подключенными к массе автомобиля и происходит заряд их до напряжения аккумулятора.

Включение и последующее отключение осуществляют путем подачи на обмотки дистанционного переключателя К.1 напряжения различной полярности. Включение удобно производить сдвоенной кнопкой SB1, например типа КМД-2-1 (рис. 2). Кнопку можно установить в любом удобном месте салона, поскольку отключить ею автосторож невозможно.

При нажатии кнопки SB1 контакты 1К1 и 2K1 дистанционного переключателя К1 перебрасываются, в результате коллектор транзистора VT4 оказывается подключенным к обмотке реле сигналов, а на устройство подается питающее напряжение. Начинает работать задающий генератор, о чем свидетельствует мигающий в салоне светодиод VD1 (см. рис. 2). Триггеры Tr1, Тг2, ТгЗ и счетчик импульсов DD4 при помощи цепочки C3R5 устанавливаются в исходное состояние. Большая постоянная времени этой цепочки необходима для гарантированной установки триггеров в исходное состояние и исключения возможности ложного срабатывания. Напряжение на конденсаторах С1 и С6 теперь определяется соотношением номиналов резисторов R3, R4 и R13, R15 соответственно, а также падением напряжения на диодах VD1 и VD6, поскольку входное сопротивление микросхемы велико.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема противоугонного устройства

Рис. 2. Схема подключения внешних устройств. Номера клемм — для автомобилей ВАЗ

Номиналы резисторов подобраны таким образом, чтобы напряжения на входах микросхем при этом соответствовали напряжению логической 1.

После выхода из автомобиля и закрытия двери конденсаторы С1 и С6 разряжаются через резисторы R4 и R15 до напряжения логического 0 за вычетом падения напряжения на диодах VD1, VD6. С этого момента автосторож готов к работе. На выходе триггера Тг1 (вывод 8 элемента DD2.1) присутствует логический 0, на выходе триггера ТгЗ (вывод 2 элемента DD5.2) — логическая 1. Сигнал с частотой 1 Гц тактового генератора проходит только на светодиод. Транзисторы VT4, VT5, подключенные к обмоткам реле сигналов и реле фар, закрыты. Обмотки этих реле обесточены. В таком дежурном режиме автосторож может находиться неограниченно долго. В салоне автомобиля постоянно мигает светодиод.

Рассмотрим работу устройства после открытия злоумышленником двери водителя. Вход триггера Тг1 (вывод 9 элемента DD2.1) через разряженный конденсатор О и диод VD1 подключается к массе автомобиля. Триггер Тг1 при этом переходит в единичное состояние. Сигнал с выхода задающего генератора через элемент DD1.3 поступает на счетчик импульсов DD4. С поступлением восьмого импульса, что эквивалентно выдержке 7...8 с, на выводе 6 счетчика появится логическая 1 и триггер Тг2 также установится в единичное состояние. При этом на выводе 12 элемента DD2.5 будет присутствовать логическая 1, а на выводе 10 элемента DD2.4 появится сигнал тактовой частоты. Транзисторы VT3, VT4 и VT5 откроются. Фары и звуковой сигнал автомобиля будут работать в постоянном режиме. Такая ситуация сохраняется до прихода двадцать четвертого тактового импульса, т. е. до появления на выводе 12 счетчика логической 1, когда триггер ТгЗ перейдет в нулевое состояние. На выводе 12 элемента DD2.5 появится логический 0, и на базу транзистора VT3 станет поступать тактовая частота. Звуковой сигнал и фары автомобиля перейдут на работу в прерывистом режиме. Таким образом, время работы в постоянном режиме составит 24—8=16 периодов тактовых импульсов, что соответствует интервалу времени примерно 13...15 с.

Если открыть любую другую дверь автомобиля, капот или крышку багажника, произойдет следующее: на входы триггеров Тг1 и Тг2 через разряженный конденсатор С6, диоды VD1, VD2 и VD6 поступит логический 0 (масса), и триггеры перейдут в единичное состояние. Так как на выводе 12 элемента DD2.5 сразу же появится логическая 1, фары и звуковой сигнал заработают постоянно, а на вход счетчика DD4 будет поступать сигнал тактовой частоты. С приходом двадцать четвертого импульса триггер ТгЗ перейдет в нулевое состояние, и на выводе 12 элемента DD2.5 появится логический 0. Звуковой сигнал и фары перейдут в прерывистый режим работы. Таким образом, время работы в постоянном режиме составляет 20...22 с.

