Как подключить реле сигнализации

Реле в автосигнализации

Реле часто применяется при монтаже охранного оборудования.

Рисунок 58. Устройство реле На электрических схемах реле принято обозначать в виде этих двух частей. Пунктирной линией показана механическая связь между обмоткой и контактами.

Рисунок 59. Условное обозначение реле

Рисунок 57. Типовое пятиконтактное реле

Реле состоит из двух основных деталей — обмотки с сердечником (электромагнит) и группы контактов. Обе эти детали объединены в одном корпусе. При появлении напряжения на обмотке один из контактов реле притягивается к электромагниту и замыкается с другим. Одновременно может происходить размыкание с третьим контактом.

По типу и количеству контактов реле можно поделить на несколько групп.

1. Реле с замыкающими контактами. В исходном состоянии выходные контакты разомкнуты, ток через них не течет При срабатывании реле контакты замыкаются, и в цепи, куда реле включено, начинает протекать электрический ток. Такой тип контакта называют HP (нормально разомкнутый). В англоязычной литературе обозначается NO (normally-open).

Рисунок 60. Замыкающий контакт

2. Контакт может быть размыкающим. Пока реле не сработало, выходные контакты замкнуты. Ток через них беспрепятственно проходит, как через обычный проводник. При срабатывании реле контакты размыкаются, цепь разрывается, ток перестает течь. Контакт этого типа именуют НЗ (нормально замкнутый). Аналог в английском языке — NC (normally-closed).

Рисунок 61. Размыкающий контакт

3. Контакт может быть переключающим. В исходном состоянии замкнута одна из двух цепей, после срабатывания реле первая цепь разрывается, а вторая замыкается. Такое реле имеет один общий контакт для двух цепей, то есть цепи не являются независимыми. В англоязычной терминологии — СО (change-over) или DT (double-throw).

Рисунок 62. Переключающий контакт

Рисунок 63. Многоконтактное реле

Основные параметры реле, которые необходимо знать для правильного выбора при установке охранного оборудования:

- допустимый ток, который реле может пропускать через свои выходные контакты;

- тип выходных контактов (замыкающие, размыкающие, переключающие), количество этих контактов;

- ток потребления реле, напряжение срабатывания;

- габариты (что особенно актуально для выполнения незаметных блокировок).

Попробуем разобраться более детально с этими параметрами.

Допустимый ток, подаваемый на контакты, определяется как размерами самого реле, так и применяемыми в нем материалами. Например, в дорогих реле контакты помещены в герметичную капсулу, наполненную инертным газом. Это позволяет предотвратить окисление контактов, повысить его надежность. Если неправильно выбрать реле по мощности, то велик риск, что в самый ответственный момент оно выйдет из строя и повредит оборудование автомобиля. Например, превышение допустимых токов коммутации может привести к короткому замыканию, а превышение токов управления — к возгоранию.

Для управления несколькими независимыми друг от друга цепями одновременно есть реле, у которых не одна пара контактов, а две и больше.

Рисунок 64. Слаботочное реле

Тип выходных контактов определяется исходя из того, какую цепь и в какой момент времени требуется заблокировать. Например, нужно по команде с дополнительного выхода сигнализации открыть багажник. Мощности дополнительного канала не хватит, чтобы напрямую подключить его к активатору багажника. Поэтому необходимо использовать реле. Чтобы реле замыкало силовую цепь активатора только при появлении на дополнительном выходе сигнализации управляющего импульса, необходимо воспользоваться реле с парой замыкающих контактов. Работать это будет так: в исходном состоянии управляющего сигнала нет, реле обесточено, цепь активатора разомкнута. Как только появляется импульс, реле замыкает выходные контакты, через активатор течет ток, замок открывается.

Рисунок 65. Использование дополнительного реле для отпирания багажника

Ток потребления также важен, ведь неправильно выбранное по этому параметру реле может за короткое время посадить аккумулятор. Например, при установке сигнализации была сделана дополнительная блокировка двигателя при помощи обычного автомобильного 4-х контактного реле. При постановке на охрану оно включается и разрывает какую-нибудь значимую цепь (например, провод бензонасоса). Однако при таком включении через обмотку реле будет протекать ток. Хоть этот ток и мал (приблизительно 0,05 — 0,1 А), но 2 — 3 подобные блокировки могут выкачать из аккумулятора всю энергию менее, чем за 3 недели простоя.

В данном случае следует использовать другую схему блокировки (реле будет разрывать защищаемую цепь только при включении зажигания).

Рисунок 66. Схема блокировки

Реле можно условно поделить на неполяризованные и поляризованные. Неполяризованное реле, как правило, большое по габаритам, потребляет больший ток и способно коммутировать большую нагрузку

Например, типичное автомобильное неполяризованное реле потребляет ток 0,1 А и способно коммутировать ток до 40 А.

Рисунок 67. Неполяризованное автомобильное реле

Поляризованное реле имеет два устойчивых состояния и потребляет ток только в момент переключения. Коммутировать это реле может до 10 А. Сейчас поляризованные реле используются редко, в большинстве случаев их можно заменить на логические микросхемы.

При срабатывании в обмотке крупных реле возникают выбросы тока самоиндукции, которые могут быть довольно существенными. Чтобы эти выбросы не приводили к сбоям в работе сигнализации, настоятельно рекомендуется обмотку любого реле шунтировать диодом, то есть припаивать выпрямительный диод между двумя входными контактами таким образом, чтобы анод диода был

соединен с массой, а катод — с контактом, на котором появляется плюс. В этом случае диод не будет оказывать влияния на управляющий сигнал, так как при обратном напряжении сопротивление диода очень велико. При возникновении индукционного выброса весь ток пройдет через диод, и будет им погашен.

Рисунок 68. Включение защитного диода

Рисунок 69. Схема-подсказка "Реле"

loganrenault.ru

Система автоблокировки двигателя, особенности реле, работа сигнализации, возможности, конструкция

Реле блокировки двигателя является неотъемлемой частью любой противоугонной системы. С его помощью производится защита транспортного средства от угона злоумышленниками.

Особенности реле

Работа реле блокировки двигателя осуществляется наряду с другими функциями и системами автомобильной сигнализации. Зашифрованный сигнал от иммобилайзера или центрального блока автосигнализации может передаваться тремя различными способами. Он может передаваться штатной проводкой, отдельный выделенным каналом или радиопередачей.

ВНИМАНИЕ! Надоело платить штрафы с камер? Найден простой и надежный, а главное 100% легальный способ не получать больше "письма счастья"... Читать дальше»

Наиболее часто осуществляется использование цифровых реле, которые для передачи данных используют штатную проводку. Проводка характеризуется наличием аналогового канала, что обеспечивает высокую скорость передачи сигнала. Ее прохождение осуществляется практически по всему периметру транспортного средства. При отправке сигнала автосигнализацией осуществляется проверка кода на легитимность, а также

передача сигнала владельцу транспортного средства на телефон или брелок оборудования.

Особенности работы сигнализации

Практически все современные автомобильные сигнализации характеризуются наличием датчиков удара или наклона. В период их срабатывания реле блокирует двигатель, что делает невозможным передвижение на транспортном средстве. Активизация работы устройства может производиться на расстоянии. Данная функция может оперативно активироваться только на одну поездку. Отключение устройства с режима охраны производится в два шага, что гарантирует максимально надежную защиту. При возникновении необходимости подключить персональный код, что значительно усилит охрану.

В салоне задерживается свет на несколько минут после постановления устройства на режим охраны. Сигнализация является универсальной охранной системой, с помощью которой можно полноценно защитить автомобиль от злоумышленников. Оборудование характеризуется простотой конструкции, что обеспечивает ей простоту установки. С помощью данного оборудования открытие багажника может производиться на расстоянии. Полноценная работа охранного комплекса осуществляется при температуре -40-+85 градусов, что позволяет его использовать в суровых климатических условиях.

Основной блок устройства имеет небольшие размеры, что позволяет его установить в любое удобное для автовладельца место транспортного средства. Выполнить ее достаточно просто. Изначально необходимо произвести подключение всех проводков в соответствии со схемой. После этого осуществляется настройка работы оборудования. Благодаря наличию силовых выходов на замки автомобиля может производиться запирание или отпирание дверей по желанию владельца транспортного транспортного средства. С помощью специального режима Валет все охранные функции могут отключаться в максимально короткие сроки.

Оборудование оснащается иммобилайзером, что обеспечивает ему отменные противоугонные качества. Для того чтобы ограничить угон автомобиля может перекрываться подача топлива, отключаться коробка передач или размыкаться электрическая цепь. Если возникнет необходимость в аварийном отключении, то человек может использовать персональный пин-код. Также на устройстве можно программировать два дополнительных канала. Удобства во время применения оборудования обеспечиваются с помощью дополнительных силовых выходов на замки и поворотники. С помощью данного оборудования определенные каналы могут задаваться удаленно. Оборудование является универсальным комплексом охраны, что гарантирует высокую стрепень безопасности автомобиля.

Расширенные возможности сигнализации

Оборудование оснащается специальным режимом, с помощью которого определяется наличие двусторонней связи. В экстренных ситуациях оно обходит неисправные зоны, что обеспечивает ему длительную и бесперебойную работу. Устройство с автозапуском может на расстоянии проверять температуру в салоне автомобиля. Благодаря режиму тихой охраны гарантируется максимально удобное управление автомобильной сигнализацией.

Функции охраны в оборудовании выполняются автоматически, что гарантирует удобное применение приспособления. Предоставляется возможность установки датчиков охраны на пять независимых зон. При управлении оборудованием пользователь получает звуковые оповещения, с помощью которых подтверждаются его действия. Руководство по эксплуатации дает информацию о том, что при использовании данного оборудования, можно управлять одновременно двумя брелоками.

Благодаря наличию электронной системы защиты в оборудовании исключается возможность его программного взлома. При использовании брелока любая его кнопка может быть заблокирована. Также предоставляется возможность одновременной блокировки всех кнопок. Иммобилайзер является эффективной противоугонной системой. Для управления ним требуется всего лишь одна кнопка. При попытке угона автомобиля функции производится его обездвиживание.

Автосигнализация может перекрыть подачу топлива, разомкнуть электрическую цепь или отключить коробку передач. Подача сигнала может осуществляться мгновенно или по истечению определенного времени. Запирание и отпирание дверей по желанию автовладельца может осуществляться благодаря наличию силовых выходов на замки.

Конструкция оборудования

Система реле блокировки двигателя характеризуется достаточно простой конструкцией. Это коробочка небольших размеров, материалом производства которой является пластик. Она является блоком, с помощью которого на дистанции включается автоматическая блокировка мотора. Блок состоит из электронной платы и микросхем реле, которыми осуществляется контроль за определенными датчиками транспортного средства.

Модуль автоматической блокировки также состоит из комплекта проводов. С их помощью осуществляется подключение штатной электрической проводки транспортного средства и системы автозапуска. Благодаря небольшим габаритам данного приспособления его установка может осуществляться в любом удобном месте автомобиля. Место расположения коробки должно характеризоваться наличием точек, с помощью которых она будет подключаться к штатной проводке транспортного средства.

Работа блока автоматической блокировки мотора может осуществляться с использованием одного из двух режимов: дистанционного или автоматического. При использовании автоматического режима задать время блокировки двигателя можно по таймеру. Его программирование может осуществляться по температуре в салоне, заданному времени, температуре двигателя. Дистанционное управление двигателям транспортного средства осуществляется автовладельцем на расстоянии. С этой целью может использоваться как мобильный телефон, так и брелок автомобильной сигнализации.

Блок автоблокировки может подключаться по двум схемам. В первом случае производится автономное подключение вместе с автомобильной сигнализацией. Такая схема подключения применяется в таком случае, если транспортное средство характеризуется отсутствием охранной системы. В данном случае подключение устройства может осуществляться к автомобилям с турбированным или атмосферным, дизельным или бензиновым. Работа такого модуля может осуществляться с автоматической или механической коробкой передач.

Установка автоблокировки может осуществляться мастером без соответствующего опыта благодаря простоте этой процедуры. С этой целью осуществляется применение модуля автоматической блокировки, а также блока обходчика иммобилайзера. Также можно использовать автосигнализацию, которая имеет данную функцию. При возникновении необходимости для установки системы автоблокировки можно обратиться за помощью к специалистам.

Снятие системы с функции автоблокировки

Отличительной особенностью схемы автозапуска дизельных двигателей является дополнительное подключение цепи контроля свечей накаливания. В данном случае при вхождении блока автоматического запуска в охранный комплекс изначально осуществляется автоматическое отключение блокировки автосигнализации, а после этого активируется зажигание и стартер. При автономной установке блока автозапуска изначально обихаживается иммобилайзер, а после этого модулем осуществляется подача питания на цепь зажигания и стартера.

Обход штатного иммобилайзера является достаточно важной операцией в период монтажа модуля автоматического запуска. Это объясняется тем, что одной из функций поротивоугонной системы является разрыв электроцепи (или нескольких из них). От этого зависит запуск мотора транспортного средства. Именно поэтому в период монтажа производится установка блока, который имеет цифровую микросхему. С ее помощью осуществляется устранение конфликтов между такими агрегатами, как противоугонное устройство и автозапуск. В большинстве случаев таким блоком выступает запасной ключ зажигания. В него осуществляется установка чипа деактивации иммобилайзера.

Независимо от того, автоматический или дистанционный принцип управления имеет система автоматического запуска, она характеризуется идентичной схемой работы. В установленное время или в период получения команд с пульта дистанционного управления или с мобильника производится подача электрического тока на цепь зажигания от модуля автоматического запуска. После этого в течение двух секунд осуществляется восстановление уровня давления масла в магистрали. На следующем этапе работы оборудования включается стартер.

Системой автоблокировки двигателя оснащаются практически все охранные системы. С их помощью ограничивается возможность кражи авто.

Устал платить за штрафы? Выход есть!

Забудьте о штрафах с камер! Абсолютно легальная новинка - НАНОПЛЁНКА, которая скрывает ваши номера от ИК камер (которые стоят по всем городам). Подробнее по ссылке.

Абсолютно легально (статья 12.2.4).
Скрывает от фото-видеофиксации.
Устанавливается самостоятельно за 2 минуты.
Не видна человеческому глазу, не портится из-за погоды.
Гарантия 2 года,

Заказать со скидкой

загрузка...

alarmspec.ru

Нестандартный подход к блокировкам

В этой статье я постараюсь осветить моменты, связанные с грамотной блокировкой двигателя, причем не с точки зрения корректности разрывов электрических цепей в автомобиле, а с точки зрения угоностойкости самих блокировок, то есть поговорим о том, как выжать из обыкновенной сигнализации максимум по части блокировок. Но сначала - необходимые пояснения по теме - для большинства история вопроса может оказаться полезной.

Как известно, у современной автомобильной сигнализации есть две важные функции, для чего их, сигнализации, собственно и покупают и устанавливают на самые разные авто. Важные - имеется в виду - в плане противодействия угону, а также с точки зрения защиты от разграбления. Первая функция - это непосредственно оповещение владельца и окружающих о таких попытках, а вторая - препятствовать, ну скажем так штампованно, несанкционированному запуску двигателя, или, по-другому - функция блокировки запуска. Вот о ней, о блокировке, и поговорим подробнее.

