86

РЕФЕРАТ

Пояснювальна записка до дипломного проекту містить: 93 сторінок, 26 рисунків, 7 таблиць, 20 джерел, 7 додатків.

Мета роботи: Багатоканальна охоронна система сигналізації.

Метод розробки: Аналітичний з використанням ЕОМ.

У даному дипломному проекті проведене покращення багатоканальної охоронної системи сигналізації, а це оновлення застарілої елементної бази, підвищення робочої частоти та зменшення розмірів плати. Представлена розробка схем електричної структурної, електричної принципової та печатної плати даного пристрою.

Конструкторська документація розроблена з застосуванням систем автоматизованого проектування MS Office Visio, EAGLE 4.16.

ШИНА, ДАТЧИК, КОНТРОЛЕР, ЗВУКОВИЙ ВИПРОМІНЮВАЧ, СВІТЛОВИЙ ВИПРОМІНЮВАЧ, ІЧ-ВИПРОМІНЮВАННЯ, БЛОК КЕРУВАННЯ, ЖИВЛЕННЯ, КОМУТАЦІЯ, СКАНЕР ДАТЧИКІВ, ФОРМУВАЧ ЧАСОВИХ ІНТЕРВАЛІВ, МIКРОСХЕМА, МIКРОКОНТРОЛЕР.

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка к дипломному проекту содержит: 93 страниц, 26 рисунков, 7 таблиц, 20 источников, 7 приложений

Цель работы: Многоканальная охранная система сигнализации.

Метод разработки: Аналитический с использованием ЭВМ.

В данном дипломном проекте проведено улучшение многоканальной охранной системы сигнализации, а это обновление устаревшей элементной базы, увеличение количества датчиков, увеличение рабочей частоты и уменьшение размеров платы. Представлена разработка схем электрической структурной, электрической принципиальной и печатной платы данного устройства.

Конструкторская документация разработана с использованием систем автоматизированного проектирования MS Office Visio, EAGLE 4.16.

ШИНА, ДАТЧИК, КОНТРОЛЛЕР, ЗВУКОВОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ, СВЕТОВОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ, ИК-ИЗЛУЧЕНИЕ, БЛОК УПРАВЛЕНИЯ, ПИТАНИЕ, КОММУТАЦИЯ, СКАНЕР ДАТЧИКОВ, ФОРМИРОВАТЕЛЬ ВРЕММЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ, МИРОКОНТРОЛЛЕР, МИКРОСХЕМА.

	СОДЕРЖАНИЕ
	ВВЕДЕНИЕ		8
1	АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СИСТЕМ ОХРАННЫХ СИГНАЛИЗАЦИЙ		9
	1.1	Охранная сигнализация на магнито-контактных датчиках	10
	1.2	Система охранной сигнализации на ИК лучах	13
	1.3	Многоканальная охранная сигнализация	18
2	РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ		18
	2.1	Обобщенная структурная схема систем охранных сигнализаций	28
	2.2	Разработка структурной схемы многоканальной охранной системы сигнализации	29
3	РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ		31
	3.1	Выбор элементной базы	31
	3.2	Описание микроконтроллера ATmega8	38
	3.3	Описание шины	43
	3.4	Разработка электрической принципиальной схемы многоканальной охранной системы сигнализации	48
	3.5	Алгоритм работы многоканальной охранной системы сигнализации	49
4	РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ОХРАННОЙ СИСТЕМЫ СИГНАЛИЗАЦИИ		51
	4.1	Анализ технического задания и характеристики материала печатной платы	51
	4.2	Выбор материала и способ изготовления печатного основания	51
	4.3	Расчёт габаритных размеров печатной платы	52
5	БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИ И ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА		55
	5.1	Составление и анализ схемы «ЧМС»	55
	5.2	Техника безопасности в НИЛ	63
	5.3	Производственная санитария и гигиена труда в помещении НИЛ	68
	5.4	Пожарная профилактика помещения НИЛ	69
6	ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА		70
	6.1	Краткая характеристика дипломной НИР	70
	6.2	Расчет сметной стоимости научно исследовательской работы	70
	6.3	Оценка результатов НИР	78
	6.4	Определение экономической эффективности результатов НИР	79
	ВЫВОДЫ		81
	ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК		83
	ПРИЛОЖЕНИЕ А		86
	ПРИЛОЖЕНИЕ Б		87
	ПРИЛОЖЕНИЕ В		88
	ПРИЛОЖЕНИЕ Г		89
	ПРИЛОЖЕНИЕ Д		90
	ПРИЛОЖЕНИЕ Е		91
	ПРИЛОЖЕНИЕ Ж		92

