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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Dispositif de sécurité avec clé-résistance. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sûreté et sécurité Récemment, la demande pour divers types de systèmes de sécurité a augmenté. Cet article décrit un appareil qui utilise une résistance d'une certaine valeur comme clé. L'appareil peut être utilisé pour protéger des locaux. Dans l'appareil décrit, une "clé" analogique est utilisée - une résistance. Lorsqu'une résistance d'une résistance donnée est connectée aux contacts "lock", le mode de sécurité est désactivé. Si la porte est ouverte sans une telle "clé" par un intrus, l'appareil donne immédiatement une alarme. Il convient de noter que la "clé" analogique présente certains inconvénients. Par exemple, à forte humidité, lorsque de l'humidité peut apparaître sur les éléments du bloc, une alarme peut se déclencher lors de l'utilisation de votre « clé ». Cet inconvénient ne permettra cependant pas à un attaquant de pénétrer inaperçu dans les locaux protégés. Une tête dynamique est utilisée comme émetteur sonore de la sirène. L'appareil est alimenté par une batterie GB1. Lorsque la tension d'alimentation tombe en dessous du niveau autorisé, un signal sonore retentit. Le schéma de l'appareil est représenté sur la figure. Immédiatement avant de quitter les lieux, le propriétaire doit mettre l'interrupteur à bascule SA1 en position "Sécurité". L'appareil passe en mode armé après 25 s. Avant d'entrer dans la pièce, il est nécessaire d'insérer la partie correspondante du connecteur - la clé dans les prises X1, X2 et de la retirer au plus tôt après 2 s. Après cela, il reste encore 20 s pour entrer et basculer SA1 en position "Off". Si vous ouvrez la porte sans insérer la "clé", la sirène s'allumera immédiatement. Pour l'éteindre plus tôt, vous devez déplacer SA1 sur la position "Off" et appuyer sur le bouton SB1.
Une caractéristique du système est la nécessité de maintenir la "clé" dans la prise pendant au moins 2 s. Pour cette raison, sa résistance ne peut pas être sélectionnée en tournant simplement la résistance variable. Cela s'explique par le fait que l'intervalle d'identification de la "clé" par le système est compris entre 6...7 kOhm. Lors de l'utilisation d'une résistance variable, par exemple de 100 kOhm, il faut la faire tourner à une vitesse de 0,5 kOhm/s pour que le système reconnaisse la "clé". Dans ce cas, toute la résistance défilera en 200 s, alors que seulement 20 s sont allouées pour entrer dans la pièce avec la "clé" et éteindre l'appareil. Bloc A1 - serrure électronique. Les amplificateurs opérationnels (amplificateurs opérationnels) DA1.1 et DA1.2 sont inclus dans le circuit comparateur de tension. La puce DD1 est utilisée pour envoyer une alarme au bloc A2. Le diviseur de tension sur les résistances R4-R6 définit la tension de 3 et 6 V aux broches 1 et 4,4 de la puce DA3,5, respectivement. Si la "clé" n'est pas insérée (la résistance R1 est désactivée), le diviseur R2R3 fournit une tension de 2 V aux broches 5 et 5,3. Avec cette inclusion de l'ampli-op, si la tension à l'entrée non inverseuse est supérieure qu'à l'inverseur, alors la tension de sortie sera proche de la tension d'alimentation, si, au contraire, la tension de sortie est proche de zéro. En mode armé (pas de résistance R1) à la sortie de l'ampli-op DA1.1 - 9 V, et à la sortie DA1.2 - 0. En conséquence, il y a un niveau haut sur la résistance R7. Les diodes VD3 et VD4 découplent les sorties des amplis op DA1.1 et DA1.2. Le condensateur C1 est nécessaire pour protéger contre les interférences sur les broches 2 et 5, car elles sont connectées à la prise d'entrée. La résistance de la résistance R1 est choisie de manière à ce que, lorsqu'elle est connectée à la serrure, la tension aux bornes de la résistance R3 soit comprise entre 3,5 ... 4,4 V. Dans ce cas, la tension aux bornes des deux amplificateurs opérationnels sera proche de zéro. La puce DD1 est composée de quatre clés identiques capables de commuter à la fois la tension continue et la tension alternative. La clé est ouverte à un niveau haut à l'entrée de commande V et fermée DD1 sont connectées en parallèle. L'interrupteur Reed SF1 doit être connecté de manière à ce que lorsque les portes des locaux protégés sont fermées, ses contacts soient ouverts. Si le propriétaire est présent dans l'installation protégée, l'interrupteur à bascule SA1 est en position "Arrêt". - au niveau des entrées de commande à clé V niveau bas - et même lorsque la porte est ouverte et l'interrupteur reed fermé, le niveau haut du connecteur X4 ne passe pas à X6 "Alarme". La résistance R8 limite le