Так уж сложилось исторически, что подавляющее большинство сигнализаций используют реле в качестве исполнительных устройств. Наверное, поэтому девиз угонщиков всех времен и народов сегодня звучит так - "Шерше ля реле". Блокирующие реле могут быть встроены в модуль сигнализации, или для управления таким реле у сигнализации имеются специальные выводы на разъеме. Или очень маленькие, но высококачественные и мощные реле помещаются в корпус штатного автомобильного реле (как это видно на фотографии, рис.1), автомобильное релевместе со схемой управления, которая осуществляет коммутацию по кодированным командам, поступающим от блока сигнализации либо по специальному проводу, либо вообще без провода, а по коммутируемым цепям в виде высокочастотного кодированного сигнала. Понятно, что с помощью таких реле "с начинкой" можно организовать наиболее скрытные и трудные для нейтрализации на сегодня блокировки, ведь их наличие в автомобиле ничего не выдает, и угонщики должны обладать высокой квалификацией для того, чтобы найти таких маленьких жучков в современном автомобиле, буквально нафаршированном различными электрическими устройствами и кабелями. Однако сигнализации, умеющие управлять беспроводными реле, стоят гораздо дороже повсеместно распространенных простых систем с обыкновенными релейными блокировками. Но при наличии средств - для дела защитить свою машину от угона предпочтение нужно отдавать таким не дешевым системам, потому что разработчики этим красивым решением сумели дать установщикам достаточно действенное решение для борьбы с угонами - управляемое по штатной проводке автомобиля (или даже по радиоканалу) реле блокировки.

Почему? Потому как обычная стандартно установленная сигнализация не сможет противостоять угонщикам более чем несколько минут. И причина кроется не только в стандартности и предсказуемости "массовой установки", а еще и в том, что сами разработчики не уделили в свое время достаточного внимания важной функции блокирования двигателя, даже название для нее было придумано обидное - "вспомогательная". "Молодцы", конечно, что скажешь - одно встроенное реле или даже просто один провод - вот и все, что отводится ими для осуществления этой все-таки далеко не вспомогательной, а такой же основной функции сигнализации, наряду с оповещением.

Что ж, поглядим - что можно сделать для того, чтобы исправить положение "малой кровью". Для "поглядеть", однако, нужно хорошо представлять - какие алгоритмы блокирования двигателя используются в современных охранных автомобильных системах.

схема блокировкиА они - алгоритмы эти - бывают пассивными и активными. Все как и у известных "меньшинств" - вроде реле и реле - а гляди-ка - может быть "пассивным", а может - и "активным". От алгоритма зависит (типа, от среды обитания, от воспитания - кто кем и каким станет). Активный алгоритм блокирования - наиболее уязвим, потому что блокирующее реле при таком алгоритме в обесточенном состоянии разрешает запуск двигателя. Этот вид блокировки по другому называют "нормально-замкнутым", или просто НЗ - по типу контактов блокирующего реле в режиме "Охрана". Типичную схему реализации НЗ блокировки двигателя иллюстрирует представленный на рис.2 фрагмент схемы подключения стандартной тайваньской сигнализации - в основном НЗ блокировку любят использовать производители, у которых с рождения узкие глазищи. В режиме "Снято с охраны" на выводе блокировки, а значит, и на обмотке реле, нет напряжения, и реле своими НЗ контактами (контакты 87а и 30) разрешает запуск двигателя. Точнее сказать - не препятствует этому. В состоянии "Охрана" на этом проводе присутствует потенциал массы, и при попытке запустить двигатель на втором конце обмотки появится плюс от замка зажигания, реле переключится, запретив, таким образом, работу стартера, в этом примере.

Для нейтрализации активной блокировки, очевидно, достаточно просто любым способом обесточить модуль сигнализации. Например, вытащив все разъемы из модуля, или просто оборвав провода, а часто бывает достаточно вытащить предохранители системы из держателей. И все - завести двигатель ничего не помешает. В этом - главная причина - за что я на дух не переношу блокировки НЗ контактами реле.

Схема блокировки бензонасосаПри пассивном алгоритме блокирующее реле запрещает работу двигателя в обесточенном состоянии, контакты такого реле нормально разомкнуты (блокировка поэтому называется НР). Это означает, что для снятия блокировки необходимо подать на реле напряжение, оно переключится, и двигатель можно будет заводить. На рис. 3 приведен пример стандартного блокирования сигнализацией бензонасоса инжекторного двигателя.

Как видно из схемы, реле блокировки разрывает цепь управления штатного реле бензонасоса, поэтому ток через его контакты - небольшой, что позволяет использовать маломощное, а значит - малогабаритное реле. В то же время угоностойкость такой простейшей блокировки - невысокая - обычно ее обходят, подавая напряжение непосредственно на бензонасос, перемычкой. Несколько повысить качество блокировки можно, добавив еще одно блокирующее реле (рис.4), разорвав его контактами силовой провод питания насоса. При этом желательно штатный силовой провод частично удалить, проложив вместо него свой провод - получится так называемая "разнесенная" блокировка - восстановить разрыв лиходеям окажется еще сложнее. Особенно, если второе реле установить непосредственно в лючке бензонасоса, как это проиллюстрировано на фотографиях 5, 6, 7 и 8.

Схема блокировки бензонасоса	Рис. 4. Резистор применяется для того, чтобы затруднить диагностику "неисправности" (конкретно здесь это больше для иллюстрации принципа), диоды же нужны для того чтобы замыкание на массу провода блокировки непосредственно у реле не отключало бы всю блокировку.
Разъем бензонасоса	Рис. 5. На фотографии видны разъем бензонасоса и питающий его кабель. Блокирующее реле разрывает силовой провод, и подача напряжения с помощью перемычки на провода в салоне не даст эффекта - необходимо будет откручивать крышку люка бензонасоса, и в наших силах использовать нестандартные винты для того, чтоб это было сделать труднее.
реле бензонасоса	Рис. 6. Реле аккуратно прячется под днище багажника, так, чтобы после установки кабеля на место реле не было бы видно.
Кабель бензонасоса	Рис.7. Кабель на месте - а где же реле
Крышка бензонасоса	Рис. 8. После прикручивания крышки обратно не легко догадаться о "жучке", живущем под ней.

НР блокировкаВажнейшее достоинство НР блокировки - даже если обесточить сигнализацию вышеназванными способами - это не поможет - для нейтрализации уже необходимо не только обесточить систему, но и подключить блокирующий вывод сигнализации к массе. Для того чтобы еще больше осложнить задачу угонщикам, разработчики встраивают блокирующее реле внутрь модуля сигнализации. Пример такой блокировки представлен на рисунке 9 - встроенным реле разрывают сильноточную цепь питания бензонасоса - и для обхода блокировки в этом случае требуется уже восстанавливать разрыв.

Таким образом, легко видеть, что НР блокировка лучше противостоит угонщикам - они должны найти в жгуте сигнализации нужные провода и соединить их вместе. Или найти провод "массы" на разъеме сигнализации, отключить его и соединить вместе остальные провода. В общем - это уже посложнее, чем вырвать блок сигнализации из разъемов. Но все равно просто.

Ну, с НР блокировками понятно - а как быть, если у сигнализации активный алгоритм блокировки НЗ контактами реле. Такие вопросы часто возникают у тех, кто бы хотел доработать имеющуюся в распоряжении тайваньскую сигнализацию, дабы добавить ей защитных свойств "за недорого". Выход есть, но для этого требуется вмонтировать в модуль сигнализации транзисторный ключ-инвертор. Само реле блокировки лучше всего сделать выносным, а схему коммутации обмотки реализовать так, чтобы на один ее конец необходимо было подать 12 вольт, а на другой - потенциал массы. Тогда скручивание в одну кучу всех проводов, или даже только двух проводов управления ничего не даст! Двигатель останется заблокированным.

Схема такой переделки показана на рисунке 10.

Схема переделки сигнализации

Обычно в стандартных сигнализациях выход на НЗ блокировку берется с выхода буферной микросхемы (ULN2003A - например), иногда, видимо, на "всякий случай" разработчик добавляет последовательно диод или низкоомное сопротивление - особенно, если вместо буферной микросхемы используется транзисторный ключ, или же выход на блокировку берется непосредственно с процессора. Низкоомный резистор или диод исполняют роль своеобразных предохранителей, их нужно удалить при доработке.

Плата сигнализацииНа фотографии на рисунке 11 для примера представлена плата сигнализации, в которой выход на блокировку взят непосредственно с "ноги" микросхемы (отмечено красной стрелкой) - в этом случае придется порезать дорожку на плате. Сопротивление R2 выбирается из соображений оптимального потребления тока - однако не нужно увлекаться - ведь нагрузкой в цепи коллектора транзистора будет обмотка реле, и от типа реле зависит - какой ток необходим транзистору для насыщения в открытом состоянии, и, соответственно, от этого зависит номинал сопротивления в базе. Для большинства случаев подходят составные n-p-n транзисторы с соответствующим типу реле нагрузочным током. Естественно, ключ преобразует алгоритм блокирования с активного НЗ на пассивный НР - когда на микросхеме "минус в охране" - транзистор закрыт, реле обесточено, двигатель заблокирован. Второй конец блокирующего реле целесообразно подключать к проводу "Зажигание", дабы реле не было бы под напряжением при отключенной по каким-либо соображениям сигнализации и при не работающем моторе. Однако если второй конец обмотки реле подключить к "Зажиганию" непосредственно внутри сигнализации, да еще через диод, как показано на схеме, то тем самым задача угонщика еще больше осложнится - уже будет не достаточно найти провода на блокировку и соединить их вместе или к массе - нужно будет на один из них подать плюс, а на другой - минус, а это уже лотерея 50 на 50. В свое время эту простую мысль мне "внушил" Григорий, ака GrishaTav ( Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ). Сценарий этот может иметь место, когда угонщик сначала обесточит сигнализацию (а не получилось), затем попробует отсоединить разъемы и найти выход на блокировку (обычно это оранжевый или желтый провод) - опять промашка, затем наверняка будут попытки попеременного подключения всех "подозрительных" проводов на массу - время, одним словом, на все это нужно больше времени. А это и есть наша цель - максимально возможно увеличить время, необходимое для угона. Для этого же можно использовать не одно, а несколько блокирующих реле, подключенных по описанному алгоритму - каждое такое реле существенно осложнит задачу запуска двигателя возможным угонщикам, и, ясное дело, вероятность для них быть пойманными на месте преступления возрастет. Мы же можем работать не торопясь, и дело наше правое, и враг будет разбит - ведь нам сам бог велел подумать еще и еще - что бы такого сделать…хорошего для нашего автомобиля, дабы еще больше обезопасить его от кражи.

Пример дорабтки автосигнализацииФотография на рис. 12 - иллюстрирует один из примеров реализации этой доработки в жизни - дополнительные элементы удачно разместились на месте выпаянного реле световой сигнализации (которое выпаивается и монтируется удаленно потому что характерное для него "щелканье" контактами во время тревоги - демаскирующий фактор). Синий провод - это дополнительный провод на второй конец обмотки реле.

Как видно - при правильно "заточенных" руках добавить в сигнализацию всего лишь транзистор и резистор, да пару проводков - весьма простая задача - главное, это хорошо представлять себе принцип работы описываемых алгоритмов.

Подобным образом можно дорабатывать и сигнализации с пассивным алгоритмом НР контактами реле - транзисторный ключ в этом случае, очевидно, не потребуется. А если разработчик позаботился о более спокойном сне авто владельца и встроил блокирующее реле внутрь модуля сигнализации, то тогда наращивать число дополнительных выносных релюшек можно "как душа просит" - и получается тогда концепция "сигнализация + иммобилайзер" в одном флаконе - и всего лишь за счет дополнительных реле и правильно-организованных блокировок.

Ну хорошо, возразят мне многие, но ведь это же надо раскручивать корпус, брать в руки паяльник, аккуратно монтировать элементы, часто резать дорожки на печатной плате - в общем, технология эта, соглашусь, не для каждого. Да и с гарантией на модуль проблемы неизбежны. Более важный момент еще такой - хотя после описанных доработок и труднее, но все же можно обойти реле блокировки - они по-прежнему завязаны на модуль сигнализации.

А что если использовать в качестве блокирующих реле не простые, а поляризованные?! На фотографиях (рис.13 и 14) представлены несколько классных экземпляров такого реле. Для сравнения на фото 13 присутствуют также обыкновенное автомобильное реле (слева) и упомянутое где-то в начале статьи радиореле вместе с двухкнопочным пультом управления. Не правда ли - размеры поляризованных реле весьма малы. У самого приятного для наших целей реле SDS S2-L-12V - четыре контактные группы (две НЗ и две НР) и два устойчивых состояния. А теперь о главном достоинстве этих реле - переключаются они из одного устойчивого состояния в другое только при смене полярности напряжения, подаваемого на обмотку! Это интересное свойство и позволяет организовать уникальную блокировку, приближающуюся по своим свойствам к упомянутым в начале статьи кодированным блокирующим реле, которые пока что используются преимущественно в дорогих системах охраны. И что самое важное - реализовать описанную ниже блокировку можно для любой сигнализации! По существу это секретка, но с управлением от главного модуля сигнализации.

Виды автомобильных релемалогабаритные реле

Рассмотрим несколько характерных примеров использования "маленьких помощничков".

Пример 1. Поляризованное реле подключается к силовым выходам на управление дверными активаторами. Вот кстати, меня часто просят нарисовать для иллюстрации наиподробнейшие схемы подключения, с нумерацией контактов, для конкретного типа сигнализаций, и вообще - объяснить все максимально подробно. Но в этом примере схема настолько элементарна, что уж разрешите ее не приводить - а ограничиться описанием принципа. А именно - при закрытых замках дверей реле находится в позиции "блокировано", при открытых - "блокировка снята", то есть обмотка поляризованного реле подключается просто в параллель к дверным активаторам, потому что реле и обыкновенный тайваньский моторчик очень похожи - те же два устойчивых состояния и переключение по смене полярности управляющего импульса. Только реле не боится постоянного напряжения на обмотке, и рукой его не переключишь из одного состояния в другое, как моторчик.

Понятно, что скручивание проводов вместе здесь, как и в остальных примерах ниже - не позволит снять блокировку. Вмешательство в схему сигнализации не требуется, гарантия - сохраняется. Недостаток - без дополнительного реле нельзя задействовать удобную для некоторых такую функцию многих сигнализаций, как закрывание замков дверей машины во время движения. Это, надо сказать - тоже популярная тема - как повесить на слаботочный выход сигнализации на управление ЦЗ дверные активаторы, как организовать подключение дополнительных датчиков и передатчика пейджера по питанию, а в нашем случае - как же подключить дополнительную блокировку двигателя, если хочется, чтобы и двери во время движения машины для безопасности были бы закрыты по команде сигнализации? Ну что же - на рисунке 15 представлена подробная схема - как это реализуется на практике. Заодно для примера "гибкости мышления" в качестве поляризованного реле взято более распространенное двух обмоточное реле (РПС28Б, РПС34, РПС36 и др.) - у таких типов реле коммутация осуществляется подачей импульса управления на соответствующую обмотку, а не при смене полярности управляющего импульса. Однако это обстоятельство совсем не мешает использовать такие реле для наших целей.

Использование поляризованного реле

Рисунок 15. Использование поляризованного реле для коммутации дополнительных исполнительных устройств и для дополнительного блокирования двигателя.

Небольшие пояснения к схеме. С выхода сигнализации на реле, управляющие дверными замками, поступают негативные импульсы. Этими же импульсами управляется и поляризованное двух обмоточное реле, таким образом, чтобы, когда сигнализация закрывает двери, реле переключается в положение блокировки (на схеме упрощенно показана лишь одна группа контактов поляризованного реле, на самом деле их обычно больше). При открывании дверей блокировка также снимается. Для того чтобы во время движения закрывание дверей по команде сигнализации не приводило к блокированию двигателя, используется дополнительное реле, разрывающее цепь управления поляризованным реле по блокирующей обмотке, при подаче зажигания.