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ОС – Охранная сигнализация

ИК – Инфракрасный луч

ОПС – Охранно-пожарная сигнализация

ИС – Интегральная схема

МС – Микросхема

МК – Микроконтроллер

ВКМ – Внутренняя контроллерная магистраль

АЛУ – Арифметическо-логическое устройство

ВВЕДЕНИЕ

Средства защиты человека и его имущества развивались достаточно длительный период от простейших средств физической защиты жилища человека до современных систем безопасности. Из них наибольшее распространение получили системы охранной сигнализации, которые достаточно эффективно обеспечивают безопасность.

Принцип действия охранной сигнализации заключается в том, что лицо устанавливающее сигнализацию рассматривает места возможного проникновения на объект и оснащаются охранными датчиками (в этом плане наиболее уязвимыми с точки зрения безопасности являются окна и двери). В помещении охраны устанавливается прибор охранной сигнализации. В случае открытии двери, окна, разбитии стекла, несанкционированном проникновении в офис срабатывает соответствующий датчик, и сигнал передаётся на прибор охранной сигнализации в помещении охраны. Включается звуковая и световая сигнализация, оповещая охрану о том, что на объект, в таком то месте кто-то проник. Наиболее распространенными датчиками, используемыми в охранной сигнализации, являются инфракрасные датчики движения, акустические датчики разбития стекла, герконы (магнито-контактные).

Актуальность моей работы обусловлена тем, что технологии электроники прогрессируют в развитии очень быстро и уменьшают свои габариты при этом увеличивая степень упаковки, то охранные сигнализации быстро устаревают, а техническая оснащенность злоумышленников зачастую шагает вперед и крайне важно идти в ногу со временем и совершенствовать системы охранной сигнализации. [1][2][3]

1. Аналитический обзор систем охранных сигнализаций

Автоматическая система охранной сигнализации широко используется при оснащении различных типов помещений. Цель охранной сигнализации – абсолютное пресечение любой возможности незаконного проникновения в охраняемое помещение или на охраняемую территорию. Основой охранной системы служат контрольные датчики, которые передают информацию на центральный контрольный пункт. При этом охранная сигнализация может быть не только автономной, но и функционировать в комплексе с другими системами безопасности охраняемого объекта. Система охранной сигнализации позволяет контролировать охраняемое помещение или территорию 24 часа в сутки.

Система охранной сигнализации - это сложный комплекс технических средств, предназначенный для своевременного обнаружения несанкционированного проникновения в охраняемую зону. Обычно, охранная сигнализация интегрируется в комплекс, объединяющий все установленные системы безопасности и инженерные системы здания, обеспечивающий достоверной адресной информацией системы оповещения и др.

Задача охранной сигнализации (ОС) защитить помещение от несанкционированного проникновения посторонних лиц, объектов. Автономная система ОС - в случае срабатывания такой системы активируются сирены, строб-вспышки и т.п. Сигнал тревоги никуда не передается по радиоканалу.

На современном рынке охранных услуг представлено немало отечественного и импортного оборудования, с помощью которого можно построить систему безопасности любого объекта. Возможно все: от простой, с минимальной насыщенностью средствами ОПС, до сложной, интегрированной системы безопасности, объединяющей системы видеонаблюдения, контроля доступа, учета рабочего времени, а также охранно-пожарную и тревожную сигнализации, систему оповещения о кризисных ситуациях и т.д.[4]

1. Охранная сигнализация на магнито-контактных датчиках

Охранная сигнализация[5] предназначена для охраны квартир, домов, дач, офисов, торговых точек, гаражей от несанкционированного проникновения. С помощью датчиков сигнализация контролирует факт событий несанкционированного проникновения. Реакцией охранной сигнализации на вторжение (или нажатие кнопки «Тревога») является включение звуковой и (или) световой сигнализации. Структурная схема данной охранной сигнализации изображена на (рисунке 1.1).

Рисунок 1.1 – Структурная схема охранной сигнализации

Для повышения надежности и эффективности работы ОС число звуковых излучателей увеличено до трех, а их подключение осуществлено через развязывающие предохранители, что препятствует выходу из строя всей ОС при коротком замыкания одного из звуковых излучателей.