courant de charge des condensateurs C5 et C6, ce qui peut endommager la puce DD1. Avant de quitter les lieux, le propriétaire met SA1 en position "Protection". Dans le même temps, le condensateur C9 commence à se charger à travers la résistance R3, après 25 secondes la tension sur celui-ci atteint un niveau suffisant pour ouvrir les touches DD1. L'appareil passe en mode armé. Si vous ouvrez maintenant la porte, puis à travers la résistance R8 et la puce DD1, un niveau haut ira au contact du connecteur X6 "Alarme" et la sirène s'allumera. Le propriétaire, avant d'entrer dans la pièce, doit insérer la "clé" R1 dans les prises X2, X1, tandis que les sorties des amplificateurs opérationnels DA1.1 et DA1.2 seront basses. Le condensateur C3 via la diode VD5 et la résistance R7 sera déchargé en 2 s pendant que la "clé" est insérée. Dans le même temps, aux entrées des éléments V DD1.1-DD1.4, un niveau bas fermera les clés du microcircuit DD1 et il sera possible d'ouvrir la porte. Une fois entré dans la pièce, il faut pendant 25 secondes (jusqu'à ce que C3 soit à nouveau chargé) pour régler SA1 sur la position "Off". Un régulateur de tension de 2 V est monté sur la puce DA9.Les microcircuits DD2-DD4 forment les intervalles de temps nécessaires au fonctionnement de la sirène. Les multivibrateurs de sirène sont fabriqués sur une puce DD5. Une bascule RS est montée sur les éléments logiques DD3.1, DD3.2. Le circuit R11C7 le met à l'état zéro (niveau bas en sortie de l'élément DD3.1) à la mise sous tension. Si un signal "Alarme" est reçu, un niveau haut apparaîtra à l'entrée de l'élément DD2.1, et un niveau bas à la sortie. Dans ce cas, le niveau haut apparu sur la broche 9 DD3.3 permettra le fonctionnement du multivibrateur monté sur les éléments DD3.3, DD3.4. Un niveau bas à l'entrée R DD4 permettra à ce compteur de fonctionner. Les entrées des éléments DD5.1 et DD5.4 recevront un niveau haut, ce qui permettra à la sirène de fonctionner. Après l'arrivée de 4 impulsions au compteur DD210, un niveau haut apparaîtra sur sa sortie 15, et un niveau bas apparaîtra sur la sortie DD2.2. Cela réinitialisera le déclencheur RS à son état initial et la sirène s'éteindra. Vous pouvez éteindre la sirène à l'avance avec le bouton SB1. Il convient de noter que ces deux options désactivent la sirène si la sortie du connecteur X6 n'est pas élevée. Les cotes des cotes de réglage de fréquence du multivibrateur R12, C8 assurent son fonctionnement à une fréquence d'environ 1,2 Hz, tandis que la sirène fonctionne pendant environ 20 minutes. Ce temps peut être modifié sur une large plage en sélectionnant R12 et C8 ou en connectant l'élément DD2.2 à une autre sortie DD4. La chaîne VD6, R15, R18, C10 donne à la sirène un hurlement caractéristique. Il est possible de changer la tonalité de la sirène en sélectionnant les condensateurs C11 et C12. Un amplificateur de puissance est monté sur les transistors VT1-VT4. La sortie de puissance 14 de la puce DD5 est connectée directement à la borne positive de la batterie GB1. Cela est nécessaire pour que les transistors de l'amplificateur de puissance soient bien fermés. Le fusible FU2 protège la batterie des courts-circuits dans les circuits de l'appareil. Un dispositif de signalisation sonore est monté sur la puce DD6, qui se déclenche lorsque la tension d'alimentation chute à 10,2 V (à -25 & n° 176 ; C à 10 V). Il a été décrit dans l'article de I. Alexandrov "Deux appareils pour une batterie" ("Radio", 1989, n ° 5). La jonction d'émetteur polarisée en inverse du transistor VT5 joue le rôle d'une diode Zener économique. Sa tension de stabilisation de 7,3 V est quasiment constante lorsque la tension d'alimentation passe de 16 à 7,8 V. Le diviseur R20R21 génère une tension de 2 V à la broche 6.1 de l'élément DD4,3. Si une tension de 1 V est fournie à la broche 6.1 de DD6 et à la broche d'alimentation du microcircuit DD12, alors la tension de 4,3 V à la broche 2 est perçue comme un niveau bas. Lorsque la tension d'alimentation du microcircuit chute à une certaine valeur de seuil, le potentiel sur la broche 2 (4,3 V) commence à être perçu comme un niveau élevé. Un niveau bas se produit à la sortie de l'élément DD6.1, un niveau haut se produit à la sortie de DD6.2 et le buzzer commence à fonctionner sur les éléments DD6.3, DD6.4. En sélectionnant la résistance R22 entre 1 MΩ ... 5 kΩ, le son le plus fort de l'émetteur piézo est obtenu. Le dispositif n'est pas critique pour le choix des éléments. Certains des microcircuits numériques ont des analogues de la série K176, et ils peuvent être utilisés. La puce DA2 peut être remplacée par KR142EN8G. Transistors VT1-VT4 - des séries KT972, KT973, KT825, KT827, KT829, KT853, avec n'importe quel index alphabétique, bien sûr, de la structure correspondante. Diodes VD1, VD2 - tout universel ou pulsé avec un courant moyen continu admissible dans les 10 ... 