Подключение доп каналов для блокировкиПример 2. Сигнализация имеет два незадействованных дополнительных канала управления внешними устройствами - по команде с брелка на выводах доп. каналов формируется отрицательные импульсы, переключающие поляризованное реле в состояние - "блокировано" и "разблокировано". Именно такой, в общем-то, редкий вариант приведен на принципиальной схеме на рис. 16, с необходимыми пояснениями. Хотя здесь лучше действовать по ситуации, в зависимости от возможностей имеющейся в распоряжении охранной системы. Например - у сигнализации есть выход для функции "Комфорт", когда при постановке на охрану дополнительно закрываются стекла - ОК, используем этот импульс для активации реле - при каждой постановке на охрану реле будет переключаться вместе с подъемом стекол, и наша машина получит дополнительную блокировку ценою в несколько реле, одно из которых ну очень хитрое. Кстати, для его управления, ввиду низкого потребляемого тока (меньше 10 миллиампер) можно задействовать и непосредственно выход сигнализации, предназначенный для активной блокировки.

Есть у вашей сигнализации выход для того, чтобы дистанционно открывать багажник, или замок капота, который обычно работает в режиме "снято с охраны" - отлично, - можно использовать выход такого канала для разблокирования реле и, соответственно, двигателя. В тоже время, если проявить смекалку и поручить ответственную задачу отключения реле штатным кнопкам автомобиля или их удобной подходящей комбинации, то получится уже НЕОТКЛЮЧАЕМАЯ от сигнализации блокировка! Кнопки же могут быть самые разные - их довольно много в машине - например, кнопки стеклоподъемников или управления зеркалами. Это может быть также концевик стояночного тормоза, или концевик тормозной педали или датчик задней скорости, или кнопка включения обогрева заднего стекла, или рычаг переключения ближнего/дальнего света, или кнопка омывателя, - наконец, - бибикалка (шутка) - да мало ли откуда еще можно "добыть" необходимые "по требованию" 12 вольт в салоне защищаемого автомобиля! Варианты могут быть самые различные - важно лишь отсеять откровенно неудобные или те, которые можно заметить с улицы - например, если включено зажигание, то при нажатии на педаль тормоза будут загораться стопари - это можно заметить снаружи и прикинуть - как нужно отключать "секретный тумблер" в такой машине.

Нестандартная блокировкаА как быть, если у сигнализации не хватает дополнительных каналов, а дополнительные манипуляции со штатными кнопками - не желательны (не все любят каждый раз заводить двигатель своей машины в "два притопа три прихлопа"). Такой случай иллюстрирует следующий пример (рис.17). Здесь один конец обмотки реле коммутируется … выходом сигнализации на сирену ("сирена", к слову, может управлять, не только блокировкой, с помощью этого вывода можно даже "научить" сигнализацию двери раздельно открывать.

Отключается реле (в нашем примере) дополнительным каналом сигнализации. Получается интересный алгоритм работы, основанный на удобной и полезной фишке большинства сигнализаций, именуемой сложно так - "бесшумная постановка/снятие с охраны" или, по-другому - без звуковых сигналов подтверждения сиреной. То есть при тихой постановке наше хитрое, реально основное реле активироваться не будет, и, если мы также "тихо" снимем сигнализацию с охраны - реле так и будет "спать" дальше. "Разбудить" его, однако, может любая тревога, а точнее - первая же тревожная трель сирены. Сирена, кстати, может сработать не только в "охране", но и при разбойном нападении - и тем самым перед разбойниками появится новый, неожиданный и даже "поляризованный" рубеж защиты двигателя - называется "попробуй заведи".

Разумеется, второй, разблокирующий конец "хитрого" реле также можно подключить на уже описанную комбинацию штатных кнопок, которая - это важно, - уже не будет иметь жестких ограничений по удобству регулярного использования - ведь теперь это придется делать гораздо реже. Например, при парковке в неблагоприятном районе или на длительное время лучше поставить сигнализацию на "охрану" со "звуком" - спокойнее будет. А для кратковременной остановки можно положиться и на датчики - которые по определению обязаны хоть один "кряк" сирены да обеспечить. Если за время, пока машина находилась под охраной сигнализации, ничего не случилось, то владелец машины отключает систему так же бесшумным способом, садится и едет по своим делам. Если же была тревога, то реле сразу же переключится в положение "блокировано", и никакие манипуляции с сигнализацией не помогут переключить его обратно - нужно будет воспользоваться известным только владельцу способом "два притопа три прихлопа". Но это уже не напрягает как в предыдущих вариантах, ведь при правильно отрегулированных датчиках ложные срабатывания у сигнализаций случаются редко. Ну а при не ложных сработках - за счет дополнительного рубежа защиты есть шанс остаться с машиной.

Схема блокировки с геркономВот так, за неспешными объяснениями, мы потихоньку и добрались до конца края нашей "смекалистости". Выкидываем лишние реле (которые еще и шунтировать диодами нужно "на всякий случай" - а на это требуется при монтаже время, которое деньги, появляются лишние соединения, которые снижают надежность и т.п.), и остается вот такая простая "до неприличия" схемка на рис.18 - не правда ли, оригинальное решение?! Характеристики "хитрых" реле позволяют им прекрасно обходиться без своих обыкновенных "клацающих" контактами собратьев. Один конец оказывается подключенным на массу через сопротивление обычной неавтономной сирены (предохранитель (или диод), включенный последовательно с сиреной, защищает выход сигнализации на сирену - ведь теперь на этом выходе лежит важная задача активации "спящей" блокировки). Второй конец "сидит на массе" через дополнительное копеечное сопротивление в 100 Ом, так как сопротивление у обмотки реле - килоом и больше. Как работает схема - элементарно, дорогие Ватсоны. Активируется реле любыми сигналами сирены - в том числе и служебными, это уже описывалось. А отключается - геркончиком, через контакты которого на вторую обмотку реле в нужный нам момент поступает 12 вольт. Провел магнитом геркона в нужном месте обшивки, при этом сирена тихонечко так "скажет" - все в порядке, реле отключилось, и заводи смело двигатель. Геркон можно взять и с переключающими контактами - просто они реже встречаются, а вот обычный НЗ геркон (это он НЗ когда с магнитом в паре, а без магнитной ответной части его состояние - как на схеме - нормально-разомкнутое) и резистор - продаются везде. Куда спрятать геркон в машине - это не проблема - они такие маленькие встречаются, что можно выбрать и спрятать куда угодно - вплоть до "бибики", и это уже не шутка.

Таким образом, применение таких реле - относительно дешевых, но весьма подходящих для, не побоюсь этого слова - святой задачи достойно заблокировать НАШ автомобиль - серьезная заявка на победу в борьбе с угонщиками - ведь блокировка-призрак, так можно ее назвать - не отключается, даже если найден весь сигнализационный сабж, и, в тоже время, практически не напрягает в повседневном использовании. Надежность реле, конечно же, выше, чем у сложных микропроцессорных устройств, и это делает абсолютно не нужным, в целях исключения гарантийных претензий, предусматривать "аварийные" обходы блокировок - ведь не секрет, что владельцы автомобилей чуть что случись с мотором - первым делом грешат на сигнализацию. И конечно, в таких случаях они часто и не вспоминают - что же там им на сервисе показывали, чтобы отключить блокировки. А в случае использования поляризованных реле пользователь сам их отключает периодически, и уж эта цепь отказать может только по причине не качественного монтажа, что само по себе - нонсенс - все равно что массу у сигнализации плохо прикрутить. Особенно приятно и то, что размеры поляризованных реле гораздо меньше, чем у таких серьезных конкурентов как Hook-Up реле, что позволяет заматывать их непосредственно в жгуты, делая задачу их обнаружения трудно выполнимой на практике.

Блокировка в сиренеДа что там в жгуты - для тех, у кого правильные руки и кто любит оригинальные нестандартные решения - последняя иллюстрация (рис.19) в этой статье - реле блокировки, помещенное в корпус обычной автономной сирены. Расчет простой - ценную вещь чаще труднее всего найти, если она лежит на видном месте. Угонщик первым делом "попортит" до боли знакомую всем сирену, оборвет ей провода, и тем самым еще больше осложнит себе задачу завести двигатель. Придет ли кому-нибудь в голову, что релюшка может жить в корпусе стандартной сирены? А ведь ей там и тепло, и сухо - разве что громко временами. Будем надеяться, что она, релюшка - глуховатая от рождения.

Удачи всем!

Сергей, ака Hungary (Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)

instalator.ru

Защита от угона. О нестандартном подходе к блокировкам …

В этой статье я постараюсь осветить моменты, связанные с грамотной блокировкой двигателя, причем не с точки зрения корректности разрывов электрических цепей в автомобиле, а с точки зрения угоностойкости самих блокировок, то есть поговорим о том, как выжать из обыкновенной сигнализации максимум по части блокировок. Но сначала — необходимые пояснения по теме — для большинства история вопроса может оказаться полезной.

Итак, как известно, у современной автомобильной сигнализации есть две важные функции, для чего их, сигнализации, собственно и покупают и устанавливают на самые разные авто. Важные — имеется в виду — в плане противодействия угону, а также с точки зрения защиты от разграбления. Первая функция — это непосредственно оповещение владельца и окружающих о таких попытках, а вторая — препятствовать, ну скажем так штампованно, несанкционированному запуску двигателя, или, по-другому — функция блокировки запуска. Вот о ней, о блокировке, и поговорим подробнее.Так уж сложилось исторически, что подавляющее большинство сигнализаций используют реле в качестве исполнительных устройств. Наверное, поэтому девиз угонщиков всех времен и народов сегодня звучит так — «Шерше ля реле». Блокирующие реле могут быть встроены в модуль сигнализации, или для управления таким реле у сигнализации имеются специальные выводы на разъеме. Или очень маленькие, но высококачественные и мощные реле помещаются в корпус штатного автомобильного реле (как это видно на фотографии, рис.1), Рис. 1вместе со схемой управления, которая осуществляет коммутацию по кодированным командам, поступающим от блока сигнализации либо по специальному проводу, либо вообще без провода, а по коммутируемым цепям в виде высокочастотного кодированного сигнала. Понятно, что с помощью таких реле «с начинкой» можно организовать наиболее скрытные и трудные для нейтрализации на сегодня блокировки, ведь их наличие в автомобиле ничего не выдает, и угонщики должны обладать высокой квалификацией для того, чтобы найти таких маленьких жучков в современном автомобиле, буквально нафаршированном различными электрическими устройствами и кабелями. Однако сигнализации, умеющие управлять беспроводными реле, стоят гораздо дороже повсеместно распространенных простых систем с обыкновенными релейными блокировками. Но при наличии средств — для дела защитить свою машину от угона предпочтение нужно отдавать таким не дешевым системам, потому что разработчики этим красивым решением сумели дать установщикам достаточно действенное решение для борьбы с угонами — управляемое по штатной проводке автомобиля (или даже по радиоканалу) реле блокировки.

Почему? Потому как обычная стандартно установленная сигнализация не сможет противостоять угонщикам более чем несколько минут. И причина кроется не только в стандартности и предсказуемости «массовой установки», а еще и в том, что сами разработчики не уделили в свое время достаточного внимания важной функции блокирования двигателя, даже название для нее было придумано обидное — «вспомогательная». «Молодцы», конечно, что скажешь — одно встроенное реле или даже просто один провод — вот и все, что отводится ими для осуществления этой все-таки далеко не вспомогательной, а такой же основной функции сигнализации, наряду с оповещением.

Что ж, поглядим — что можно сделать для того, чтобы исправить положение «малой кровью». Для «поглядеть», однако, нужно хорошо представлять — какие алгоритмы блокирования двигателя используются в современных охранных автомобильных системах.

А они — алгоритмы эти — бывают пассивными и активными. Все как и у известных «меньшинств» — вроде реле и реле — а гляди-ка — может быть «пассивным», а может — и «активным». От алгоритма зависит (типа, от среды обитания, от воспитания — кто кем и каким станет). Активный алгоритм блокирования — наиболее уязвим, потому что блокирующее реле при таком алгоритме в обесточенном состоянии разрешает запуск двигателя. Этот вид блокировки по другому называют «нормально-замкнутым», или просто НЗ — по типу контактов блокирующего реле в режиме «Охрана». Типичную схему реализации НЗ блокировки двигателя иллюстрирует представленный на рис.2 фрагмент схемы подключения стандартной тайваньской сигнализации — в основном НЗ блокировку любят использовать производители, у которых с рождения узкие глазищи. В режиме «Снято с охраны» на выводе блокировки, а значит, и на обмотке реле, нет напряжения, и реле своими НЗ контактами (контакты 87а и 30) разрешает запуск двигателя. Точнее сказать — не препятствует этому. В состоянии «Охрана» на этом проводе присутствует потенциал массы, и при попытке запустить двигатель на втором конце обмотки появится плюс от замка зажигания, реле переключится, запретив, таким образом, работу стартера, в этом примере.

Для нейтрализации активной блокировки, очевидно, достаточно просто любым способом обесточить модуль сигнализации. Например, вытащив все разъемы из модуля, или просто оборвав провода, а часто бывает достаточно вытащить предохранители системы из держателей. И все — завести двигатель ничего не помешает. В этом — главная причина — за что я на дух не переношу блокировки НЗ контактами реле.

При пассивном алгоритме блокирующее реле запрещает работу двигателя в обесточенном состоянии, контакты такого реле нормально разомкнуты (блокировка поэтому называется НР). Это означает, что для снятия блокировки необходимо подать на реле напряжение, оно переключится, и двигатель можно будет заводить. На рис. 3 приведен пример стандартного блокирования сигнализацией бензонасоса инжекторного двигателя.

Как видно из схемы, реле блокировки разрывает цепь управления штатного реле бензонасоса, поэтому ток через его контакты — небольшой, что позволяет использовать маломощное, а значит — малогабаритное реле. В то же время угоностойкость такой простейшей блокировки — невысокая — обычно ее обходят, подавая напряжение непосредственно на бензонасос, перемычкой. Несколько повысить качество блокировки можно, добавив еще одно блокирующее реле (рис.4), разорвав его контактами силовой провод питания насоса. При этом желательно штатный силовой провод частично удалить, проложив вместо него свой провод — получится так называемая «разнесенная» блокировка — восстановить разрыв лиходеям окажется еще сложнее. Особенно, если второе реле установить непосредственно в лючке бензонасоса, как это проиллюстрировано на фотографиях 5, 6, 7 и 8.

Рис. 4. Резистор применяется для того, чтобы затруднить диагностику «неисправности» (конкретно здесь это больше для иллюстрации принципа), диоды же нужны для того чтобы замыкание на массу провода блокировки непосредственно у реле не отключало бы всю блокировку.

Рис. 5. На фотографии видны разъем бензонасоса и питающий его кабель. Блокирующее реле разрывает силовой провод, и подача напряжения с помощью перемычки на провода в салоне не даст эффекта — необходимо будет откручивать крышку люка бензонасоса, и в наших силах использовать нестандартные винты для того, чтоб это было сделать труднее.

Рис. 6. Реле аккуратно прячется под днище багажника, так, чтобы после установки кабеля на место реле не было бы видно.

Рис.7. Кабель на месте — а где же реле?

Рис. 8. После прикручивания крышки обратно не легко догадаться о «жучке», живущем под ней.

Важнейшее достоинство НР блокировки — даже если обесточить сигнализацию вышеназванными способами — это не поможет — для нейтрализации уже необходимо не только обесточить систему, но и подключить блокирующий вывод сигнализации к массе. Для того чтобы еще больше осложнить задачу угонщикам, разработчики встраивают блокирующее реле внутрь модуля сигнализации. Пример такой блокировки представлен на рисунке 9 — встроенным реле разрывают сильноточную цепь питания бензонасоса — и для обхода блокировки в этом случае требуется уже восстанавливать разрыв.