Для оперативного включения звуковой сигнализации служит кнопка (с фиксацией) независимого включения "сирены". Такая функция крайне необходима при нахождении в доме детей без родителей, а также и при разбойном нападении, когда нет времени воспользоваться телефоном.

По причине того что грабители и квартирные воры, как правило, перед взломом отключают в доме тем или иным способом сетевое электропитание 220 вольт, сигнализация запитана от независимого источника бесперебойного питания напряжением 12В, энергии которого хватает для работы ОС в течение нескольких суток после отключения сетевого электропитания.

Особенности схемы. Охранными датчиками служат два пассивных дверных (герконы) и два активных (ИК детектор движения) датчика. Для постановки ОС в режим охраны нажимается кнопка управления, при этом загорается и часто мигает светодиод красного цвета. После того, как (если) будет обнаружено закрытие входной двери (срабатывание датчика-геркона), или, после того, как ИК детектор движения зафиксирует факт отсутствия людей, прозвучит короткий звуковой сигнал подтверждения постановки ОС в режим охраны.

Для повышения надежности в описываемой схеме сигнализации введены дополнительные элементы и усложнения. Так, для устранения выхода из строя источника питания, служат два плавких предохранителя в цепях звуковых и световых оповещателей (контакт 6 устройства управления). Такое техническое решение не позволяет заблокировать все извещатели одновременно. Так, если будут замкнуты провода питания одной из "сирен", то перегорит предохранитель в ее цепи, а другая "сирена" останется работоспособной.

Два звуковых извещателя, с целью затруднить их умышленное повреждение, устанавливаются на охраняемом здании на высоте 2,5-3.5 метра от земли. Третий звуковой извещатель установлен внутри помещения, что многократно усиливает психологический эффект действия сигнализации, так как становится невозможной локализация источников звука. Пьезокерамические звуковые извещатели, при уровне звука 110 дб, потребляют ток всего 30 мА, поэтому, увеличение количества звуковых извещателей, не влияет на продолжительность работы ОС.

Рисунок 1.2 - Электрическая принципиальная схема охранной сигнализации на PIC контроллере

Достоинства и недостатки ОС. Основным отличием представленной охранной сигнализации от других подобных является ее компактность, простота и надежность. Охранная сигнализация конструктивно размещена в одном пожаробезопасном металлическом корпусе вместе с источником резервного питания 12В.

Для постановки на охрану и снятия с охраны не требуется брелка, ключа или SMS сообщения, что во многих случаях является скорей достоинством охранной сигнализации, чем ее недостатком, поскольку отмечена тенденция роста случаев, когда грабители, угрожая насилием, проникают в помещение вместе с его владельцем. В таком случае для того, чтобы сработала охранная сигнализация, достаточно нескольких секунд бездействия.

Так же к недостаткам можно отнести и отсутствие брелков ключей, в место которых одна кнопка управления. Кнопке управления здесь отдано предпочтение по причине того, что в пользовании квартирой участвуют много людей, вследствие этого неизбежны потери пультов, что, в свою очередь, повлекло - бы необходимость периодического перепрограммирования кодов доступа и приобретения новых ключей, что создает определенные неудобства. Неудобства, может, не в плане дороговизны ключей и сложности процесса программирования, но в самой обязательности этих процедур.

Существенным недостатком охранных сигнализаций с управлением кнопкой является нежелательная задержка времени срабатывания ОС при нарушения охраняемой зоны. Однако, в варианте данной ОС этот недостаток, благодаря оригинальному техническому решению, практически, удалось устранить. После срабатывания датчика сигнал звуковых оповещателей включается через 2-3 секунды.

2. Система охранной сигнализации на ИК лучах

Система предназначена для охраны квартир, офисов, коттеджей, музеев, земельных участков, дач и других объектов.[6] Структурная схема сигнализации изображена на (рисунке 1.3).

Рисунок 1.3 – Структурная схема сигнализации ни ИК – лучах

Действие системы основано на использовании ИК датчиков. Режим тревоги включается при пересечении нарушителем инфракрасного луча. К одному блоку системы может быть подключено до 10 охранных датчиков. Все датчики подключены параллельно к одной четырехпроводной линии.

