Охрана автомобиля


На главную страницу
Практические схемы
Автолюбителю
Антенны
Телефония
Электропитание
Для быта
Шпиономания
Звук
Охрана
Компьютер
Другие схемы
Каталог схем
Программы
Полезные советы
Справочное
Теория
Рекламодателям
Наши опросы
 


Охрана автомобиля с оповещением по радиоканалу - 2







Начало (радиопередатчик, блок управления).

Радиоприемник



Приемник предназначен для приема амплитудно-модулированных сигналов на фиксированной частоте 26945 кГц. Для удобства его использования прием производится на встроенную рамочную антенну.

Известно, что дальность работы данной системы в основном зависит от чувствительности приемника. Чтобы увеличить дальность в 2 раза, необходимо во столько же раз увеличить чувствительность приемника или в 4 раза увеличить мощность передатчика (увеличивать мощность передатчика более 2 Вт нельзя из-за предъявляемых требований к таким устройствам).

Приемник, используемый в системе охраны, должен обеспечивать также длительную непрерывную работу от автономного источника питания. Так как отечественная промышленность не выпускает подходящих высокочастотных микросхем, которые способны работать от низковольтного питания в режиме малых токов, при этом обеспечивая высокую чувствительность, электрическую схему высокочастотной части приемника пришлось выполнять на дискретных элементах (кликните на рисунок для просмотра увеличенного изображения в новом окне), что делает ее доступной для повторения...

(кликните на рисунок для просмотра увеличенного изображения в новом окне)

Высокочастотная часть приемника


Основные технические параметры приемника:
  1. чувствительность на внутреннюю антенну не хуже 0.5...1 мкВ;
  2. частота промежуточного усиления 465 кГц;
  3. избирательность по соседнему каналу не хуже 40 дБ;
  4. напряжение питания 3...4,5 В;
  5. потребляемый ток (вместе с цифровой схемой дешифратора):
    • в режиме "охрана" не более 2,2 мА;
    • в режиме "оповещения" не более 5 мА;
  6. диапазон рабочих температур +10...+50°С.


Высокочастотная часть приемника работает в режиме микротоков и построена по супергетеродинной схеме. Входной контур, состоящий из индуктивноети рамочной антенны WA1 и конденсаторов С1, СЗ, С5, а также контур L2-C12 ограничивают полосу принимаемых частот, что увеличивает помехоустойчивость приема и избирательность по зеркальному каналу. На транзисторе VT1 собран усилитель высокой частоты (УВЧ) приемника. Гетеродин на транзисторе VT2 стабилизирован по частоте кварцевым резонатором ZQ1 (26480 кГц). Это позволяет не проводить подстройку приемника на частоту передатчика в процессе эксплуатации.

Промежуточная частота 465 кГц выделяется смесителем, выполненным на транзисторе VT3. Усилитель ПЧ собран на транзисторах VT4, VT6...VT8. Пьезофильтр ZQ2 (ФП1П1-61,02) обеспечивает хорошее подавление сигналов соседних каналов. Усиленный сигнал ПЧ выделяется на контуре L5-C28, с которого через индуктивную связь подается на активный детектор из транзистора VT13.

Использование активного детектора позволяет ему работать при значительно меньшем уровне входного сигнала, чем это обеспечивают диодные схемы. После усиления транзисторами VT14 и VT9 выделенные низкочастотные импульсы поступают на дешифратор.

Транзистор VT5 используется в системе автоматической регулировки усиления. На диодном включении транзисторов VT10...VT12 собран низковольтный стабилизатор рабочих режимов усилительных каскадов, что необходимо для работы приемника в широком диапазоне питающих напряжений. По сравнению с обычными диодами транзисторные переходы дают лучшую стабилизацию при работе на малом токе.

В схеме применены резисторы С2-23, подстроенный конденсатор С1 типа К4-236, остальные конденсаторы типа К10-17 или КМ6 (те из них, что применяются в контурах, лучше установить с минимальным ТКЕ). Электролитические конденсаторы С6, С8, С16, СЗЗ и С35 типа К50-16 на 6,3 В.