Таким образом, легко видеть, что НР блокировка лучше противостоит угонщикам — они должны найти в жгуте сигнализации нужные провода и соединить их вместе. Или найти провод «массы» на разъеме сигнализации, отключить его и соединить вместе остальные провода. В общем — это уже посложнее, чем вырвать блок сигнализации из разъемов. Но все равно просто.

Ну, с НР блокировками понятно — а как быть, если у сигнализации активный алгоритм блокировки НЗ контактами реле. Такие вопросы часто возникают у тех, кто бы хотел доработать имеющуюся в распоряжении тайваньскую сигнализацию, дабы добавить ей защитных свойств «за недорого». Выход есть, но для этого требуется вмонтировать в модуль сигнализации транзисторный ключ-инвертор. Само реле блокировки лучше всего сделать выносным, а схему коммутации обмотки реализовать так, чтобы на один ее конец необходимо было подать 12 вольт, а на другой — потенциал массы. Тогда скручивание в одну кучу всех проводов, или даже только двух проводов управления ничего не даст! Двигатель останется заблокированным.

Схема такой переделки показана на рисунке 10.

Обычно в стандартных сигнализациях выход на НЗ блокировку берется с выхода буферной микросхемы (ULN2003A — например), иногда, видимо, на «всякий случай» разработчик добавляет последовательно диод или низкоомное сопротивление — особенно, если вместо буферной микросхемы используется транзисторный ключ, или же выход на блокировку берется непосредственно с процессора. Низкоомный резистор или диод исполняют роль своеобразных предохранителей, их нужно удалить при доработке.

На фотографии на рисунке 11 для примера представлена плата сигнализации, в которой выход на блокировку взят непосредственно с «ноги» микросхемы (отмечено красной стрелкой) — в этом случае придется порезать дорожку на плате. Сопротивление R2 выбирается из соображений оптимального потребления тока — однако не нужно увлекаться — ведь нагрузкой в цепи коллектора транзистора будет обмотка реле, и от типа реле зависит — какой ток необходим транзистору для насыщения в открытом состоянии, и, соответственно, от этого зависит номинал сопротивления в базе. Для большинства случаев подходят составные n-p-n транзисторы с соответствующим типу реле нагрузочным током. Естественно, ключ преобразует алгоритм блокирования с активного НЗ на пассивный НР — когда на микросхеме «минус в охране» — транзистор закрыт, реле обесточено, двигатель заблокирован. Второй конец блокирующего реле целесообразно подключать к проводу «Зажигание», дабы реле не было бы под напряжением при отключенной по каким-либо соображениям сигнализации и при не работающем моторе. Однако если второй конец обмотки реле подключить к «Зажиганию» непосредственно внутри сигнализации, да еще через диод, как показано на схеме, то тем самым задача угонщика еще больше осложнится — уже будет не достаточно найти провода на блокировку и соединить их вместе или к массе — нужно будет на один из них подать плюс, а на другой — минус, а это уже лотерея 50 на 50. В свое время эту простую мысль мне «внушил» Григорий, ака GrishaTav . Сценарий этот может иметь место, когда угонщик сначала обесточит сигнализацию (а не получилось), затем попробует отсоединить разъемы и найти выход на блокировку (обычно это оранжевый или желтый провод) — опять промашка, затем наверняка будут попытки попеременного подключения всех «подозрительных» проводов на массу — время, одним словом, на все это нужно больше времени. А это и есть наша цель — максимально возможно увеличить время, необходимое для угона. Для этого же можно использовать не одно, а несколько блокирующих реле, подключенных по описанному алгоритму — каждое такое реле существенно осложнит задачу запуска двигателя возможным угонщикам, и, ясное дело, вероятность для них быть пойманными на месте преступления возрастет. Мы же можем работать не торопясь, и дело наше правое, и враг будет разбит — ведь нам сам бог велел подумать еще и еще — что бы такого сделать…хорошего для нашего автомобиля, дабы еще больше обезопасить его от кражи.

Фотография на рис. 12 — иллюстрирует один из примеров реализации этой доработки в жизни — дополнительные элементы удачно разместились на месте выпаянного реле световой сигнализации (которое выпаивается и монтируется удаленно потому что характерное для него «щелканье» контактами во время тревоги — демаскирующий фактор). Синий провод — это дополнительный провод на второй конец обмотки реле

Как видно — при правильно «заточенных» руках добавить в сигнализацию всего лишь транзистор и резистор, да пару проводков — весьма простая задача — главное, это хорошо представлять себе принцип работы описываемых алгоритмов.

Подобным образом можно дорабатывать и сигнализации с пассивным алгоритмом НР контактами реле — транзисторный ключ в этом случае, очевидно, не потребуется. А если разработчик позаботился о более спокойном сне авто владельца и встроил блокирующее реле внутрь модуля сигнализации, то тогда наращивать число дополнительных выносных релюшек можно «как душа просит» — и получается тогда концепция «сигнализация + иммобилайзер» в одном флаконе — и всего лишь за счет дополнительных реле и правильно-организованных блокировок.

Ну хорошо, возразят мне многие, но ведь это же надо раскручивать корпус, брать в руки паяльник, аккуратно монтировать элементы, часто резать дорожки на печатной плате — в общем, технология эта, соглашусь, не для каждого. Да и с гарантией на модуль проблемы неизбежны. Более важный момент еще такой — хотя после описанных доработок и труднее, но все же можно обойти реле блокировки — они по-прежнему завязаны на модуль сигнализации.

А что если использовать в качестве блокирующих реле не простые, а поляризованные ?! На фотографиях (рис.13 и 14) представлены несколько классных экземпляров такого реле. Для сравнения на фото 13 присутствуют также обыкновенное автомобильное реле (слева) и упомянутое где-то в начале статьи радиореле вместе с двухкнопочным пультом управления. Не правда ли — размеры поляризованных реле весьма малы. У самого приятного для наших целей реле SDS S2-L-12V — четыре контактные группы (две НЗ и две НР) и два устойчивых состояния. А теперь о главном достоинстве этих реле — переключаются они из одного устойчивого состояния в другое только при смене полярности напряжения, подаваемого на обмотку ! Это интересное свойство и позволяет организовать уникальную блокировку, приближающуюся по своим свойствам к упомянутым в начале статьи кодированным блокирующим реле, которые пока что используются преимущественно в дорогих системах охраны. И что самое важное — реализовать описанную ниже блокировку можно для любой сигнализации! По существу это секретка, но с управлением от главного модуля сигнализации.

Рассмотрим несколько характерных примеров использования «маленьких помощничков».

Пример 1. Поляризованное реле подключается к силовым выходам на управление дверными активаторами. Вот кстати, меня часто просят нарисовать для иллюстрации наиподробнейшие схемы подключения, с нумерацией контактов, для конкретного типа сигнализаций, и вообще — объяснить все максимально подробно. Но в этом примере схема настолько элементарна, что уж разрешите ее не приводить — а ограничиться описанием принципа. А именно — при закрытых замках дверей реле находится в позиции «блокировано», при открытых — «блокировка снята», то есть обмотка поляризованного реле подключается просто в параллель к дверным активаторам, потому что реле и обыкновенный тайваньский моторчик очень похожи — те же два устойчивых состояния и переключение по смене полярности управляющего импульса. Только реле не боится постоянного напряжения на обмотке, и рукой его не переключишь из одного состояния в другое, как моторчик.

Понятно, что скручивание проводов вместе здесь, как и в остальных примерах ниже — не позволит снять блокировку. Вмешательство в схему сигнализации не требуется, гарантия — сохраняется. Недостаток — без дополнительного реле нельзя задействовать удобную для некоторых такую функцию многих сигнализаций, как закрывание замков дверей машины во время движения. Это, надо сказать — тоже популярная тема — как повесить на слаботочный выход сигнализации на управление ЦЗ дверные активаторы, как организовать подключение дополнительных датчиков и передатчика пейджера по питанию, а в нашем случае — как же подключить дополнительную блокировку двигателя, если хочется, чтобы и двери во время движения машины для безопасности были бы закрыты по команде сигнализации? Ну что же — на рисунке 15 представлена подробная схема — как это реализуется на практике. Заодно для примера «гибкости мышления» в качестве поляризованного реле взято более распространенное двух обмоточное реле (РПС28Б, РПС34, РПС36 и др.) — у таких типов реле коммутация осуществляется подачей импульса управления на соответствующую обмотку, а не при смене полярности управляющего импульса. Однако это обстоятельство совсем не мешает использовать такие реле для наших целей.

Пример 2. Сигнализация имеет два незадействованных дополнительных канала управления внешними устройствами — по команде с брелка на выводах доп. каналов формируется отрицательные импульсы, переключающие поляризованное реле в состояние — «блокировано» и «разблокировано». Именно такой, в общем-то, редкий вариант приведен на принципиальной схеме на рис. 16, с необходимыми пояснениями. Хотя здесь лучше действовать по ситуации, в зависимости от возможностей имеющейся в распоряжении охранной системы. Например — у сигнализации есть выход для функции «Комфорт», когда при постановке на охрану дополнительно закрываются стекла — ОК, используем этот импульс для активации реле — при каждой постановке на охрану реле будет переключаться вместе с подъемом стекол, и наша машина получит дополнительную блокировку ценою в несколько реле, одно из которых ну очень хитрое. Кстати, для его управления, ввиду низкого потребляемого тока (меньше 10 миллиампер) можно задействовать и непосредственно выход сигнализации, предназначенный для активной блокировки.

Есть у вашей сигнализации выход для того, чтобы дистанционно открывать багажник, или замок капота, который обычно работает в режиме «снято с охраны» — отлично, — можно использовать выход такого канала для разблокирования реле и, соответственно, двигателя. В тоже время, если проявить смекалку и поручить ответственную задачу отключения реле штатным кнопкам автомобиля или их удобной подходящей комбинации, то получится уже НЕОТКЛЮЧАЕМАЯ от сигнализации блокировка! Кнопки же могут быть самые разные — их довольно много в машине — например, кнопки стеклоподъемников или управления зеркалами. Это может быть также концевик стояночного тормоза, или концевик тормозной педали или датчик задней скорости, или кнопка включения обогрева заднего стекла, или рычаг переключения ближнего/дальнего света, или кнопка омывателя, — наконец, — бибикалка (шутка) — да мало ли откуда еще можно «добыть» необходимые «по требованию» 12 вольт в салоне защищаемого автомобиля! Варианты могут быть самые различные — важно лишь отсеять откровенно неудобные или те, которые можно заметить с улицы — например, если включено зажигание, то при нажатии на педаль тормоза будут загораться стопари — это можно заметить снаружи и прикинуть — как нужно отключать «секретный тумблер» в такой машине.

А как быть, если у сигнализации не хватает дополнительных каналов, а дополнительные манипуляции со штатными кнопками — не желательны (не все любят каждый раз заводить двигатель своей машины в «два притопа три прихлопа»). Такой случай иллюстрирует следующий пример (рис.17). Здесь один конец обмотки реле коммутируется … выходом сигнализации на сирену («сирена», к слову, может управлять, не только блокировкой, с помощью этого вывода можно даже «научить» сигнализацию двери раздельно открывать, как это сделал в свое время Юрий Гнатюк из Архангельска, ака Jora — здесь он живет http://jora.by.ru , а здесь он рассказал про использование выхода на сирену «не по назначению» http://www.auto.ru/wwwboards/stealings/0034/9289.shtml ).

Отключается реле (в нашем примере) дополнительным каналом сигнализации. Получается интересный алгоритм работы, основанный на удобной и полезной фишке большинства сигнализаций, именуемой сложно так — «бесшумная постановка/снятие с охраны» или, по-другому — без звуковых сигналов подтверждения сиреной. То есть при тихой постановке наше хитрое, реально основное реле активироваться не будет, и, если мы также «тихо» снимем сигнализацию с охраны — реле так и будет «спать» дальше. «Разбудить» его, однако, может любая тревога, а точнее — первая же тревожная трель сирены. Сирена, кстати, может сработать не только в «охране», но и при разбойном нападении — и тем самым перед разбойниками появится новый, неожиданный и даже «поляризованный» рубеж защиты двигателя — называется «попробуй заведи».

Разумеется, второй, разблокирующий конец «хитрого» реле также можно подключить на уже описанную комбинацию штатных кнопок, которая — это важно, — уже не будет иметь жестких ограничений по удобству регулярного использования — ведь теперь это придется делать гораздо реже. Например, при парковке в неблагоприятном районе или на длительное время лучше поставить сигнализацию на «охрану» со «звуком» — спокойнее будет. А для кратковременной остановки можно положиться и на датчики — которые по определению обязаны хоть один «кряк» сирены да обеспечить. Если за время, пока машина находилась под охраной сигнализации, ничего не случилось, то владелец машины отключает систему так же бесшумным способом, садится и едет по своим делам. Если же была тревога, то реле сразу же переключится в положение «блокировано», и никакие манипуляции с сигнализацией не помогут переключить его обратно — нужно будет воспользоваться известным только владельцу способом «два притопа три прихлопа». Но это уже не напрягает как в предыдущих вариантах, ведь при правильно отрегулированных датчиках ложные срабатывания у сигнализаций случаются редко. Ну а при не ложных сработках — за счет дополнительного рубежа защиты есть шанс остаться с машиной.

Вот так, за неспешными объяснениями, мы потихоньку и добрались до конца края нашей «смекалистости». Выкидываем лишние реле (которые еще и шунтировать диодами нужно «на всякий случай» — а на это требуется при монтаже время, которое деньги, появляются лишние соединения, которые снижают надежность и т.п.), и остается вот такая простая «до неприличия» схемка на рис.18 — не правда ли, оригинальное решение?! Характеристики «хитрых» реле позволяют им прекрасно обходиться без своих обыкновенных «клацающих» контактами собратьев. Один конец оказывается подключенным на массу через сопротивление обычной неавтономной сирены (предохранитель (или диод), включенный последовательно с сиреной, защищает выход сигнализации на сирену — ведь теперь на этом выходе лежит важная задача активации «спящей» блокировки). Второй конец «сидит на массе» через дополнительное копеечное сопротивление в 100 Ом, так как сопротивление у обмотки реле — килоом и больше. Как работает схема — элементарно, дорогие Ватсоны. Активируется реле любыми сигналами сирены — в том числе и служебными, это уже описывалось. А отключается — геркончиком, через контакты которого на вторую обмотку реле в нужный нам момент поступает 12 вольт. Провел магнитом геркона в нужном месте обшивки, при этом сирена тихонечко так «скажет» — все в порядке, реле отключилось, и заводи смело двигатель. Геркон можно взять и с переключающими контактами — просто они реже встречаются, а вот обычный НЗ геркон (это он НЗ когда с магнитом в паре, а без магнитной ответной части его состояние — как на схеме — нормально-разомкнутое) и резистор — продаются везде. Куда спрятать геркон в машине — это не проблема — они такие маленькие встречаются, что можно выбрать и спрятать куда угодно — вплоть до «бибики», и это уже не шутка.