Рисунок 1.4 – Схема электрическая принципиальная блока ИК передатчика

Задающий генератор блока выполнен на элементах DD1. 1, DD1. 2, резисторах Rl, R2 и конденсаторе С1. С выхода генератора прямоугольные импульсы частотой 16 кГц поступают на усилитель мощности, выполненный на элементах DD1. 3, DD1. 4, включенных параллельно. С выхода последнего импульсы поступают на ключевой каскад, выполненный на транзисторе VT1.

Нагрузкой транзистора VT1 служит ИК светодиод VD1. Резистор R4 ограничивает ток, протекающий через диод VD1 и транзистор VT1. Питается блок от источника постоянного тока напряжения 9 В. Блок ИК передатчика собран на отдельной плате и помещен во влагозащитный корпус.

Блок ИК приемника располагается на расстоянии не более 10 м от передатчика. ИК приемник усиливает сигнал до уровня срабатывания КМОП микросхем. Принципиальная схема ИК приемника приведена на (рисунке 1.5). Приемник собран на 2 микросхемах и 2 транзисторах.

Рисунок 1.5 – Схема электрическая принципиальная ИК приемника

На операционном усилителе DA1 собран преобразователь тока фотодиода VD1 в напряжение. Подавление синфазной помехи в нем достигает 70 дБ. Цепь R3R4C1 формирует необходимую для подавления паразитной низкочастотной помехи, вызванной излучением ламп накаливания, АЧХ и определяет коэффициент передачи по напряжению усилителя. Каскад на транзисторе VT1 усиливает, а ключ на транзисторе VT2 окончательно формирует полезный сигнал фотоприемника. Диод VD2 включен для ускорения процесса перезарядки конденсатора СЗ. В то время когда луч не прерывается нарушителем, на коллекторе транзистора VT2 и на выходе 2 блока присутствует последовательность импульсов с частотой 16 кГц. Но это происходит только тогда, когда счетчик DD1 установлен в состояние, соответствующее номеру данного блока. При пересечении нарушителем луча импульсы на выходе 2 блока пропадают. Счетчик DD1 управляется импульсами, поступающими на вывод 4 блока. Принципиальная схема основного блока — блока индикации, приведена на (рисунке 1.6). Он рассчитан на подключение до 10 блоков ИК приемников (по количеству ИК передатчиков).

Рисунок 1.6 – Схема электрическая принципиальная основного блока — блока индикации

На элементах DD10. 2 и DD10. 3 выполнен генератор тактовых импульсов частотой 600 Гц. При включении питания цепь R5C6 формирует отрицательный импульс, блокирующий генератор по выводу 8. После заряда конденсатора Сб до уровня логической единицы генератор начинает работать. Импульсы с его выхода CN (вывод 10 DD10. 3) поступают на вход счетчика DD1 (вывод 14), а также на входы блоков приемников через контакт 4 платы. Таким образом, счетчики датчиков и счетчик DD1 основного блока работают синхронно, и в каждый момент времени на вход 2 блока индикации поступают импульсы частотой 16 кГц только от одного из блоков приемников. Очередность работы приемных блоков определяется подключением катода диода VD3 к выходам счетчика DD1 (рисунок 1.2.4). При появлении логической единицы на соответствующем выходе счетчика диод VD3 закрывается, разрешая проход импульсов на базу транзистора VT2.

С вывода 2 основного блока (рисунок 1.6) эти импульсы через конденсатор С1 поступают на детектор, выполненный на диодах VD1, VD2. При этом на выводах 5 и 6 элемента DD10. 1 будет уровень логической единицы а при отсутствии импульсов — уровень логического нуля. Таким образом, сигнал, информирующий о состоянии датчика, включенного в данный момент, через инвертор DD10. 1 поступает на вентили DD2. 1, DD2. 3, DD3. 1, DD4. 3, DD5. 1, DD5. 3, DD6. 1 и DD6. 3. Их выходы через соответствующие инверторы подключены ко входам R триггеров DD7, DD8, DD9. По какой из цепей и на вход какого именно триггера поступит сигнал, зависит от состояния счетчика DD1, а следовательно, и от номера подключенного датчика. К выходам триггеров подключены светодиодные индикаторы HL1 —HL10. Диоды VD3—VD12, резистор R17, R18 и микросхема DD11 образуют звуковое сигнальное устройство.