20 mA et une tension inverse admissible de 10 ... 20 V. Les diodes VD3-VD6 peuvent provenir des KD521, KD522, KD503, KD510 série avec n'importe quel index alphabétique. L'émetteur piézo BQ1 est applicable à toutes les séries ZP. Condensateurs céramiques - K10-43a, K10-47a, K10-50a, KM, oxyde - n'importe laquelle des séries K50, K52, K53. Les résistances peuvent être S2-ZZN, MLT, OMLT, VS. Bouton SB1 et interrupteur à bascule SA1 - n'importe lequel, car ils commutent les courants faibles. Lorsque la sirène fonctionne pendant 20 minutes ou plus, une tête dynamique BA1 d'une puissance d'au moins 10 W à une résistance de 8 ohms et d'au moins 20 W à une résistance de 4 ohms doit être utilisée, car la bobine est très chaude et les têtes moins puissantes échouent généralement après 3 .. .5 min de travail. L'appareil consommant un courant important en mode alarme (de 1 à 2,5 A, selon la tête dynamique utilisée), il est préférable d'utiliser une batterie GB1 de la voiture. Dans ce cas, aucun interrupteur d'alimentation n'est nécessaire. L'appareil en mode armé avec l'avertisseur de batterie faible allumé consomme 14 mA. Théoriquement, ce courant déchargera une batterie de voiture en 5 mois, mais il faut la recharger tous les deux mois. Le bloc A1 est monté de manière pratique sur la porte et le bloc A2 doit être placé dans un endroit isolé avec la batterie et de préférence plus près de la tête dynamique. Pour faciliter l'installation de l'appareil dans l'installation, il est souhaitable d'effectuer toutes les connexions des blocs via des connecteurs. Les paires de transistors VT1, VT3 et VT2, VT4 doivent être installées sur des plaques de dissipateur thermique d'une surface d'au moins 15 cm 2. Si le boîtier du bloc A2 est en métal, la puce DA2 et les transistors VT2, VT4 peuvent être fixés au boîtier. La mise en place de l'appareil revient à choisir la résistance clé R1 et à régler le seuil du buzzer à 10,2 V. Lors de la mise en place du bloc serrure électronique, la résistance R1 est remplacée par une variable de 10 kOhm. En faisant tourner le moteur de cette résistance, une tension aux bornes de la résistance R3 est obtenue, égale au milieu de l'intervalle entre les valeurs de tension aux broches 3 et 6 de la puce DA1. Ensuite, il est souhaitable d'installer une constante avec la même résistance au lieu d'une résistance variable. Pour établir un buzzer, il faut utiliser une résistance variable d'une résistance de 1 MΩ. Il est allumé en fonction du circuit à résistance variable au lieu des résistances R20 et R21. La batterie est remplacée par une source de tension réglable et la tension est réglée sur 10,2 V. En tournant le curseur de la résistance variable, le buzzer est activé. Après cela, l'exactitude du réglage du seuil est vérifiée en modifiant la tension de la source d'alimentation. Si nécessaire, réajustez un peu la résistance. Ensuite, il est souhaitable de remplacer la résistance variable par deux constantes, comme indiqué sur le schéma. Cela augmente la stabilité thermique du fonctionnement de ce nœud. La "serrure" électronique proposée par l'auteur peut être simplifiée. Il est préférable de l'exécuter dans un seul package, tandis que vous pouvez remplacer la puce DD1 et l'élément DD2.1 par un AND-NOT à deux entrées, laissez l'un des deux multivibrateurs à fonctionnement synchrone DD3.3, DD3.4 et DD5.1. 5.2, DD6.1, excluent les éléments DD6.2 et DD2, suppriment le régulateur de tension DA2, car les puces CMOS et les amplificateurs opérationnels fonctionnent dans une large gamme de tensions d'alimentation. Si vous quittez DA5, vous n'avez pas besoin d'un régulateur de tension sur le transistor VT2, en utilisant la tension de sortie de DAXNUMX. Si le commutateur SA1 est placé dans le circuit d'alimentation de l'appareil, l'intervalle entre les recharges de la batterie sera beaucoup plus long et le bouton SB1 n'est pas nécessaire. Pour protéger l'appareil contre les dommages en appliquant une tension externe via les contacts X1 et X2, il est conseillé de remplacer la diode VD1 par une résistance de 3,3 kΩ, réduisant respectivement R1, et de connecter une diode Zener 3 ... 9 V en parallèle avec R12. Il est souhaitable de protéger les entrées de la puce DD1 avec des diodes. Pour ce faire, vous devez connecter deux diodes au connecteur X4: l'une - avec l'anode à X4, la cathode à la source d'alimentation, l'autre - la cathode à X4, l'anode au fil commun. Auteur : A. Rudenko, Kharkov, Ukraine
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