Таким образом, применение таких реле — относительно дешевых, но весьма подходящих для, не побоюсь этого слова — святой задачи достойно заблокировать НАШ автомобиль — серьезная заявка на победу в борьбе с угонщиками — ведь блокировка-призрак, так можно ее назвать — не отключается, даже если найден весь сигнализационный сабж, и, в тоже время, практически не напрягает в повседневном использовании. Надежность реле, конечно же, выше, чем у сложных микропроцессорных устройств, и это делает абсолютно не нужным, в целях исключения гарантийных претензий, предусматривать «аварийные» обходы блокировок — ведь не секрет, что владельцы автомобилей чуть что случись с мотором — первым делом грешат на сигнализацию. И конечно, в таких случаях они часто и не вспоминают — что же там им на сервисе показывали, чтобы отключить блокировки. А в случае использования поляризованных реле пользователь сам их отключает периодически, и уж эта цепь отказать может только по причине не качественного монтажа, что само по себе — нонсенс — все равно что массу у сигнализации плохо прикрутить. Особенно приятно и то, что размеры поляризованных реле гораздо меньше, чем у таких серьезных конкурентов как Hook-Up реле, что позволяет заматывать их непосредственно в жгуты, делая задачу их обнаружения трудно выполнимой на практике.

Да что там в жгуты — для тех, у кого правильные руки и кто любит оригинальные нестандартные решения — последняя иллюстрация (рис.19) в этой статье — реле блокировки, помещенное в корпус обычной автономной сирены. Расчет простой — ценную вещь чаще труднее всего найти, если она лежит на видном месте. Угонщик первым делом «попортит» до боли знакомую всем сирену, оборвет ей провода, и тем самым еще больше осложнит себе задачу завести двигатель. Придет ли кому-нибудь в голову, что релюшка может жить в корпусе стандартной сирены? А ведь ей там и тепло, и сухо — разве что громко временами. Будем надеяться, что она, релюшка — глуховатая от рождения.

И останется у угонщиков только возможность попробовать себя на поприще «обхода» этих маленьких жучков, а вот о том, как им и в этом помешать конкретно и не дорого, мы поговорим, надеюсь, в следующей статье.

Удачи всем!

Источник: autoelectric.ru — Сергей, ака Hungary

Защита от угона. О нестандартном подходе к блокировкам …

4 (80%) 1 голос[а]

sanekua.ru

Блокировка двигателя, - "Блокировка призрак", страница 4

Да и с гарантией на модуль проблемы неизбежны.

Более важный момент еще такой – хотя после описанных доработок и труднее, но все же можно обойти реле блокировки– они по-прежнему завязаны на модуль сигнализации.

У самого приятного для наших целей реле SDS S2-L-12V – четыре контактные группы (две НЗ и две НР) и два устойчивых состояния.

Рассмотрим несколько характерных примеров использования «маленьких помощничков».

Пример 1. Поляризованное реле подключается к силовым выходам на управление дверными активаторами. Вот кстати, меня часто просят нарисовать для иллюстрации наиподробнейшие схемы подключения, с нумерацией контактов, для конкретного типа сигнализаций, и вообще – объяснить все максимально подробно. Но в этом примере схема настолько элементарна, что уж разрешите ее не приводить – а ограничиться описанием принципа. А именно - при закрытых замках дверей реле находится в позиции «блокировано», при открытых – «блокировка снята», то есть обмотка поляризованного реле подключается просто в параллель к дверным активаторам, потому что реле и обыкновенный тайваньский моторчик очень похожи – те же два устойчивых состояния и переключение по смене полярности управляющего импульса. Только реле не боится постоянного напряжения на обмотке, и рукой его не переключишь из одного состояния в другое, как моторчик.

Понятно, что скручивание проводов вместе здесь, как и в остальных примерах ниже – не позволит снять блокировку. Вмешательство в схему сигнализации не требуется, гарантия – сохраняется. Недостаток – без дополнительного реле нельзя задействовать удобную для некоторых такую функцию многих сигнализаций, как закрывание замков дверей машины во время движения. Это, надо сказать – тоже популярная тема – как повесить на слаботочный выход сигнализации на управление ЦЗ дверные активаторы, как организовать подключение дополнительных датчиков и передатчика пейджера по питанию, а в нашем случае – как же подключить дополнительную блокировку двигателя, если хочется, чтобы и двери во время движения машины для безопасности были бы закрыты по команде сигнализации? Ну что же – на рисунке 15 представлена подробная схема – как это реализуется на практике. Заодно для примера «гибкости мышления» в качестве поляризованного реле взято более распространенное двух обмоточное реле (РПС28Б, РПС34, РПС36 и др.) – у таких типов реле коммутация осуществляется подачей импульса управления на соответствующую обмотку, а не при смене полярности управляющего импульса. Однако это обстоятельство совсем не мешает использовать такие реле для наших целей.

Именно такой, в общем-то, редкий вариант приведен на принципиальной схеме на рис. 16, с необходимыми пояснениями. Хотя здесь лучше действовать по ситуации, в зависимости от возможностей имеющейся в распоряжении охранной системы. Например – у сигнализации есть выход для функции «Комфорт», когда при постановке на охрану дополнительно закрываются стекла - ОК, используем этот импульс для активации реле – при каждой постановке на охрану реле будет переключаться вместе с подъемом стекол, и наша машина получит дополнительную блокировку ценою в несколько реле, одно из которых ну очень хитрое. Кстати, для его управления, ввиду низкого потребляемого тока (меньше 10 миллиампер) можно задействовать и непосредственно выход сигнализации, предназначенный для активной блокировки.

Есть у вашей сигнализации выход для того, чтобы дистанционно открывать багажник, или замок капота, который обычно работает в режиме «снято с охраны» - отлично, – можно использовать выход такого канала для разблокирования реле и, соответственно, двигателя. В тоже время, если проявить смекалку и поручить ответственную задачу отключения реле штатным кнопкам автомобиля или их удобной подходящей комбинации, то получится уже НЕОТКЛЮЧАЕМАЯ от сигнализации блокировка! Кнопки же могут быть самые разные – их довольно много в машине – например, кнопки стеклоподъемников или управления зеркалами. Это может быть также концевик стояночного тормоза, или концевик тормозной педали или датчик задней скорости, или кнопка включения обогрева заднего стекла, или рычаг переключения ближнего/дальнего света, или кнопка омывателя, - наконец, - бибикалка (шутка) – да мало ли откуда еще можно «добыть» необходимые «по требованию» 12 вольт в салоне защищаемого автомобиля! Варианты могут быть самые различные – важно лишь отсеять откровенно неудобные или те, которые можно заметить с улицы – например, если включено зажигание, то при нажатии на педаль тормоза будут загораться стопари – это можно заметить снаружи и прикинуть – как нужно отключать «секретный тумблер» в такой машине.

А как быть, если у сигнализации не хватает дополнительных каналов, а дополнительные манипуляции со штатными кнопками – не желательны (не все любят каждый раз заводить двигатель своей машины в «два притопа три прихлопа»). Такой случай иллюстрирует следующий пример (рис.17). Здесь один конец обмотки реле коммутируется … выходом сигнализации на сирену («сирена», к слову, может управлять, не только блокировкой, с помощью этого вывода можно даже «научить» сигнализацию двери раздельно открывать, как это сделал в свое время Юрий Гнатюк из Архангельска, ака Jora - здесь он живет http://jora.by.ru , а здесь он рассказал про использование выхода на сирену «не по назначению» http://www.auto.ru/wwwboards/stealings/0034/9289.shtml ).

Разумеется, второй, разблокирующий конец «хитрого» реле также можно подключить на уже описанную комбинацию штатных кнопок, которая – это важно, - уже не будет иметь жестких ограничений по удобству регулярного использования – ведь теперь это придется делать гораздо реже. Например, при парковке в неблагоприятном районе или на длительное время лучше поставить сигнализацию на «охрану» со «звуком» - спокойнее будет. А для кратковременной остановки можно положиться и на датчики – которые по определению обязаны хоть один «кряк» сирены да обеспечить. Если за время, пока машина находилась под охраной сигнализации, ничего не случилось, то владелец машины отключает систему так же бесшумным способом, садится и едет по своим делам. Если же была тревога, то реле сразу же переключится в положение «блокировано», и никакие манипуляции с сигнализацией не помогут переключить его обратно – нужно будет воспользоваться известным только владельцу способом «два притопа три прихлопа». Но это уже не напрягает как в предыдущих вариантах, ведь при правильно отрегулированных датчиках ложные срабатывания у сигнализаций случаются редко. Ну а при не ложных сработках – за счет дополнительного рубежа защиты есть шанс остаться с машиной.

Активируется реле любыми сигналами сирены – в том числе и служебными, это уже описывалось. А отключается – геркончиком, через контакты которого на вторую обмотку реле в нужный нам момент поступает 12 вольт. Провел магнитом геркона в нужном месте обшивки, при этом сирена тихонечко так «скажет» - все в порядке, реле отключилось, и заводи смело двигатель.

Геркон можно взять и с переключающими контактами – просто они реже встречаются, а вот обычный НЗ геркон (это он НЗ когда с магнитом в паре, а без магнитной ответной части его состояние – как на схеме – нормально-разомкнутое) и резистор – продаются везде. Куда спрятать геркон в машине – это не проблема – они такие маленькие встречаются, что можно выбрать и спрятать куда угодно – вплоть до «бибики», и это уже не шутка.

Таким образом, применение таких реле - относительно дешевых, но весьма подходящих для, не побоюсь этого слова – святой задачи достойно заблокировать НАШ автомобиль – серьезная заявка на победу в борьбе с угонщиками – ведь блокировка-призрак, так можно ее назвать – не отключается, даже если найден весь сигнализационный сабж, и, в тоже время, практически не напрягает в повседневном использовании. Надежность реле, конечно же, выше, чем у сложных микропроцессорных устройств, и это делает абсолютно не нужным, в целях исключения гарантийных претензий, предусматривать «аварийные» обходы блокировок – ведь не секрет, что владельцы автомобилей чуть что случись с мотором – первым делом грешат на сигнализацию. И конечно, в таких случаях они часто и не вспоминают – что же там им на сервисе показывали, чтобы отключить блокировки.

А в случае использования поляризованных реле пользователь сам их отключает периодически, и уж эта цепь отказать может только по причине не качественного монтажа, что само по себе – нонсенс – все равно что массу у сигнализации плохо прикрутить. Особенно приятно и то, что размеры поляризованных реле гораздо меньше, чем у таких серьезных конкурентов как Hook-Up реле, что позволяет заматывать их непосредственно в жгуты, делая задачу их обнаружения трудно выполнимой на практике.

Да что там в жгуты – для тех, у кого правильные руки и кто любит оригинальные нестандартные решения – последняя иллюстрация (рис.19) в этой статье – реле блокировки, помещенное в корпус обычной автономной сирены. Расчет простой – ценную вещь чаще труднее всего найти, если она лежит на видном месте. Угонщик первым делом «попортит» до боли знакомую всем сирену, оборвет ей провода, и тем самым еще больше осложнит себе задачу завести двигатель. Придет ли кому-нибудь в голову, что релюшка может жить в корпусе стандартной сирены? А ведь ей там и тепло, и сухо – разве что громко временами. Будем надеяться, что она, релюшка – глуховатая от рождения И останется у угонщиков только возможность попробовать себя на поприще «обхода» этих маленьких жучков, а вот о том, как им и в этом помешать конкретно и не дорого, мы поговорим, надеюсь, в следующей статье.

www.ugona.net

Эксперимент 15. Собираем охранную сигнализацию

Теперь наступило время, когда надо внести улучшения в охранную сигнализацию, о которой я рассуждал в конце эксперимента 11. Я собираюсь показать, как будет срабатывать сигнализация, если вы установите различные датчики на окна и двери в вашем доме. Я также покажу, как может быть подключена охранная сигнализация, чтобы она сама вставала на охрану и продолжала выдавать сигнал даже в том случае, когда дверь или окна закрыты.

В этом эксперименте будет приведена процедура переноса проекта с макетной платы на перфорированную плату, которая имеет медные проводящие соединительные дорожки, расположенные идентично перемычкам внутри макетной платы, и как было показано в эксперименте 13 на рис. 6. Далее вы установите законченную схему в корпус, разместив переключатели и разъемы на его переднюю панель.

Когда все вышесказанное будет проделано, вы будете готовы к сборке электронных схем в законченном виде. Пояснения в оставшейся части будут постепенно становиться короче, а темп усвоения материала будет возрастать.

Вам понадобятся:

Паяльник-карандаш мощностью 15 Вт.
Тонкий припой диаметром 0,022'' (0,6 мм) или около того.
Инструмент для снятия изоляции и кусачки для проводов.
Перфорированная плата с вытравленными проводящими дорожками, как на макетной плате.
Небольшие тиски или струбцина для удерживания вашей перфорированной платы.
Те же самые компоненты, которые вы использовали в эксперименте 11, плюс:

биполярный n-p-n-транзистор 2N2222. Количество — 1 шт.;
двухполюсное двухпозиционное реле. Количество — 1 шт.;
однополюсный двухпозиционный тумблер. Количество — 1 шт.;
диод 1N4001. Количество — 1 шт.;
красный и зеленый светодиоды диаметром 5 мм. Количество — 1 шт. каждого типа;
корпус для схемы размера 6''х3''х2'' (152x76x51 мм). Количество — 1 шт.;
вилка для подключения напряжения питания, типа N и соответствующее ей гнездо;
соединительные клеммы;
многожильные провода 0,76 мм трех различных цветов;
магнитные переключатели (герконы), в количестве, необходимом для вашего дома;
провода для сети охранной сигнализации, в количестве, необходимом для вашего дома.

Датчики охранной сигнализации

Типичный датчик системы охранной сигнализации состоит из двух частей: магнитного модуля и модуля магнитного переключателя (геркона), как это показано на рис. 1 и 2. Магнитный модуль состоит только из постоянного магнита в пластмассовом корпусе. Модуль магнитного переключателя состоит из герконового переключателя (геркона), который под действием магнита замыкает или размыкает контакты (аналогично контактам внутри реле). Когда вы перемещаете магнитный модуль вблизи магнитного переключателя, вы можете услышать едва различимый щелчок герконового переключателя, который переходит из одного состояния в другое.

Рис. 1. В этом простом датчике охранной сигнализации в нижнем модуле находится магнит, который замыкает и размыкает герконовый переключатель, расположенный в верхнем модуле датчика.Рис. 2. На этом рисунке в разрезе показан датчик охранной сигнализации с герконовым переключателем (внизу) и магнитом (вверху), который замыкает контакты переключателя. Переключатель содержит две упругих магнитных полоски, верхняя полоска с южным полюсом прикреплена к электрическому контакту, нижняя полоска с северным полюсом прикреплена к другому электрическому контакту. Когда южный полюс магнита приближается к переключателю, магнитная сила (показана пунктирными линиями) отталкивает южный контакт и прижимает северный контакт, сжимая их друг с другом. Два винта на наружной поверхности корпуса подключены к полоскам, расположенным внутри

Как и все переключатели, герконовые переключатели могут быть нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми. Для данного устройства вам понадобится нормально разомкнутый переключатель, который замыкает контакт, когда магнит находится вблизи него.

Установите магнитный модуль на подвижной части двери или окна, а модуль переключателя на раме окна или дверном наличнике. Когда окно или дверь закрыты, магнитный модуль почти касается модуля переключателя. Магнит удерживает переключатель в замкнутом состоянии до тех пор, пока дверь или окно не будут открыты, после чего контакты переключателя разомкнутся.

У нас только один вопрос: как мы будем использовать этот компонент для срабатывания нашей сигнализации? Пока небольшой ток будет проходить через герконовый переключатель, сигнала тревоги быть не должно, но если цепь будет разомкнута, сигнал должен сработать.

Мы можем использовать реле, которое «всегда включено», когда сигнализация поставлена на охрану. Когда цепь разорвана, реле переходит в свободное состояние и другая пара его контактов замыкается, эти контакты могли бы подавать ток в устройство звуковой сигнализации.