Катушки L1, L2

Катушки L1 и L2 выполнены на каркасе диаметром 5 мм проводом ПЭВ-2 диаметром 0,23 мм и содержат: L1 — 12 витков, L2 — 12 витков с отводом от середины. Конструкция катушек контуров промежуточной частоты показана на рис. 2.17. Они выполняются проводом ПЭЛ диаметром 0,1 мм и содержат: L3 и L4 по 80 витков, L5 — обмотка 1-2 — 80 витков (ее индуктивность примерно 120 мкГн), 3-4 — 120 витков (намотка начинается с обмотки 3-4).

Антенна WA1

Антенна WA1 — выполнена печатными проводниками на монтажной плате из двухстороннего стеклотекстолита толщиной 1,0 мм и размерами 125х65 мм и содержит три витка. Печатные проводники второго слоя показаны пунктиром. Печатная плата, используемая для монтажа элементов приемника и закрепления трех аккумуляторов, приведена здесь: zip-файл с рисунками всех плат для этого устройства. Она содержит две перемычки, устанавливаемые до начала монтажа. Большинство резисторов располагаются вертикально, что уменьшает размеры конструкции. Аккумуляторы размещаются в картонных каркасах по их диаметру и прижимаются сверху печатной платой с размерами 95х30 мм (на этой же плате располагается дешифратор). Часть элементов основной платы, отмеченные штрихом, относятся к схеме дешифратора.

Настройка приемника начинается с усилителя промежуточной частоты на максимальное усиление. Для этого с генератора Г4-176 на базу VT3 через разделительный конденсатор 1000 пФ подаем сигнал 465 кГц (с точностью 0,5 кГц) с импульсной 100% модуляцией меандром на частоте 1 кГц. Изменяя амплитуду сигнала генератора от 100 мВ до 1 мкВ с помощью сердечников катушек L8, L6 и L5, получаем максимальное напряжение на выходе детектора. Сигнал удобно контролировать осциллографом, а его форма на коллекторе транзисторов VT13 и VT14 показана на рисунке.

Форма напряжения в контрольных точках

Номинал резистора R33 может потребовать подбора, так чтобы при отсутствии входного сигнала на коллекторе VT14 было нулевое напряжение.

Окончательную регулировку УПЧ проводим при амплитуде выходного сигнала (Uq) не более 200 мВ. Если УПЧ после настройки не обеспечивает достаточного усиления, то вместо резисторов R16 и R12 можно установить перемычки и повторить настройку.

Настройка гетеродина на рабочую частоту выполняется по следующему методу:

а) от генератора Г4-176 подать сигнал уровнем 1 мВ на частоте 26945 кГц с импульсной 100% модуляцией меандром (1 кГц) на виток связи, закрепленный на пластине

Виток

(WA1 содержит два витка и выполняется проводом МГШВ диаметром 0,2 мм на прямоугольном каркасе с размерами 80х150 мм);

б) вращая подстроенный сердечник поочередно в катушках L2, L3 и L4, необходимо получить максимальную амплитуду импульсов на выходе детектора, а окончательную подстройку проводим при сигнале Uq не более 120 мВ (в этом случае работа каскада автоматической регулировки усиления не будет снижать уровень сигнала, мешая настройке приемника на максимальную чувствительность);

в) настройка антенны WA1 на рабочую частоту проводится конденсатором С1 при уровне сигнала, подаваемом с генератора, менее 2 мкВ (можно установить перемычки вместо R3 и R23, если это не приведет к самовозбуждению каскадов).

После этого можно проверить действие автоматической регулировки усиления. Увеличивая ВЧ сигнал с генератора на 80 дБ, осциллографом контролируем ширину импульсов tu на коллекторе VT14 — длительность импульсов не должна увеличиваться более чем на 30% относительно начальной. Необходимо также проверить работу схемы при изменении питающего напряжения от 3 до 4,5 В. На этом настройка высокочастотной части приемника считается законченной, и можно подключать дешифратор кода.