При отсутствии нарушения (пересечения луча) на выходе инвертора DD10. 1 (вывод 4) будет уровень логического нуля, коммутаторы будут закрыты и на входы триггеров сигналы со счетчика не поступят. Устройство находится в дежурном режиме. При пересечении луча одного из датчиков на выходе элемента DD10. 1 (вывод 4) появится положительный импульс длительностью, равной одному такту, разрешающий прохождение сигнала с одного из выходов счетчика на вход соответствующего триггера. Триггер переключается в противоположное состояние, включится светодиод, соответствующий номеру сработавшего датчика, и раздастся звуковой сигнал тревоги. Установка триггеров в исходное состояние осуществляется кнопкой SB1 или, при включении питания, цепью С5, R6.

Настройка устройства заключается в установке частот генераторов тактовых импульсов подбором сопротивления резистора R2 (рисунок 1.4) до получения на выходе элементов DD1. 3, DD1. 4 частоты 16 кГц и подбором сопротивления резистора R4 (рисунок 1.6) до получения на выводе 10 элемента DD10. 3 частоты 600 Гц.

Достоинства и недостатки ОС. В достоинства можно включить то, что система позволяет не только определить факт незаконного вторжения на охраняемую территорию, но и выдает информацию о местоположении сработавшего датчика включением соответствующего светодиода. Таким образом, установив светодиоды на карте или схеме объекта можно быстро определить место вторжения, а по очередности зажигания светодиодов — направление перемещения нарушителя. Система состоит из ИК передатчиков и приемников (до 10 блоков – достаточно большое количество, по сравнению с предыдущим примером), а также блоков индикации и сигнализации.

В качестве блоков передатчиков и приемников можно использовать готовые блоки от систем дистанционного управления телевизорами, немного доработав их.

2. Многоканальная охранная сигнализация

Охранная сигнализация[7] разработана для небольшого частного домовладения, но с успехом может быть адаптирована для городской квартиры. Реакцией на вторжение является подача звуковых и световых сигналов.

Структурная схема разрабатываемой многоканальной системы сигнализации (рисунок 1.7) состоит из следующих блоков:

Рисунок 1.7­­ ­– Структурная схема

«Блок формирования временных интервалов» – представляет собой блок, в котором формируются временные интервалы. Этот блок выполняет функцию задатчика временных диапазонов срабатывания того или иного устройства, например срабатывание сирены.

«Источник питания» – в особых пояснениях не нуждается, так как собран по типовой схеме. Коммутация напряжения питания осуществляется контактами поляризованного реле.

«Сканер датчиков» – применение сканера обеспечивает автоматическое запоминание состояния датчиков в момент включения блока охраны как исходного. При этом датчики могут быть в произвольной комбинации замкнуты или разомкнуты – сигнализация сработает от изменения состояния, а при долговременном нарушении одного из четырех шлейфов охраны, через 3,5 мин работы сирены, сканер переключит цепь охраны на инверсный сигнал, т.е. если раньше данный шлейф срабатывал на размыкание, то теперь будет реагировать на изменение состояния (замыкание). Такое переключение при необходимости схема выполняет до трех раз, когда появляется импульс на выходе счетчика.

Принцип действия ОС .Блок временных интервалов – (рисунок 1.8), состоит из триггера на элементах DD1.1. DD1.3; генератора импульсов DD3.1, DD3.2; счетчика импульсов DD5 селектора временных интервалов (12 и 6 с) на логических элементах микросхем DD6, DD3, DD7; ограничителя времени звучания звукового сигнала на счетчике DD2; триггера на элементах DD4 для обеспечения режима ожидания начала отсчета первого временного интервала (12 с). В качестве триггера выбираем микросхему 561ЛЕ5, а в качестве генератора импульсов D3.1, D3.2 выбираем микросхему 561ЛЕ5.

В момент подачи питания на схему импульс, сформированный цепью C3-R3, обеспечивает начальную нулевую установку счетчиков DD2 и DD5 (на выходе DD2/7 появится лог. «1», т.е. напряжение питания). При этом на выводах микросхем будут состояния: DD4/3 – «1»; DD5/11 – «1»; DD1/1 – «1»; DD1/2 – «1» DD1/3 – «0»; DD6/10 – «1»; DD7/9 – «0». В качестве счетчиков подбираем микросхемы 561ИЕ11 и 561ИЕ16 соответственно.

