Читать книгу Современная электроника в новых практических схемах и конструкциях - Андрей Кашкаров - Страница 11

Пейджер – это устройство, передающее сигнал (в том числе сигнал тревоги) на расстояние. В данном случае приставка «радио» означает передачу сигнала по радиоволнам. Многие современные сигнализации снабжены устройством радиопейджера, в которое входит брелок – извещатель – приемник радиосигнала. В частности такими сигнализациями оборудуют автомобили.

Сегодня можно купить практически все. Те, у кого есть день, как правило, так и делают. Те, кто хочет сделать своими руками – занимаются творчеством. Для творческих натур радиолюбителей предлагаю на страницах журнала простую электрическую схему радиопейджера – устройства, которое передает на расстояние до 0,5 км в прямой видимости радиосигнал «тревога». Владелец автомобиля, имеющий такое устройство, совершенно свободен (в частности, в ночные часы) от вскакивания с теплой постели на «зов сигнализации, по звуку похожей на мою». Повторившим рекомендуемое устройство, нет надобности разбирать «своя или чужая машина запела», услышав сквозь толщу стеклопакетов, как правило, стандартный сигнал автосигнализации. Автопейджер просигнализирует прямо дома, не тревожа соседей резкими трелями.

Рассмотрим электрическую схему пейджера, представленную на рис. 1.11.

Рис. 1.11. Электрическая схема радиопейджера

Передатчик пейджера состоит из генератора и усилителя высокой частоты. Генератор выполнен на транзисторе VT1, усилитель выполнен на транзисторе VT2.

Передатчик пейджера стабилизирован кварцевым резонатором, работающим на третей гармонике кварца 48 МГц (144 MГц).

Контур C4, L1 настраивается на вторую гармонику кварца, контур C5, L2 – на третью гармонику.

Катушка L1 содержит 8 витков провода ПЭЛ-1 диаметром 0,3 мм, катушка L2 – 4 витка того же провода. При этом диаметр обеих катушек 4 мм.

В качестве антенны WA1 применен монтажный медный многожильный провод (с изоляцией) длиной 30 см. Для этих целей хорошо подходит провод МГТФ-1,0.

В точку А (см. рис. 1.11) можно подавать сигнал и от внешних источников (датчиков сигнализации и прочих). Здесь важно, чтобы сигнал в точке А состоял из импульсов звуковой частоты, принимаемой человеком на слух (100—1800 кГц). Этот сигнал «тревога» будет передан в эфир при возникновении соответствующей ситуации. О вариантах практического применения рассказано ниже.

Ограничительный резистор R4, сглаживающий пульсации конденсатор С1 и стабилитрон VD1 являются стабилизатором напряжения генератора автомобиля во время работы двигателя. Если заведомо известно, что устройство будет работать от АКБ или стабилизированного источника питания, эти элементы можно из схемы исключить.

Кнопка с фиксацией SB1 «ВКЛ» включает радиопейджер в режим ожидания. Устройство начнет излучать в эфир радиосигнал при замыкании контактов кнопки SB2, являющейся штатным концевым включателем освещения (активируемым при открывании дверей).

1.6.1. Налаживание

Налаживание проводят с отключенным ВЧ усилителем (временно разрывают точку соединения коллектора транзистора VT1 и переходного конденсатора С6).

Принудительно замкнув контакты кнопки SB1, подают питание, и проверяют генерацию на коллекторе транзистора VT1. При исправных элементах и правильных соединениях устройство в налаживании не нуждается.

1.6.2. Подключение устройства в автомобиле

Подключение производят к штатной электропроводке автомобиля с напряжением АКБ 12 В – двумя проводами подсоединяют устройство параллельно лампе освещения салона.

Передатчик пейджера достаточно мощный: при использованье приемника с чувствительностью в 0,5 мкВ радиус уверенного приема составляет 0,5 км. В качестве приемника уместно использовать любую портативную радиостанцию (трансивер), настроенную на частоту радиолюбительского 2–х метрового диапазона VHF (144 МГц), например, трансивер Kenwood TH-F7 (см. рис. 1.12).

Рис. 1.12. Трансивер Kenwood TH-F7

Или применять трансивер с возможностью сканирования и программирования частоты в указанном диапазоне радиоволн. Это рекомендуется с тем, чтобы не «корпеть» над настройкой передатчика на резонансную частоту, растягивая витки катушки L2, а просто, просканировав частотный диапазон 144–145 МГц с помощью сканера трансивера определить и зафиксировать (занести в память каналов) частоту передатчика. На этой частоте и будет работать пейджер в дальнейшем.

Внимание!

Трансивер должен быть постоянно включен в режиме приема на частоте пейджера.

1.6.3. Варианты практического применения с помощью промышленных сигнализаций

Как было отмечено выше, в точку А (см. рис. 1) можно подавать импульсы звуковой частоты амплитудой 3–6 В от других электронных устройств, например, отдельных генераторов звуковой частоты. Одним из примеров схем построения такого генератора является устройство, представленное на рис. 1.13.