Дешифратор

Дешифратор



Цифровая часть дешифратора позволяет выделить на фоне помех и других сигналов "свой".

Так как от данной системы не требуется иметь дешифратор на много возможных вариантов кода, схему удалось выполнить всего на трех микросхемах. При этом используется свойство КМОП микросхем работать при низковольтном питании.

Пачки входных импульсов поступают на формирователь, собранный из элементов R1, С1 и D1.1. Такая схема предотвращает срабатывание повторителя сигнала D1.1 от кратковременных помех, а также обеспечивает крутые фронты импульсов на выходе, независимо от их крутизны на входе.

С выхода D1.1/3 импульсы поступают на счетчик импульсов D2 и детектор паузы, собранный на элементах R2, С2, VD1, D1.2. Пока на выходе D1.1 действует уровень лог. "0", конденсатор С2 через диод VD1 быстро разряжается и на выходе D1.2/4 будет действовать лог. "0". В паузе между пачками импульсов С2 постепенно зарядится через резистор R2 и на выходе D1.2 сформируются импульсы, положительный фронт которых выполняет запись состояния с выхода счетчика D2/10 в триггер D3.1. Этот же импульс, поступая на вход R, переводит счетчик D2 в исходное состояние (обнуляет). Данный процесс периодически повторяется при появлении очередной пачки импульсов на входе. Диаграмма напряжений, показанная на рисунке, поясняет работу схемы.

Эпюра

Если число импульсов в пачке равно 7, на выходе D2/10 появляются импульсы, высокий уровень которых записывается в регистр триггера D3.1. На триггерах D3.1 и D3.2 собраны формирователи интервалов длительностью 1,5 и 35 с соответственно. Цепь из элементов R6-C5 исключает случайную запись в триггер D3.2 лог. "1" в момент включения питания приемника.

Светодиод HL1 индицирует наличие принятого кода, и по его состоянию можно легко определить, какая группа датчиков на охраняемом автомобиле сработала.

Так, при кратковременном срабатывании любого из датчиков HL1 будет мигать с интервалом около 2 с. Если же он постоянно светится, то, значит, постоянно замкнут один из датчиков F2...Fn. В случае, если включился звук оповещения, а светодиод не светится, — скорее всего дешифратор сработал от помехи (исключение составляет однократное срабатывание звукового сигнала приемника при включении режима проверки радиоканала).

Триггер D3.2 при появлении на его выводе 13 лог. "1" разрешает работу низкочастотного автогенератора на элементах D1.3, D1.4 в течение времени не менее 35 с. Этот интервал не зависит от того, какой из датчиков замкнулся. Звуковой сигнал в приемнике будет звучать, пока работает передатчик, а также некоторое время после его отключения (до 35 с). Выключение звукового сигнала выполняется кнопкой SB1, если светодиод не светится, или же выключателем SA1, в случае продолжения работы передатчика.

В качестве звукового сигнализатора использован пьезоизлучатель типа ЗП-25 (ЗП-22, ЗП-18). А для того чтобы повысить громкость его работы при низковольтном питании, параллельно с пьезокерамическим излучателем включена катушка 11. Она содержит 400 витков провода ПЭЛ диаметром 0,08 мм (0,1 или 0,12 мм), намотанных на склеенных клеем БФ-2 ("Момент") двух кольцах типоразмера К10х6х3 мм из феррита 700НМ1 (или 1000НН). Подбором номинала резистора R10 можно настроить частоту низкочастотного генератора так, чтобы громкость звукового сигнала была максимальной.

Предварительную проверку работы дешифратора удобно выполнять, подавая инверсный сигнал с модулятора передатчика на вход элемента D1.1.

В схеме применены резисторы МЛТ, конденсаторы типа К10-17, а С4 — К50-16.