После срабатывания датчика F1 (лог. «0» на входах DD4/13 и DD1/9) на выходе DD4/11 появится лог. «1» (на DD4/10 – лог. «0», что разрешает работу счетчика DD5). При этом работает генератор (импульсы на DD3/3 с частотой примерно 500 Гц) и связанный с ним счетчик DD5, до момента времени (12 с), пока на DD6/10 не появится лог. «0» (на DD1/3 лог. «1» – что остановит работу генератора). Схема переходит в режим ОХРАНА. Если при этом сработает датчик F1 – переключится триггер на элементах DD1.1.DD1.3 (на выводе DD1/4 появится лог. «1», на DD1/3 – «0»), что разрешает работу генератора и счетчика DD5. В этом случае если не нажать кнопку SB2, через 6 с появится звуковой сигнал тревоги.

Рисунок 1.8 - Формирователь временных интервалов. Схема электрическая принципиальная

При срабатывании любого другого датчика триггер на элементах DD1.1…DD1.3 также переключится, но звуковой сигнал тревоги появится без задержки и будет прерывистым, так как лог. «О» подается на вход DD3/12, а на DD3/11 будут импульсы.

Счетчик DD2 позволяет ограничить время работы звукового оповещения. Когда на DD2/7 появится лог. «О» (при включенном SA1), а на DD4/10 – лог. «1» – этот уровень дает запрет на работу DD5 и прохождение сигналов на выход DD7/9.

Контроль за напряжением аккумулятора выполняет транзистор VT3. Он работает в режиме микротоков, за счет чего имеет большое усиление и переключается из запертого состояния в открытое при изменении напряжения в цепи контроля на 0,1 В. Подбором резистора R11 нужно добиться, чтобы при напряжении источника G1 9 В и меньше транзистор VT3 запирался (лог «1» на входе DD4/6). Зеленый светодиод будет непрерывно светиться – что говорит о необходимости устранить причину снижения напряжения. Светодиод отключится при переходе схемы в режим ОХРАНА (DD4/5 – лог «0») – это исключает разряд элементов питания за счет тока, протекающего через светодиод. Сдвоенный светодиод HL1 можно заменить двумя любыми обычными, но с разным цветом свечения. Зеленый

светодиод служит также для индикации режимов работы моргает). При этом для того чтобы снизить ток потребления схемой, напряжение на него подается короткими импульсами с выхода DD7/10. Из-за инерции зрения это незаметно.

Налаживание блока временных интервалов начинается с установки резистором R12 порога запирания транзистора VT3 при напряжении 9 В в цепи аккумулятора (напряжение подается от регулируемого источника питания). После этого проверяется логика работы схемы в соответствии с описанием. При необходимости можно подстроить частоту тактового генератора резистором R9 для получения временных интервалов 6 и 12 с (или 8 и 16 с).

Сканер охранных датчиков (рисунок 1.9), собран на двух микросхемах. Четырехразрядный последовательно-параллельный регистр 2DD1 используется для запоминания исходного состояния охранных датчиков.

Запись в регистр производится при появлении импульса на входе 2DD1/6 – первоначально это происходит при срабатывании датчика F1 (триггер на DD4.2, DD4.3 переключится). Управление регистром 2DD1 выбрано так, что на его выходах сигнал является инверсным по отношению к входным (в начальном состоянии на выводах 13,15, 14 и 1 будет лог «1») Логические элементы 2DD2 обеспечивают на выходах лог «1», что эквивалентно подключению к разъему ХSЗ нормально разомкнутых датчиков.

Наличие выходов от каждого триггера регистра позволяет преобразовывать последовательный код на входе D в параллельный, снимаемый с выходов QO…Q3. Из одного корпуса ИС типа ИР2 можно организовать восьмиразрядный регистр с последовательным вводом информации и параллельным считыванием. Для этого достаточно установить перемычки между выводами 6 и 14, 1 и 9, 10 и 15.

Рисунок 1.9 - Сканер охранных датчиков. Схема электрическая принципиальная

В качестве датчиков, устанавливаемых на дверях, окнах и других местах могут применяться как обычные, промышленного изготовления (СМК-1, ДИМК) на размыкание, так и любые другие (ультразвуковые, емкостные, инфракрасные и т.д.), имеющие релейный выход при срабатывании. К одному охранному шлейфу может подключаться много датчиков, замкнутых в кольцо так, чтобы при размыкании любого из них разрывалась цепь.

Принцип действия многоканальной системы сигнализации рассмотрим на основе принципиальной схемы.

