Логические узлы современных охранных сигнализаций выполнены по очень простым схемам, содержащим небольшое число навесных элементов и одну микросхему – запрограммированный микроконтроллер. Несомненные достоинства данной схемы очевидны, но есть и некоторые недостатки. К ним можно пожалуй отнести сложность повторения (требуется микроконтроллер, файл прошивки и микропрограмматор). В то же время можно обойтись и более простой схемой, в которой большинство функций охранной сигнализации реализовано на жёсткой логике применив всего одну микросхему и минимум навесных элементов.
На Рис.1 приводится схема логического узла сигнализации на основе многофункционального счётчика К561ИЕ11, имеющего функции счёта, предварительной установки, обнуления, а также выключения счёта. В данной схеме используется все эти функции.
Работа схемы. Роль индикатора включения и одновременного тактового генератора выполняет мигающий светодиод HL1. Изучение напряжения на балластном резисторе такого светодиода показало, что в момент включения и выключения светодиода возникают короткие хаотические импульсы, напоминающие дребезг механических контактов. Для подавления их служит цепь R2-C2, через которую импульсы частотой около 0,5 Гц поступают на счётный вход счётчика.
Микросхема К561ИЕ11 имеет два входа предварительной установки, – первый это “R“, при подаче единицы на который счётчик устанавливается в нулевое значение. Это самый приоритетный вход. Второй по уровню приоритета – вход предустановки “V“, при подаче на него единицы в счётчик переписывается код с выходов”1-2-4-8“, то есть, это почти “R“, но устанавливает счётчик не в нуль, а в число заданное на этих входах. Ещё есть вход “РО“, при подаче на него логической единицы блокируется приём импульсов по входу”С“.
Учитывая степень приоритета входов логика работы получается следующая: В момент включения питания (выключатель S1) начинается зарядка С1 через R3 и в течении времени необходимого на зарядку С1 до логического порога на вход “V” подаётся напряжение, воспринимаемое счётчиком как логическая единица. Это устанавливает счётчик в состояние “1000″ (единица выхода “D8“) и удерживает его в этом состоянии в то время, когда на входе”R” присутствует нуль. Транзисторный ключ на VT1 и VT2 закрыт и сирена не работает. Если в это время (пока на “V” есть напряжение, воспринимаемое как лог.1) будет срабатывать датчик или система датчиков и на “ВХОД” поступит положительный перепад (единица) или положительный импульс (это зависит от конструкции датчика), цепь С3-R4 сформирует импульс небольшой длительности, который на время своего действия переключит счётчик в нулевое состояние. На выходе “D8” возникнет отрицательный импульс, такой же длительности как импульс на входе “R“, созданный цепью С3-R4, что в общем, ни к чему не приведёт., поскольку длительность импульса мала и сирена, самое большое что успеет сделать, так это издать короткий щелчок.
Так сирена будет работать и реагировать на сигналы датчиков пока С1 заряжается через R3 до уровня логического порога. Это время – задержка выхода на рабочий режим, она нужна что бы дать возможность покинуть охраняемый объект, запереть все замки и т.д., не вызывая сигнализации.
После заряда С1 до порога логического уровня напряжение на R3 будет восприниматься входом “V” микросхемы как уровень логического нуля. Счётчик по прежнему останется в состоянии”1000“, но принудительно удерживаться в этом состоянии уже не будет. Логическая единица с его старшего выхода “D8” поступит на его вход “РО” и функция счёта по входу “С” от мигающего светодиода “HL1“. Теперь достаточно одного положительного перепада на “ВХОДе”, чтобы счётчик переключился в состояние “0000”. При этом, нуль, установившийся на выходе”D8“, во-первых, открывает транзисторный ключ на VT1 и VT2 и включает сирену F1, а во-вторых, на вход”РО” подаёт уровень логического нуля, что разрешает работу счётчика в счётном режиме. Счётчик начинает считать импульсы частотой, примерно, 0,5 Гц, поступающие от мигающего светодиода и, примерно, через 15 секунд принимают состояние “1000”. На выходе “D8” возникает единица, что приводит к отключению сирены и выключению функции счёта. Схема возвращается в ждущее положение и будет в нём находится до следующего появления сигнала, поступающего от датчика или системы датчиков.
Если в процессе сигнализации поступает несколько импульсов от датчика, то отсчёт продолжительности звучания сирены с каждым последним импульсом начинается с нуля.
Отключить сигнализацию можно при помощи тумблера S1. Схема, изображённая на Рис.1 не предусматривает внешней блокировки системы и блокировки её входа во время сигнализации. Но, эти функции несложно ввести, если изменить схему согласно Рис.2. Для внешней блокировки вводится геркон S2, который подключается параллельно конденсатору С1. Поднесение магнитного ключа к геркону (замаскированного на внешней стороне охраняемого объекта, или изнутри, но за его оконным стеклом) приводит к разрядке С1 и переходу схемы в режим задержки включения. Теперь ответственное лицо (хозяин, сторож) может проникнуть внутрь объекта не вызывая сирены и отключить охрану выключателем S1.
Блокировка входа во время работы сирены достигается (Рис.2) при помощи VD2 и R8. Когда на выходе”D8” счётчика есть логический ноль, – диод VD2 открывается и просто шунтирует вход “R” не давая поступать на него импульсам, формируемым цепью С3-R4.
В схеме можно использовать любые аналоги микросхем К561ИЕ11 (К1561ИЕ11, К564ИЕ11, КА561ИЕ11). Похожую микросхему К561ИЕ14 использовать нет возможности из-за отсутствия у неё входа”R”.
Марка мигающего светодиода не установлена. Падение напряжения на включившимся светодиоде составляет около 1,6 V. Если использовать другой мигающий светодиод, например, с напряжением падения в несколько вольт, то может выйти так, что амплитуда генерируемых им импульсов окажется недостаточной для работы счётчика. В этом случае нужно использовать промежуточный транзисторный ключ (на базу подать импульсы со светодиода, а с коллектора снять импульсы на вход “С” счётчика).
В небольших пределах частоту импульсов можно регулировать подбором тока через светодиод при помощи R1.
источник: ” РАДИОКОНСТРУКТОР “, 02 – 2005, стр.34-35