Корпус приемника имеет такую же конструкцию, как и в опубликованном выше электрошоковом устройстве (две платы, одна из которых одновременно является антенной, образуют каркас, на который одевается кожух). Некоторые стойки крепления между платами являются одновременно соединительными цепями.

После окончательной сборки и настройки приемника нужно измерить потребляемый схемой ток. Он не должен превышать значений, указанных в технических параметрах. Причиной повышенного потребления тока может быть ошибочное подключение полярности электролитических конденсаторов или ошибки монтажа.

Для уменьшения размеров дешифратора в схеме можно применять аналогичные микросхемы с планарным расположением выводов из серии 564.

Если на данной частоте имеется большой уровень помех, то большую помехоустойчивость может обеспечить дешифратор кода, схема которого описана в литературе [Бирюков С. Помехоустойчивая система радиоуправления. Радиоежегодник-89; — М.: ДОСААФ, 1989, стр. 140]. Она содержит в два раза больше микросхем, но позволяет последовательно запоминать три принятых кодовых посылки, и, если не менее двух из них правильные — схема принимает решение о достоверном приеме своего сигнала.

Источник питания с автоматическим зарядным устройством

Источник питания с автоматическим зарядным устройством



Для того чтобы не разряжать аккумулятор приемника при использовании системы охраны, находясь дома, он подключается к стационарному сетевому источнику. Схема контролирует состояние аккумуляторов и при необходимости автоматически выполняет их подзаряд. Кроме этого, в случае появления сигнала тревоги транзистор VT1 выполняет усиление громкости звукового сигнала оповещения, что обеспечивает удобство эксплуатации.

Индикатором включения источника питания в сеть является свечение зеленого светодиода (HL1), а при работе режима подзарядки аккумуляторов светится красный (HL2).

Устройство работает следующим образом. Микросхема D1 выполняет стабилизацию выходного напряжения, уровень которого может ступенькой меняться (6,6 или 5В — это зависит от того, светится светодиод HL2 или нет). Светодиод HL2 кроме световой индикации процесса заряда является еще и источником опорного напряжения 1,6 В для микросхемы.

На транзисторах VT2 и VT3 собран анализатор уровня выходного напряжения источника питания. Из-за большого коэффициента усиления этих транзисторов они переключаются из запертого состояния в открытое при изменении напряжения на выходе на 0,1 В. Схема при подключенных аккумуляторах на страивается резистором R8 так, чтобы порог открывания транзисторов составлял примерно 3,9...4 В (при этом светодиод HL2 не должен светиться).

Величина тока через аккумуляторы зависит от их состояния, и по мере заряда он постепенно снижается. Максимальный ток заряда ограничен величиной примерно 20 мА (задается номиналом резистора R5). По мере роста емкости заряда напряжение на аккумуляторах постепенно растет, и, когда оно достигнет величины 3,9 В, выходное напряжение стабилизатора D1 уменьшится с 6,6 В до 5 В. При этом подзаряд прекратится.

В схеме применены постоянные резисторы МЛТ, подстроечный R8 типа СП5-2; электролитические конденсаторы К50-35 на 25 В. Диоды можно заменить любыми на ток не менее 500 мА и обратное напряжение 50 В. Светодиоды использованы разных цветов из серии КИП32 или аналогичные с малым потребляемым током при свечении. Трансформатор подойдет из унифицированных, например типа ТН 1-220-50 или любой другой с напряжением во вторичной обмотке 9...12 В.

Вариант топологии печатной платы и расположение элементов для схемы источника питания приведен здесь: zip-файл с рисунками всех плат для этого устройства.

Конструктивно корпус источника питания выполняется в виде подставки под приемник, но так, чтобы при этом вертикально установленный приемник подключался через гнездо соответствующего разъема (Х1) к цепям источника питания. Разъем Х1 применен типа МРН4.


















© 2001-2017 RadioMan.RU - Охрана автомобиля











Рейтинг@Mail.ru