Но мне эта идея не нравится. Постоянно работающее реле потребляет довольно большую мощность и разогревается. Поэтому в большинстве случаев таких схем с реле в состоянии «всегда включено» не проектируется. Я предпочитаю для этой цели использовать транзистор.

Разрыв в транзисторной цепи

Сначала надо вспомнить, как работает биполярный n-p-n-транзистор. Когда база имеет недостаточный по величине положительный потенциал, транзистор препятствует прохождению тока через его коллектор и эмиттер, но когда база становится более положительной, транзистор начинает пропускать ток.

Посмотрим на схему на рис. 3, которая построена на базе нашего старого друга — на биполярном n-p-n-транзисторе 2N2222. Когда переключатель замкнут, база транзистора через резистор с сопротивлением 1 кОм подключается к отрицательному выводу блока питания. Кроме того, база транзистора через резистор 10 кОм подключена к положительному выводу блока питания. Из-за разности сопротивлений этих резисторов и относительно высокого напряжения включения светодиода база находится ниже порога включения, в результате транзистор будет пропускать небольшой ток. При этом светодиод, если и будет гореть, то в лучшем случае очень тускло.

Рис. 3. В этой цепи, которая предназначена для демонстрации, когда переключатель разомкнут, он прекращает подачу отрицательного потенциала на базу транзистора, заставляя транзистор уменьшить свое сопротивление, что приводит к увеличению тока, который проходит через светодиод. Таким образом, когда переключатель разомкнут, то он включает светодиод.

Что же происходит, если переключатель размыкается? База транзистора отсоединяется от отрицательного потенциала и остается подключенной только к положительном выводу блока питания. Это делает базу более положительной, в данном случае выше порога срабатывания транзистора, что заставляет транзистор уменьшить свое сопротивление и соответственно пропустить ток большей величины. Светодиод теперь загорится ярко. Таким образом, когда переключатель разрывает цепь, светодиод включается.

Это именно то, что нам и нужно. Теперь представим себе группу переключателей вместо одного, как это показано на рис. 4. Цепь будет продолжать работать точно так же, как если бы переключатели были расположены по всему вашему дому, поскольку сопротивление проводов, соединяющих переключатели, будет минимальным по сравнению с сопротивлением резистора 1 кОм.

Рис. 4. Группа переключателей, соединенных последовательно, может быть заменена одним переключателем, как это показано на рис. 3. Теперь любой переключатель может разорвать цепь и заставить сработать транзистор.

Я показал все переключатели разомкнутыми, поскольку это тот способ, которым переключатель обычно изображается на схеме, но давайте представим, что они замкнуты. База транзистора тогда будет подключена к отрицательному потенциалу через длинный провод, соединяющий все замкнутые переключатели. В этом случае транзистор будет закрыт, а светодиод будет оставаться темным. Теперь, если размыкается хотя бы один переключатель или же кто-либо разрывает провод, соединяющий все переключатели со схемой, то база транзистора отключается от отрицательного потенциала, что приводит к созданию условий, при которых транзистор открывается и начинает проводить ток, а светодиод загорается.

Пока все переключатели остаются замкнутыми, цепь потребляет очень небольшой ток — примерно порядка 1,1 мА, поэтому в качестве источника питания можно использовать батарейку системы сигнализации с напряжением 12 В.

Теперь предположим, что мы удалили светодиод и установили вместо него электромагнитное реле, как это показано на рис. 5. Я не против использования реле в этом месте, поскольку оно не постоянно находится в состоянии «всегда включено». В исходном состоянии контакты реле должны быть нормально разомкнуты и будут подавать напряжения питания на сигнал тревоги только тогда, когда сигнализация сработает.

Рис. 5. Если удалить светодиод и резистор с сопротивлением 680 Ом, которые были показаны на рис. 4, и вместо диода подключить обмотку реле, то реле сработает, когда хотя бы один из переключателей в цепи датчиков будет разомкнут.

Попробуем применить одно из реле на рабочее напряжение 12 В, которое мы использовали ранее. При этом вы обнаружите, что если разомкнуть хотя бы один переключатель, то по обмотке реле потечет ток, и реле сработает. Когда же вы замкнете переключатель, реле возвратится в исходное состояние ожидания. Следует заметить, что я из схемы удалил резистор с сопротивлением 680 Ом, поскольку реле не нуждается в какой-либо защите от источника питания с напряжением 12 В.

Схема самофиксации реле в состоянии его срабатывания

Теперь осталась только одна проблема: мы хотим заставить охранную сигнализацию подавать предупреждающий сигнал даже после того, как кто-то открыл дверь или окно, а затем их быстро закрыл. Другими словами, когда реле сработало, то оно должно зафиксироваться в этом состоянии.

Один из способов — это реализовать схему с использованием реле без самовозврата в первоначальное состояние (с фиксацией) после срабатывания. При этом возникает только одна проблема, нам понадобится еще одна цепь, которая могла бы вернуть реле в первоначальное состояние. Я предпочитаю показать вам, как можно заставить обычное реле с самовозвратом (без фиксации) оставаться в состоянии срабатывания после того, как оно получило всего лишь один импульс напряжения питания. Идея и далее будет вам полезна при последующем изучении электроники и данной книги.

Секрет состоит в том, чтобы подавать напряжение питания на обмотку реле через два контакта реле, которые нормально разомкнуты. (Следует заметить, что это прямая противоположность релейному генератору, выполненному на основе реле, и который подает напряжение питания на обмотку реле через нормально замкнутые контакты. Такое подключение заставляет реле отключать себя почти так же же быстро, как оно себя включает.) Рассматриваемая далее схема позволяет обычному реле с самовозвратом контактов (без фиксации) после его первого же срабатывания поддерживать себя в этом состоянии.

На рис. 6 приведены четыре схемы, которые это иллюстрируют. Вы можете представить их, как кадры в фильме, сфотографированные в течение микросекунд. На первой картинке переключатель размокнут, реле не запитано и ничего не происходит. На второй — переключатель замкнут и напряжение питания подается на обмотку реле. На третьей — реле срабатывает, переключая контакты, поэтому напряжение питания поступает на обмотку двумя путями (через переключатель и замкнутые контакты реле). На четвертой — переключатель разомкнут, но реле продолжает подавать напряжение питание на обмотку через свои замкнутые контакты. Реле остается в этом состоянии до тех пор, пока не будет отключено напряжение питания.

Рис. 6. Эта последовательность схем демонстрирует события, которые происходят до и после того, как реле будет запитано. Изначально переключатель разомкнут и на обмотку реле питание не поступает (а). Затем переключатель замкнут (б). Это приводит к срабатыванию реле, и оно запитывает себя через свои замкнутые контакты (в). В этом случае реле остается запитанным даже тогда, когда размыкается переключатель (г). Напряжение питания, которое включает реле, теперь может быть получено в точке «А».

Все, что нам нужно это использовать данную идею и заменить переключатель на транзистор, протянув провод к модулю звуковой сигнализации от точки «А».

На рис. 7 показано, как это может работать. Когда транзистор открывается после размыкания любого из переключателей датчиков, как это было описано ранее, транзистор начинает подавать напряжение питания на обмотку реле. Реле блокирует себя в состоянии срабатывания, независимо от состояния переключателей и, соответственно, транзистора.

Рис. 7. Эта схема самофиксации реле в состоянии его срабатывания может быть включена в схему охранной сигнализации таким образом, что, если после размыкания любого из переключателей датчиков сигнализации срабатывает реле R1, то оно будет продолжать подавать напряжение питания на устройство звуковой сигнализации даже тогда, когда переключатель будет снова замкнут.

Поскольку я добавил некоторые детали к исходной схеме звуковой сигнализации, я обновил блок-схему, которая была приведена рис. 14 эксперимента 11, чтобы показать, что мы можем разделить всю эту задачу на отдельные модули с простыми функциями. Отредактированная блок-схема показана рис. 8.

Рис. 8. Это обновленная блок-схема с рис. 14 эксперимента 11. На ней добавлены магнитные переключатели датчиков охранной сигнализации и схема самофиксации реле в состоянии его срабатывания.

Блокирование «плохого» напряжения

Остается одна маленькая проблема. В новой версии схемы при закрытом транзисторе Q1, когда реле R1 все еще будет находиться в состоянии срабатывания, ток от реле может потечь в обратную сторону, т. е. на эмиттер транзистора. Этот ток попытается пройти обратно через эмиттер транзистора на его базу, которая будет «более отрицательна», поскольку подключена через все замкнутые магнитные переключатели датчиков и резистор с сопротивлением 1 кОм к отрицательному выводу источника питания.

Подача напряжения питания в обратном направлении это неприятная вещь, которой следует избегать. Поэтому в окончательной схеме показан еще один компонент, который вы ранее не встречали — полупроводниковый диод, который на схеме имеет обозначение D1 (рис. 9). Графическое условное обозначение диода выглядит почти как обозначение светодиода и во многом это действительно именно так, хотя некоторые диоды являются гораздо более надежными устройствами. Он дает возможность электрическому току протекать только в одном направлении от положительного к отрицательному потенциалу, как это показано на его условном графическом обозначении стрелкой.

Рис. 9. Диод D1 был добавлен для защиты эмиттера транзистора Q1 от положительного напряжения, когда обмотка реле подключена к источнику напряжения.

Если ток пытается течь в противоположном направлении, то диод препятствует этому. Единственная цена, которую вы заплатите за такую услугу, это небольшое падение напряжения на диоде, когда ток будет протекать через него в прямом направлении.

Поэтому электрический ток от положительного вывода источника питания может пройти через транзистор, затем диод и обмотку реле, чтобы заставить его сработать. Когда реле сработает, оно через свои замкнутые контакты подает напряжение питания на свою же обмотку, а диод при этом предотвращает попадание положительного напряжения на транзистор в обратном направлении.

Может быть, более элегантным решением проблемы было бы подключение нормально разомкнутого контакта реле через резистор 10 кОм к базе транзистора. Когда реле не запитано, нормально разомкнутый контакт не имеет напряжения и ведет себя просто как небольшая паразитная емкость в данной точке. Когда же на реле подается напряжение питания, нормально разомкнутый контакт шунтирует напряжение +12 В через общую клемму и резистор 10 кОм на базу транзистора. В этой конфигурации цепи транзистор никогда не будет подвергнут воздействию опасного напряжения и не будет зависимости от токов утечки, возникающих из-за неидеальности элементов защиты.

Однако в данном случае мне нужно было познакомить вас с работой диодов.

Важные сведения

Все о диодахДиод относится к очень «старому» типу полупроводников. Он позволяет пропускать электрический ток только в одном направлении и препятствует его прохождению в противоположном направлении. (Светодиод это гораздо более позднее изобретение.) Как и светодиод, диод может быть поврежден напряжением другой полярности и избыточной амплитуды, но большинство диодов в состоянии выдерживать гораздо большие напряжения, чем светодиоды. Корпус диода со стороны вывода, который препятствует положительному напряжению (катод диода), маркируется круговой полоской, в то время как другой конец корпуса остается немаркированным. Диоды особенно полезны в логических схемах, а также могут преобразовывать переменный ток (AC ) в постоянный ток (DC).Стабилитрон — это диод специального типа, который в данной книге мы использовать не будем. Стабилитрон полностью препятствует прохождению тока в одном направлении, а также в другом направлении до тех пор, пока не будет достигнуто определенное пороговое значение, подобно тому, как это делает однопереходный транзистор.Сигнальные диоды могут иметь различные номиналы по напряжению и мощности. Диод 1N4001, который я рекомендую для использования в схеме охранной сигнализации, в состоянии выдерживать гораздо большие нагрузки при гораздо более высоком напряжении, но я использую его потому, что он имеет низкое внутреннее сопротивление. Я хотел, чтобы на диоде падало минимальное напряжение, чтобы соответственно на реле поступало максимально возможное напряжение.Практика использования диода при напряжениях, которые меньше их номинального значения, является разумной. Как и любой другой полупроводник, диоды могут перегреваться и сгорать, если их используют ненадлежащим образом.Условное графическое обозначение диода может иметь только одно существенное изменение: иногда треугольник изображают линиями, а не закрашивают черным цветом (рис. 10).

Рис.10. Для графического обозначения диода может использоваться любой из этих символов, но то изображение, которое справа, более распространено, чем то, которое слева.

Завершение схемы охранной сигнализации на макетной плате

Теперь наступило время собрать устройство управления звуковой сигнализацией для охранной сигнализации на макетной плате. На рис. 11 показано, как это может быть сделано. Я полагаю, что у вас уже имеется устройство звуковой сигнализации, которое функционирует так, как это было указано ранее. Я полагаю, что мы имеем соответствующие ему компоненты, установленные в верхней половине макетной платы. Чтобы сохранить пространство, а я всего лишь собираюсь показать дополнительные компоненты, установленные в нижней половине той же самой макетной платы.

Рис. 11. Здесь показано как может быть выполнена монтажная схема устройства, разработанного на предыдущих страницах. S1 на схеме обозначено двухполюсное двухпозиционное реле. Кроме того, здесь показано куда должны быть добавлены провода, идущие к герконовым переключателям датчиков охранной сигнализации, куда следует подключить источник питания и схему звуковой сигнализации.

Очень важно помнить, что вы не должны подавать напряжение питания напрямую на левую и правую вертикальные линии (шины питания) на макетной плате. Напряжение питания следует подать на ту часть схемы, где находятся реле, транзистор и диод, а уже реле будет подключать его к шинам питания звуковой сигнализации. Таким образом, отключите напряжение питания от шин питания на макетной плате и подключите его так, как показано на рис. 11.

Поскольку это двухполюсное реле, то я использую это реле для подключения как отрицательного, так и положительного вывода блока питания. Это означает, что когда контакты реле разомкнуты, то часть схемы, на которой выполнено устройство звуковой сигнализации, полностью отделена от остального мира.

Схема на макетной плате является точно такой же, как и схема, представленная на рис. 9. Все компоненты схемы были распределены в компактной форме таким образом, чтобы они были расположены вдоль реле. Два провода в нижнем левом углу ведут к герконовым переключателям датчиков, которые будут приводить к срабатыванию охранной сигнализации. Для проверки вы можете просто соединить два оголенных конца этих проводков вместе, чтобы смоделировать нормальное состояние датчика, и разделить их, чтобы смоделировать размыкание цепи.

Два провода, которые подают напряжение питание на плату, находятся с двух сторон от реле. Это именно то место, к которому нужно подключить напряжение питания во время тестирования. С помощью двух перемычек из проводов — одной вверху слева, а другой вверху справа — выход от реле через два его верхних контакта подключается к вертикальным шинам питания макетной платы. Не забудьте добавить их! Еще одна небольшая перемычка в нижнем левом углу (ее можно легко заметить) подключается к шине питания с левой стороны и к левому выводу обмотки реле. Поэтому когда это реле подает напряжение питания на схему звуковой сигнализации, оно также запитывает и свою обмотку.

Когда вы будете устанавливать диод, следует помнить, что тот его вывод, который на корпусе помечен круговой полоской, является выводом (катодом диода), который препятствует прохождению тока при подаче положительного напряжения. В монтажной схеме это нижний вывод диода.

Попробуйте убедиться, что схема работает. Закоротите провода, которые должны идти к датчикам, и затем подайте напряжение питания. Сигнализация должна оставаться безмолвной. Вы можете использовать свой мультиметр, чтобы проверить, что нет напряжения между двумя боковыми вертикальными шинами. Теперь надо разомкнуть провода, которые должны быть подключены к датчикам, при этом реле должно сработать (щелкнуть), подавая напряжение питания на боковые шины питания, которые активируют устройство звуковой сигнализации. После этого, даже если вы снова соедините вместе эти провода, реле все равно будет оставаться в состоянии срабатывания. Есть только один способ вернуть его в исходное состояние — это отключить напряжение питания.