Рис. 1.13. Электрическая схема генератора звуковой частоты

Это устройство выдает на выходе импульсы, соответствующие условиям, описанным выше для передатчика радиопейджера (рис. 1.11).

Устройство формирователя звукового сигнала собрано на одной микросхеме К561 серии (по технологии КМОП), и ток потребления не превышает 10 мА.

На входе устройства устанавливают кнопку с контактами на замыкание, которую подключают параллельно штатной лампе EL1 в автомобиле. При этом радиопейджер (рис. 1.11) подключают через кнопку с фиксацией SB1 непосредственно к АКБ (электросети с напряжением 12 В) автомобиля.

Кнопка имитирует подачу на вывод 1 микросхемы DD1.1 сигнал логического нуля.

Согласно схеме (рис. 1.13) сигнал логического нуля подключается к выводу 1 микросхемы DD1 и общему проводу.

Схема состоит из генератора инфранизкой частоты на элементах DD1.1, DD1.2 (на выводе 4 микросхемы импульсы с частотой 0,5 Гц) и генератора импульсов частотой 1 кГц на элементах DD1.3, DD1.4.

При сигнале низкого логического уровня на выводе 1 элемента DD1.1 (при разрыве шлейфа охраны) генераторы начинают работать, причем первый генератор управляет работой второго, поэтому на выходе узла (вывод 11 микросхемы DD1.4) пачки импульсов появляются с переменной частотой.

Выходной сигнал с вывода 11 микросхемы DD1.4 подают в точку А (рис. 1.11).

Практическое применение устройство радиопейджера вместе со звуковым сигнализатором универсально.

Радиопейджер можно применять в устройствах охраны, игрушках и в других всевозможных случаях.

Приведенную на рис. 1.13 схему можно использовать и отдельно. Тогда – источник питания должен быть стабилизированным с выходным напряжением 5—15 В.

1.6.4. Если есть промышленная сигнализация «охранник леди»

Если нет желания паять простую схему (рис. 1.13), но есть портативная сигнализация, например, «охранник леди» (представленная на рис. 1.14 и 1.15), можно пойти другим, но не менее эффективным путем.

Рис. 1.14

Рис. 1.15 Промышленная сигнализация «охранник леди» в усеченном и полном виде

Сигнализация «охранник леди» работает от автономных источников питания (дисковых батарей) с номинальным напряжением 4,5 В. Мощный прерывистый звук сигнала «тревога» (звуковое давление 102 дБ по паспортным данным) реализуется благодаря резонансу пьезокапсюля сигнализации и частоты поступающих импульсов. Не менее интересен способ включения сигнала тревога.

Матерчатый ремешок, завязанный петлей, имеет на конце диэлектрический наконечник, вставляемый (и конструктивно фиксируемый) между электрическими контактами в корпусе «охранник леди». Диэлектрический наконечник принудительно размыкает контакты питания сигнализации.

Предполагается (рекомендовано производителем), что петля ремешка надевается на женскую ручку, в то время как само устройство сигнализации кладется в женскую сумочку. Тогда, при «рывке сумки» – такая ситуация, к сожалению, продолжает оставаться актуальной, контакты сигнализации замыкаются, и мощный звук оглушает не только вора, но и оповещает округу о месте нахождения незадачливого похитителя. Прибавим сюда эффект неожиданности и станет ясно, что злодею в данном случае не позавидуешь.

Русская народная пословица «на воре и шапка горит» появилась задолго до выпуска в серию так соответствующей в данном примере сигнализации «охранник леди». Однако, с помощью этой сигнализации удалось предотвратить не одно преступление и сохранить содержимое сумочек не одной барышни.

В рассматриваемом варианте радиопейджер можно без труда подключить к промышленной сигнализации «охранник леди» (и наоборот), а после подключения применять получившийся гибрид для передачи сигнала тревога на расстояние до 0, 5 км (или более 1 км на открытой местности).

К точке А (рис. 1.11) необходимо подключить точку КТ2 на печатной плате промышленной сигнализации. Это нетрудно сделать гибким многожильным проводом, например, МГТФ-0,6 или аналогичным. Также необходимо подключить общий провод (минус питания) радиопейджера к минусу питания портативной сигнализации.

Как вариант, можно даже питать портативную сигнализацию (рис. 1.14 и 1.15) и радиопейджер от одного стабилизированного источника питания (в том числе автомобильной АКБ). Для этого надо сигнализацию «охранник леди» подключить к истчонику питания через стабилизатор напряжения, состоящий из ограничительного резистора, стабилитрона и оксидного конденсатора. Аналог рекомендуемого стабилизатора (элементы VD1C1R4) показан на схеме рис. 1.11. В данном случае надо применить стабилитрон типа КС147А – КС168А, а сопротивление ограничительного резистора увеличить до 62 Ом.

Конечно, с током 10–15 мА «охранник леди» не сможет дать мощного звука и будет лишь едва «попискивать», но главная цель будет достигнута – радиосигнал распространиться на большое расстояние с помощью передатчика радиопейджера.