Отключение автосторожа удобнее всего производить при помощи разъема с вставляемой ответной частью, например, как на рис. 2. Розетка ХТ1 устанавливается в салоне, а ответная часть (вилка) хранится у водителя. Разъем может быть любого типа с числом контактов не менее четырех, например пятиконтактный разъем, используемый в бытовой радиоаппаратуре.

Следует заметить, что во избежание короткого замыкания в разъеме + питания к нему следует подводить через ограничивающий резистор (на схеме — R18). Для отключения автосторожа достаточно на короткое время вставить вилку разъема в его розетку.

Если владельца автомобиля по какой-либо причине не устраивает длительность постоянного звучания сигнала, ее можно скорректировать. Для этого счетчик DD4 следует включить так, как показано на рис. 3. При этом если выводы 8, 9 элемента DD5.1 соединить с выводом 11 счетчика DD4, звуковой сигнал будет работать постоянно 8 периодов частоты тактовых импульсов, т. е. 7...8 с. Если же выводы 8, 9 элемента DD5.1 соединить

Рис. 3 Схема включения счетчика DD4

Коротко поясним назначение некоторых элементов устройства. Диоды VD1 и VD6 необходимы для предотвращения проникновения напряжения питающей сети автомобиля на входы микросхем DD2 и DD3.

Защитные диоды VD5 и VD10 подключены параллельно обмоткам реле сигналов и реле фар соответственно. Диод VD9 предотвращает проникновение напряжения питающей сети на коллектор транзистора VT5.

Диод VD2 исключает срабатывание триггера Тг2 при открывании двери водителя.

Как правило, собранное из исправных элементов устройство начинает работать сразу. Настройка сводится в основном к подбору номиналов резисторов R2 и R8. Номинал резистора R2 должен обеспечивать частоту задающего генератора чуть меньше или равной 1 Гц. Номинал резистора R8 должен быть таким, чтобы ток стабилизации стабилитрона составлял 5...6 мА (для исключения вероятности выхода стабилитрона из режима стабилизации). Напряжение питания при этом принимается разным 12 В.

Конструкция автосторожа. Устройство размещено на плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита размером 94x66 мм. Монтажная схема представлена на рис. 4. На плате имеются переходные отверстия, обозначенные кружком. В них при монтаже необходимо впаять перемычки. Диаметр отверстий под резистор R18, катод стабилитрона VD4, диоды VD5, VD9—1,5 мм. Диаметр отверстий под контакты 1, 10, 3, 8, 5, б реле РПС32Б—1,8 мм. Диаметр остальных отверстий — 1 мм.

Для удобства эксплуатации желательно установить разъем. Для этих целей вполне подходит двухрядный 16-контактный разъем РЛМИ-2. Место для его установки предусмотрено на плате. Соединение элементов с разъемом и контактами реле РПС32Б производится монтажным проводом МГШВ сечением 0,14 мм2. Для этого возле выводов соответствующих элементов просверлены отверстия. При использовании разъема РЛМИ сильноточные цепи ( + питания, общий, реле сигналов, реле фар) желательно запараллелить, т. е. использовать по два контакта разъема на одну цепь. Транзистор VT4 следует установить на радиатор площадью 2... 3 см2. Так как автосторож будет эксплуатироваться в условиях повышенной вибрации, монтаж деталей следует производить тщательно, надежно закрепляя их на плате. После сборки плата покрывается влагозащитным лаком.

О замене радиоэлементов. Все возможные варианты замены полупроводниковых приборов приведены в табл. 1. Автор применял электролитические конденсаторы типа К53-4. Не следует применять конденсаторы типа К50-6, обладающие низкой морозоустойчивостью (—10°С). В качестве конденсатора С2 желательно использовать конденсатор типа К73П-3, обладающий высокой термостабильностью. Резисторы могут быть любых типов.

Таблица 1

Примечание составителя. Задержка времени срабатывания двери водителя достаточна для того, чтобы затем открыть капот автомобиля и, несмотря на срабатываемый при этом звуковой сигнал, быстро отключить его или снять клемму с аккумулятора. После этого автомобиль беззащитен перед злоумышленником и может быть разукомплектован по меньшей мере. Кроме того, использование автосторожа со штатной звуковой сигнализацией исключает применение отключателя массы.

Рис. 4. Монтажная схема платы противоугонного устройства: а — вид со стороны печатных проводников; б — вид со стороны установки деталей

Радиолюбителям предлагается продумать способ защиты автомобиля в такой ситуации и сообщить о своих разработках. Наиболее интересные конструктивные решения будут опубликованы в сборнике ВРЛ.