Когда цепь будет в активном состоянии, транзистор с установленным за ним диодом будут создавать небольшое падение напряжения, но реле на рабочее напряжение 12 В должно продолжать работать.

В контрольной цепи попробуйте три различных реле, они могут срабатывать при различном значении тока от 27 до 30 мА при напряжении 9,6 В. Некоторое количество тока будет «уходить» на утечки через транзистор, когда он будет закрыт, но это всего лишь несколько миллиампер при напряжении 0,5 В. Это небольшое напряжение ниже порогового значения, которое необходимо для срабатывания реле.

Схема готова для печатной платы

Если схема работает, то следующим шагом надо «увековечить» это творение на перфорированной плате. Нужно использовать тот тип платы, у которой расположение вытравленных медных печатных проводников такое, как показано на рис. 14 эксперимента 13. Для определения наилучшего способа выполнения паяных соединений на такой плате обратитесь к следующему разд. «Важные сведения — Порядок выполнения паяных соединений на перфорированной плате» — и соответствующему разделу для решения наиболее общих проблем.

Важные сведения

Порядок выполнения паяных соединений на перфорированной платеНа вашей макетной плате аккуратно заметьте положение компонента, а затем переместите его в то же самое относительное место на перфорированной плате, вставив его выводы в отверстия.Переверните перфорированную плату обратной стороной, при этом следует убедиться, что компоненты установлены прочно, и проверьте отверстие, в которое вставлен вывод, как это показано на рис. 12, а. Вокруг этого отверстия будет круглая медная контактная площадка и ее соединение с другими площадками вокруг соседних отверстий. Ваша задача расплавить припой таким образом, чтобы он прилегал к меди и выводу, формируя сплошное, надежное соединение между ними.Возьмите ваш паяльник-карандаш в одну руку и некоторое количество припоя в другую. Нужно удерживать паяльник у вывода компонента и медной дорожки, а затем поднести небольшое количество припоя на их пересечение. Через 2–4 сек припой расплавится и растечется.

Чтобы выполнить соединение между выводом компонента и медной контактной площадкой на перфорированной плате, вывод пропускается через отверстие и припой (для большей заметности показан белым цветом) завершает соединение. Лишняя часть вывода затем может быть отрезана.

Припоя должно быть достаточное количество, чтобы в итоге сформировать круглый шарик, соединяющий вывод и медную контактную площадку, как это показано на рис. 12, б. Подождите, пока припой не затвердеет, а затем захватите контакт тонкогубцами и потрясите его, чтобы убедиться, что соединение выполнено прочно. Если все сделано хорошо, то кусачками отрежьте выступающий вывод (рис. 12, в).

Рис. 12. Чтобы выполнить соединение между выводом и медным печатным контактом на перфорированной плате, вывод вставляется в отверстие платы (а) и припой (на рисунке показан чисто белого цвета) завершает соединение (б). Вывод после выполнения пайки может быть укорочен (в).

Поскольку паяные соединения очень трудно сфотографировать, я использую рисунки, чтобы показать провода до и после выполнения достаточно надежных соединений, где они приведены белым цветом и обведены контурной черной линией.

Как выглядит реальная перфорированная плата с выполненными паяными соединениями можно увидеть на фотографиях на рис. 13 и 14.

Рис. 13. Эта фотография была сделана в процессе переноса компонентов с макетной платы на перфорированную. Два или три компонента последовательно вставляются в отверстия платы, а их выводы с обратной стороны платы загибаются для предотвращения выпадения компонентов.Рис. 14. После припаивания излишки выводов и проводов откусывают, а качество выполненных соединений проверяют с помощью увеличительного стекла. Затем могут быть вставлены следующие два или три компонента и процесс повторяется.

Приборы и инструменты

Четыре наиболее часто встречающиеся ошибки при работе с перфорированными платами

Слишком много припоя

Вы можете столкнуться с этим, когда капли припоя, расползшиеся по плате, будут касаться соседних медных полосок как это, например, показано на рис. 15. Когда это случится, вам надо подождать охлаждения припоя, а затем отрезать лишний припой универсальным ножом. Вы также можете попытаться удалить его простейшим отсосом для припоя с резиновой грушей или оплеткой для удаления припоя, но некоторое количество лишнего припоя все же может остаться.

Рис. 15. Если вы использовали слишком много припоя, то это может создать некачественный вид и нежелательные соединения с другими проводниками.

Даже микроскопические следы припоя вполне достаточны для создания короткого замыкания. Проверьте монтаж с помощью увеличительного стекла, перевернув плату таким образом, чтобы лучи света падали под разными углами (или используйте ваши инструменты для удаления лишнего припоя), чтобы разъединить замыкание.

Недостаточное количество припоя

Если соединение выполнено с недостаточным количеством припоя, то вывод может отделиться от припоя при охлаждении. Даже микроскопической трещины достаточно для того, чтобы сделать схему нерабочей. В крайнем случае припой присоединяется к выводу компонента, но не «липнет» к медной контактной площадке вокруг вывода, что не приводит к созданию надежного электрического соединения между элементами схемы, оставляя вывод компонента луженым, но фактически без контакта с платой, как это показано на рис. 16. Вы легко можете не заметить и пропустить эту неисправность, если не рассмотрите соединение под увеличительным стеклом.

Рис. 16. Слишком мало припоя (или недостаточный прогрев) может привести к покрытию вывода компонента припоем без соединения его с покрытой припоем медной площадкой на перфорированной плате. Даже зазор толщиной с человеческий волос достаточен для отсутствия электрического контакта.

Вы можете добавить еще припоя к любому такому типу соединения с недостаточным количеством припоя, но при этом надо снова тщательно прогреть участок соединения.

Неправильное расположение компонентов

При монтаже компонентов схемы на перфорированной плате очень просто можно ошибиться и вставить компонент не в то отверстие, в которое он должен быть вставлен. Также очень легко можно забыть сделать нужное соединение.

Я предлагаю вам всегда делать копию схемы и каждый раз после выполнения соединения на перфорированной плате вычеркивать соответствующий элемент на вашей копии с помощью маркера.

Мусор обрезки

Когда вы откусываете лишние части выводов компонентов, небольшие фрагменты, которые вы откусываете, не исчезают бесследно. Они постепенно начинают засорять вашу рабочую зону, а один из них может легко попасть на перфорированную плату, создавая электрическое соединение в том месте, где оно совершенно не нужно.

Это еще одна причина, по которой нужно выполнять работу на чем-нибудь мягком вроде полиуретановой губки, рекомендуемой мною для подкладывания ее под перфорированную плату. Это ведет к накоплению или удерживанию небольших откусываемых частей выводов, уменьшая риск их прилипания к вашей схеме.

Еще до подачи на схему напряжения питания с помощью старой (сухой) зубной щетки очистите нижнюю часть платы, а также содержите вашу рабочую область в максимальной чистоте. Чем большую щепетильность вы проявите в этом отношении, тем меньше проблем у вас будет в дальнейшем.

Итак, с помощью увеличительного стекла еще раз проверьте, что все ваши соединения выполнены правильно.

Перенос компонентов с макетной платы на перфорированную плату достаточно простая процедура, но только до тех пор, пока вы не будете пытаться переносить сразу много компонентов за один раз. Выполняйте все рекомендации, которые были приведены в предыдущем разд. «Важные сведения — Порядок выполнения паяных соединений на перфорированной плате», а также часто делайте паузы для проверки уже сделанных соединений. Невнимательность почти всегда приводит к ошибкам при выполнении такого вида работ.

На рис. 17 показана часть монтажной схемы с устройством звуковой сигнализации, выполненной на перфорированной плате таким образом, что компоненты для максимальной экономии пространства расположены на минимальном расстоянии друг от друга. На рис. 18 показана вся перфорированная плата с реле и подключенными к нему компонентами. Два черных скрученных провода в средней левой части платы будут подсоединены к динамику, а другая пара из черного и красного проводов (чуть правее первых двух проводов) будет подавать напряжение питания на плату. Два скрученных зеленых провода, показанные в левой нижней части платы, которые в дальнейшем должны быть подключены к герконовым переключателям датчиков. Каждый провод со снятой изоляцией с его конца, вставлен в соответствующее отверстие на перфорированной плате, а его конец припаян к медной контактной площадке с обратной стороны платы.

Рис. 17. Устройство звуковой сигнализации было перенесено с макетной платы на перфорированную без выполнения каких-либо дополнительных изменений.Рис. 18. Монтажная схема системы охранной сигнализации с добавленной схемой управления реле, выполненной на биполярном транзисторе. С концов проводов внешних устройств была снята изоляция, провода вставлены в перфорированную плату и затем припаяны к ней. Два зеленых скрученных между собой провода (показаны внизу слева) соединяют схему с датчиками, два черных скрученных провода (находятся в центре платы) подключены к динамику, а красный (припаян слева) и черный провод (припаян справа от реле) подключены к источнику питания.

Теперь проверьте схему точно таким же образом, каким вы тестировали схему на макетной плате. Если она не работает, то выполните проверку руководствуясь положениями, приведенными в следующем разд. «Важные сведения — Выявление неисправностей на практике». Если же схема работает, то вы теперь готовы обрезать лишнюю часть платы и установить схему в корпус.

Важные сведения

Выявление неисправностей на практике

Здесь приведены практические инструкции по выявлению неисправностей.

После того как я собрал вариант схемы вместе с устройством звуковой сигнализации и реле на перфорированной плате, я проверил работу всего устройства в целом. Я подал напряжение питания — и, хотя реле срабатывало, не было слышно звука. Разумеется на макетной плате все работало безупречно.

Прежде всего, я проверил расположение компонентов на перфорированной плате, поскольку это самый простой способ проверки. Ошибок я не нашел. После этого я аккуратно изогнул плату, когда на нее было подано напряжение питания — и динамик выдал короткий звуковой сигнал. Каждый раз, когда такое случается, вы можете быть уверены, что в каком-либо вашем соединении есть небольшая трещина.

Следующим шагом было присоединение черного измерительного провода моего мультиметра к отрицательному выводу источника питания. Затем я включил напряжение питания, и с помощью красного измерительного провода моего муль-тиметра проверил каждую точку схемы сверху вниз, измеряя напряжение в каждой точке. В такой простой схеме, как эта, на выводах каждой детали должно присутствовать некоторое падение напряжения.

Но когда я добрался до второго транзистора 2N2222, через который подается напряжение питания на динамик, то на его выходе ничего не было. Либо я перегрел транзистор во время его припаивания (что маловероятно), либо я плохо выполнил соединение. Я проверил перфорированную плату под транзистором с помощью увеличительной лупы и обнаружил, что припой распределился вокруг вывода транзистора без фактического соединения с ним. Ширина зазора была меньше 0,001'' (0,025 мм), но все-таки этого было достаточно. Возможно, проблема была вызвана наличием грязи или жира.

Это один из видов тщательного исследования, который нужно провести, когда схема не работает. Проверьте, чтобы все ваши компоненты были размещены правильно, проверьте источник питания, проверьте напряжение на плате, проверьте напряжение в каждой точке. Если вы достаточно настойчивы, то вы обязательно найдете причину неисправности.

Переключатели и входы для сигнализации

Теперь вам нужно сделать так, чтобы вашу систему можно было легко, без каких-либо проблем использовать. Так, блок-схема, приведенная на рис. 19, имеет дополнительный блок в верхней ее части, внутри которого написано: «Пользовательские элементы управления».

Рис. 19. Окончательная блок-схема для данной стадии проекта показывает, где должна быть добавлена соответствующая пользовательская функция управления.

Это означает: те или иные переключатели, светодиоды и любые соединения с внешним миром. Чтобы выполнить планирование этой части работы, я, прежде всего, обобщил те требования, которые предъявляются к системе сигнализации на данном этапе ее разработки.Система домашней охранной сигнализации с полным набором функций обычно имеет два режима: в доме и вне дома.

При использовании системы в режиме «в доме» вы включаете ее таким образом, чтобы она предупредила вас, если непрошеный посетитель открыл дверь или окно.
При использовании системы в режиме «вне дома» обычно вам нужно ввести некоторую кодовую комбинацию, после чего у вас будет около 30 сек, чтобы покинуть дом и закрыть за собой дверь. Когда вы возвратитесь, вы снова заставите систему сработать, но у вас будет примерно 30 сек, чтобы подойти к панели управления и ввести код снова, чтобы предотвратить включение устройства звуковой сигнализации.

Таким образом, система охранной сигнализации, которую вы разработали, может работать только в режиме «в доме». До сих пор достаточно много людей считают эту функцию полезной, которая обеспечивает спокойствие во время пребывания в доме. Позднее в этой книге я предложу вам способ, с помощью которого вы сможете встроить в эту систему режим «вне дома», но в настоящий момент будет вполне достаточной практическая реализация системы для режима «в доме».

Подумайте, как вы будете использовать ее повседневно. Естественно, что она должна иметь выключатель. Когда он включен, герконовые переключатели датчиков должны вставать на охрану. Но что случится, если вы включили систему, оставив окно открытым? В данный момент включение звуковой сигнализации нежелательно. Поэтому то, что вам будет нужно, это функция тестирования системы, которая подскажет вам, закрыты или нет ваши окна и двери. После этого вы сможете включать сигнализацию.

Я думаю, что для проверки системы сигнализации будет пригодна обычная кнопка без фиксации. Когда вы ее нажмете, то при закрытых дверях и окнах должен загораться зеленый светодиод. После того как зажегся зеленый свет, вы можете отпустить кнопку и включить напряжение питания, после чего должен загореться красный светодиод, который покажет, что система поставлена на охрану и готова к эксплуатации.

И еще одна дополнительная функция, которая будет очень полезной: функция подтверждения рабочего состояния устройства звуковой сигнализации, которая даст вам уверенность в том, что система будет выдавать звуковое предупреждение, когда сигнализация сработает. Схема, которая показана рис. 20, обладает всеми этими функциями. S1 — это однополюсный двухпозиционный переключатель; S2 — это двухполюсная двухпозиционная кнопка без фиксации типа Вкл./Выкл. На схеме система показана в режиме «покоя», когда кнопка не была нажата.

Рис. 20. На этой схеме приведен удобный способ добавления переключателя «Вкл./Выкл.» (S1), функции тестирования охранной системы и проверки наличия звуковой сигнализации.

D1 — это красный светодиод, D2 — зеленый, J1 — входное гнездо для подачи напряжения питания (должен быть подключен к внешнему источнику напряжения на 12 В) и R1 — резистор с сопротивлением 680 Ом для защиты светодиодов. Следует иметь в виду, что гнездо J1 в соответствии с обычной практикой исполнения имеет центральный контакт, подключенный к положительной клемме источника напряжения, а круглая оболочка вокруг центрального контакта подключена к отрицательной клемме источника напряжения.

Когда переключатель S1 находится в положении «Выкл.», он все еще продолжает подавать положительное напряжение через верхний контакт на кнопку S2. Если нажать на эту кнопку, то это приведет к переходу ее в положение «Проверка», полюс кнопки S2 подает напряжение питания и подключает его к герконовым переключателям датчиков на дверях и окнах. Провода от этих переключателей будут подсоединены с помощью пары соединительных клемм, которые на схеме показаны двумя незакрашенными кружками. Если все герконовые переключатели датчиков замкнуты и целы соединяющие их провода, то напряжение питания попадает на вторую клемму, а затем через нижний контакт переключателя S2 на светодиод D2 зеленого цвета, который при этом загорается.