В момент подачи питания на схему импульс, сформированный цепью C3-R3, обеспечивает начальную нулевую установку счетчиков DD2 и DD5 (на выходе DD2/7 появится лог. «1», т.е. напряжение питания). При этом на выводах микросхем будут состояния: DD4/3 – «1»; DD5/11 – «1»; DD1/1 – «1»; DD1/2 – «1» DD1/3 – «0»; DD6/10 – «1»; DD7/9 – «0».

После срабатывания датчика F1 (лог. «0» на входах DD4/13 и DD1/9) на выходе DD4/11 появится лог. «1» (на DD4/10 – лог. «0», что разрешает работу счетчика DD5). При этом работает генератор (импульсы на DD3/3 с частотой примерно 500 Гц) и связанный с ним счетчик DD5, до момента времени (12 с), пока на DD6/10 не появится лог. «0» (на DD1/3 лог. «1» – что остановит работу генератора). Схема переходит в режим ОХРАНА. Если при этом сработает датчик F1 – переключится триггер на элементах DD1.1.DD1.3 (на выводе DD1/4 появится лог. «1», на DD1/3 – «0»), что разрешает работу генератора и счетчика DD5. В этом случае если не нажать кнопку SB2, через 6 с появится звуковой сигнал тревоги.

При срабатывании любого другого датчика триггер на элементах DD1.1…DD1.3 также переключится, но звуковой сигнал тревоги появится без задержки и будет прерывистым, так как лог. «О» подается на вход DD3/12, а на DD3/11 будут импульсы.

Счетчик DD2 позволяет ограничить время работы звукового оповещения. Когда на DD2/7 появится лог. «О» (при включенном SA1), а на DD4/10 – лог. «1» – этот уровень дает запрет на работу DD5 и прохождение сигналов на выход DD7/9.

Контроль за напряжением аккумулятора выполняет транзистор VT3. Он работает в режиме микротоков, за счет чего имеет большое усиление и переключается из запертого состояния в открытое при изменении напряжения в цепи контроля на 0,1 В. Подбором резистора R11 нужно добиться, чтобы при напряжении источника G1 9 В и меньше транзистор VT3 запирался (лог «1» на входе DD4/6). Зеленый светодиод будет непрерывно светиться – что говорит о необходимости устранить причину снижения напряжения. Светодиод отключится при переходе схемы в режим ОХРАНА (DD4/5 – лог «0») – это исключает разряд элементов питания за счет тока, протекающего через светодиод. Сдвоенный светодиод HL1 можно заменить двумя любыми обычными, но с разным цветом свечения. Зеленый светодиод служит также для индикации режимов работы моргает). При этом для того чтобы снизить ток потребления схемой, напряжение на него подается короткими импульсами с выхода DD7/10. Из-за инерции зрения это незаметно.

Запись в регистр производится при появлении импульса на входе 2DD1/6 – первоначально это происходит при срабатывании датчика F1 (триггер на DD4.2, DD4.3 переключится). Управление регистром 2DD1 выбрано так, что на его выходах сигнал является инверсным по отношению к входным (в начальном состоянии на выводах 13,15, 14 и 1 будет лог «1») Логические элементы 2DD2 обеспечивают на выходах лог «1», что эквивалентно подключению к разъему ХSЗ нормально разомкнутых датчиков.

Наличие выходов от каждого триггера регистра позволяет преобразовывать последовательный код на входе D в параллельный, снимаемый с выходов QO…Q3. Из одного корпуса ИС типа ИР2 можно организовать восьмиразрядный регистр с последовательным вводом информации и параллельным считыванием. Для этого достаточно установить перемычки между выводами 6 и 14, 1 и 9, 10 и 15.

Достоинства и недостатки ОС. Данная схема является более лучшим вариантом в отличии предыдущих, а именно из – за ее высокой автоматизации и высоким интеллектуальным решением. Применение «Сканера датчиков» обеспечивает автоматическое запоминание состояния датчиков в момент включения блока охраны. При этом датчики могут быть в произвольной комбинации замкнуты или разомкнуты – сигнализация сработает от изменения состояния, а при долговременном нарушении одного из четырех шлейфов охраны, через 3,5 мин работы сирены, сканер переключит цепь охраны на инверсный сигнал, т.е. если раньше данный шлейф срабатывал на размыкание, то теперь будет реагировать на изменение состояния (замыкание). Возможность работы в любом месть и абсолютно на любой периферии. Возможным недостатком является ее громоздкость и не компактность по сравнению с предыдущими схемами.