Теперь, если переключатель S1 установлен в положение «Вкл.», то он подает напряжение питания на компоненты, установленные на перфорированной плате. Схема с транзистором подаст напряжение питания через зеленые провода на переключатель S2 и до тех пор, пока кнопка не будет нажата, напряжение питания через герконовые переключатели датчиков будет подаваться обратно на S2, далее на транзистор, что будет поддерживать потенциал на базе более отрицательным. При этом сигнализация будет оставаться безмолвной. Но как только какой-либо переключатель сработает, цепь будет разомкнута и раздастся предупреждающий звуковой сигнал. Единственный способ отключить ее это нажать на переключатель S1, установив его в положение «Выкл.».

Наконец, если вы нажмете кнопку S2, когда переключатель S1 находится в режиме «Вкл.», это приведет к отключению сети переключателей и к включению звуковой сигнализации. В этом случае кнопка S2 выполняет двойную функцию: когда переключатель S1 находится в положении «Выкл.», кнопка S2 выполняет проверку герконовых переключателей датчиков. Когда переключатель S1 находится в положении «Вкл.», кнопка S2 выполняет тестирование звука в устройстве звуковой сигнализации. Я считаю, что это самый простой из возможных способов реализации этих функций.

Установка переключателей

Если вы купили корпус для этого устройства в компании RadioShack, то он может быть в одном из двух вариантов исполнения передней панели: одна из металла, другая из пластика. Я думаю, что вы приобрели модель с пластиковой крышкой, поскольку просверливание отверстий в металле более трудное занятие. Тип пластика, который использует компания RadioShack, называется ABS — его форму очень легко менять с помощью инструментов, которые я рекомендовал вам приобрести.

Вы должны определиться с расположением переключателей и других компонентов, которые надо разместить на передней панели вашего корпуса. Я предпочитаю четко определенную схему размещения, поэтому я озадачиваю себя изображением этого расположения с помощью графической компьютерной программы, но рисунок в реальном масштабе, выполненный вручную с помощью обычного карандаша, тоже будет неплохим выбором. Только надо убедиться, что имеется достаточно места для установки всех компонентов, и попытаться разместить их аналогично их положению на схеме, чтобы снизить риск неправильного подключения.

Приклейте лентой ваш эскиз к внутренней стороне передней панели, как это показано на рис. 21, а затем острым инструментом, например шилом, сделайте наколы в нужных местах, где должен быть центр каждого отверстия. Эти метки помогут вам центрировать ваше сверло, когда вы будете просверливать отверстия. Не забудьте сделать много отверстий для прохода звука от динамика, который будет находиться под передней панелью вашего корпуса. Результат показан на рис. 22.

Рис. 21. Распечатанная схема компоновки переключателей, светодиодов и других компонентов, приложенная к обратной стороне передней панели корпуса. Следует использовать шило, чтобы сквозь бумагу наметить центры всех отверстий, которые надо будет просверлить.Рис. 22. Наружная часть передней панели после выполнения отверстий. Небольшая беспроводная дрель идеально справится с этой работой, если аккуратно была сделана разметка отверстий.

Я разместил все компоненты на передней панели за исключением входного гнезда для подключения напряжения питания, которое я разместил на одной из боковых поверхностей корпуса. Естественно каждое отверстие должно соответствовать размерам компонента, для которого оно предназначено, и вам для выбора сверла нужного диаметра следует использовать штангенциркуль, который очень полезен при выполнении такого рода измерений. В противном случае используйте сначала сверла меньшего диаметра, чтобы не сделать отверстие слишком большим. Инструмент для удаления заусениц это идеальное приспособление, которое поможет вам расширить отверстие таким образом, чтобы компонент входил в него достаточно плотно. Это может вам потребоваться, если вы просверлите отверстие сверлом 4,76 мм для светодиода диаметром 5 мм. Постепенно увеличивайте каждое отверстие, и ваши светодиоды будут входить в отверстие очень плотно.Если у вас имеется динамик, в котором нет отверстий для крепления, то вы можете его приклеить к месту установки. Я использовал для этого эпоксидный клей с затвердеванием в течение 5 мин. Будьте внимательны, не наносите избыточное количество клея, если вы не хотите, чтобы какая-та часть клея не попала на диффузор динамика.

Просверливание отверстий большого диаметра в тонком мягком пластике может оказаться трудной операцией. Сверло стремится сместиться и может повредить корпус. Вы можете решить эту проблему одним из трех способов:

Используйте качественное сверло для дрели.
Отверстия сверлите, последовательно постепенно увеличивая диаметр.
Просверлите отверстие меньшего диаметра, а затем расширьте его с помощью инструмента для удаления заусениц.

Вне зависимости от выбранного способа, вам потребуется закрепить или зафиксировать переднюю панель корпуса таким образом, чтобы внешняя поверхность была внизу и лежала на куске дерева. Затем вам надо будет выполнить сверление таким образом, чтобы сверла проходили через пластик и попадали в дерево.

Наконец, следует установить все компоненты на переднюю панель, как это показано на рис. 23, и обратить ваше внимание на нижнюю часть корпуса.

Рис. 23. Компоненты были установлены на передней панели корпуса (вид с обратной стороны). Динамик был приклеен к данному месту. Оставшийся клей был нанесен на светодиоды, но только на их корпуса. Однополюсный двухпозиционный переключатель типа «Вкл./Выкл.» находится справа вверху, двухполюсная двухпозиционная кнопка без фиксации — вверху слева и контактные клеммы, к которым будут подключены провода герконовых переключателей датчиков, установлены внизу.

Плата будет устанавливаться на дне корпуса и закрепляться четырьмя крепежными винтами размера М4 с шайбами и нейлоновыми контршайбами. Вам придется использовать контршайбы, чтобы снизить риск ослабления шайб и их падения в места установки компонентов, что может привести к возникновению короткого замыкания.

Вам нужно обрезать перфорированную плату таким образом, чтобы не повредить какой-либо компонент, установленный на ней. После разрезания платы следует проверить оборотную сторону перфорированной платы на наличие возможных повреждений медных дорожек. В углах перфорированной платы под крепежные винты просверлите отверстия, следя за тем, чтобы при этом не повредить компоненты. Затем нужно наметить отверстия на пластике на дне корпуса и просверлить в нем отверстия. С внешней стороны днища корпуса надо раззенковать все эти четыре отверстия (т. е. сделайте конусными края отверстий таким образом, чтобы винт с потайной головкой устанавливался заподлицо с поверхностью). Затем снизу вставьте винты и на них закрепите плату. Будьте очень внимательны, чтобы не присоединить перфорированную плату к днищу корпуса со слишком большим усилием. В результате могут возникнуть изгибающие напряжения, которые могут в свою очередь привести к повреждению соединений или медных дорожек на плате.Для смягчения изгибающих напряжений я предпочитаю под плату устанавливать кусок мягкого пластика. Поскольку вы используете контршайбы, которые не ослабляются в процессе эксплуатации, вам не надо выполнять затяжку винтов слишком сильно.

После установки платы на место снова проверьте схему.

Припаивание переключателей

На рис. 24 показано, каким образом могут быть подключены переключатель и кнопка. Следует напомнить, что S1 — это однополюсный тумблерный переключатель, а S2 это двухполюсная двухпозиционная кнопка без фиксации. Прежде всего, вам надо решить каким образом это следует выполнить. Для определения замкнутых выводов, когда кнопка не нажата, а какие выводы замыкаются при ее нажатии используйте ваш мультиметр.

Вы, наверное, захотите, чтобы переключатель был включен, когда тумблер перемещен вверх? Надо быть особенно внимательным при выборе ориентации кнопки, поскольку если вы ее перевернете, то схема в режиме «Проверка» будет постоянно выдавать звуковой сигнал, что не является тем, что бы нам хотелось иметь.

Рис. 24. Компоненты могут быть соединены вместе таким образом, чтобы повторить схему, показанную на рис. 20. В центре показаны красный и зеленый светодиоды, а черными небольшими кружками обозначены паяные соединения типа «провод—провод».

Следует напомнить, что центральный вывод любого двух-позиционного переключателя это почти всегда полюс переключателя, который подключается к выводам, расположенным под ним и над ним.Для подключения перфорированной платы к компонентам на передней панели необходим многожильный провод, поскольку провод такого типа легко сгибается и создает меньше напряжений в паяных соединениях. Скрутка между собой каждой пары проводов помогает минимизировать беспорядок.Не забудьте, что при подключении светодиодов их короткие выводы (катоды) должны быть соединены между собой и подключены к резистору с сопротивлением 680 Ом. Такое соединение типа «провод—провод» будет наиболее прочным. Чтобы минимизировать риск короткого замыкания при размещении всех деталей в корпус устройства, вы можете защитить некоторые оголенные выводы и соединения с помощью термоусадочной трубки.

При подключении проводов или компонентов к выводам переключателей ваш паяльник-карандаш не сможет обеспечить достаточный прогрев, чтобы выполнить хорошее соединение. Поэтому в этом случае вы можете использовать более мощный паяльник, но при этом должны организовать хороший теплоотвод, чтобы защитить светодиоды. Кроме того, когда вы будете паять, не допускайте перегрева проводов и компонентов более 10 сек. В противном случае это приведет к расплавлению изоляции и даже может повредить внутренние части переключателей.

В более сложных устройствах хорошим тоном является очень аккуратное присоединение передней панели к плате. Для выполнения этой задачи идеально подходят многоцветные жгуты проводов, соединенные с вилками, а ответные гнезда устанавливаются на плате. Для этого первого проекта я не считаю нужным делать такие соединения. Пары проводов хорошо бы скрутить между собой, как это показано на рис. 25.

Рис. 25. Плата была установлена на дно корпуса, а гнездо для подачи напряжения питания было ввинчено в нижнюю стенку корпуса. Скрученные пары проводов были подсоединены по принципу прямого соединения, без всяких попыток сделать расположение проводов более компактным, поскольку данный проект относительно небольшой. В верхнем правом углу на передней панели показана белая термоусадочная трубка, которая защищает оголенные выводы резистора с сопротивлением 680 Ом и его соединение с проводами. Припаивание проводов к кнопке требует большой осторожности и точности, поскольку ее выводы расположены очень близко друг от друга.

Окончательная проверка

Когда вы завершили монтаж схемы, проверьте ее! Если у вас пока нет герконовых переключателей датчиков, то вы можете использовать обычный кусок провода для соединения двух клемм. Следует убедиться, что переключатель S1 находится в положении «Выкл.», затем надо припаять подходящую вилку к проводам источника питания с напряжением 12 В, а затем вставить эту вилку в гнездо устройства. Когда вы нажмете кнопку S2, должен загореться зеленый светодиод D2, показывая, что между двумя контактными клеммами нет разрыва цепи. Теперь отсоедините провод между этими клеммами, снова нажмите кнопку и зеленый светодиод при этом должен остаться темным.Восстановите подключение к соединительным клеммам, а затем установите переключатель S1 в положение «Вкл.» — должен загореться красный светодиод. Нажмите кнопку, и вы должны будете услышать звуковой сигнал устройства охранной сигнализации. Отключите устройство, переведя переключатель S1 в положение «Выкл.», и затем включите его снова; после чего надо разъединить провод между соединительными клеммами. Снова будет слышен сигнал устройства звуковой сигнализации, который не прекратится даже, если вы снова соедините провода.

Если все работает именно таким образом, то наступает время привинтить переднюю панель корпуса на свое место, уложив провода внутрь корпуса. Поскольку вы используете корпус большого размера, то при этом может возникнуть опасность случайного касания оголенных частей проводов, поэтом следует соблюдать осторожность.

Установка охранной сигнализации

Перед тем, как начинать установку датчиков, вы должны проверить их по одному, перемещая магнитный модуль ближе к герконовому переключателю, а затем, отводя его, одновременно используя ваш мультиметр, чтобы проверять наличие сопротивления между двумя его выводами. Выводы герконового переключателя должны замыкаться, когда он находится недалеко от магнита, и размыкаться, когда магнит удаляется от него.Теперь надо нарисовать эскиз, на котором будет изображено, как вы собираетесь соединять ваши герконовые переключатели между собой. Главное, что следует помнить, это то, что они соединяются последовательно, а не параллельно! На рис. 26 изображен общий принцип. Два контакта слева это соединительные клеммы на передней панели пульта управления (выделена зеленым цветом), а темно-красными прямоугольниками выделены герконовые переключатели датчиков, установленных на окнах и дверях. Поскольку провода этого типа имеют две жилы, вы можете их прокладывать так, как я показал, но при этом разрезать и припаивать к ним ответвления. Паяные соединения на рисунке показаны оранжевыми точками. Обратите внимание, каким образом ток от клеммы протекает через все переключатели последовательно перед тем, как вернуться к другой клемме на пульте управления.

Рис. 26. Двухжильный провод с изоляцией (показан белым цветом) может быть использовать для подключения к клеммам пульта управления системы охранной сигнализации (корпусу устройства) всех герконовых переключателей датчиков (показаны темно-красными прямоугольниками). Поскольку датчики должны быть установлены последовательно, провод разрезается и соединяется в местах, которые выделены небольшими оранжевыми точками.

На рис. 27 показана та же самая схема соединения датчиков, которую вы, возможно, установили на практике, но в ситуации, когда у вас только два окна и одна дверь. Синие прямоугольники (установленные на окнах и двери, показанные серым цветом) обозначают магнитные модули датчиков, которые заставляют срабатывать модули герконовых переключателей.

Рис. 27. Пример установленной системы охранной сигнализации, в которую входит пульт управления (зеленый параллелепипед), провода, герконовые переключатели (темно-красные прямоугольники) и магнитные модули датчиков (синие прямоугольники), установленные на два окна и дверь. Магнитные модули датчиков должны быть расположены параллельно и рядом с герконовыми переключателями.

Разумеется, для такого подключения датчиков вам потребуется большое количество провода. Двужильный провод, который используется для установки дверных звонков или термостатов печей, отлично подходит для выполнения этой задачи.

После того как вы установили все герконовые переключатели, присоедините измерительные провода вашего мультимет-ра к проводам, которые должны быть присоединены к корпусу пульта управления устройства охранной сигнализации. Установите ваш прибор в режим прозвона (измерения сопротивления) и откройте по очереди каждое окно или дверь, чтобы проверить осуществляется ли разрыв цепи. Если все в порядке, то провода от датчиков можно присоединить к соединительным клеммам на вашем корпусе пульта управления.Теперь давайте разберемся с источником питания. Используйте ваш сетевой адаптер, установите на нем выходное напряжение 12 В, присоедините к нему вилку типа N или же эту вилку подключите к батарее для сигнализации с таким же напряжением 12 В.

Если вы используете батарею питания, то будьте особенно внимательны, поскольку провод, который ведет к центральной клемме вашей вилки, должен быть положительным! Батарея с напряжением 12 В может обеспечить достаточный по величине ток, который в состоянии сжечь ваши компоненты, если вы неправильно выполнили подключение. Наверное, вы будете крайне недовольны, если приведете в негодность ваше устройство при выполнении самого последнего шага.

Остается только одна последняя задача — выполнить надписи на пульте управления системы сигнализации рядом с тумблером, кнопкой, гнездом для подключения напряжения питания и соединительными клеммами. Вы знаете, что тумблер включает и выключает напряжение питания, а кнопка выполняет тестирование цепи и устройства звуковой сигнализации, но больше никто об этом не знает, а вы можете захотеть, чтобы ваши гости тоже пользовались сигнализацией, когда вас нет дома. Также следует иметь в виду, что пройдут месяцы или годы, и вы можете забыть детали. Запомните ли вы надолго, что в этом устройстве напряжение питания 12 В?Выполнение обозначающих надписей это отличная идея, но как вы можете видеть на рис. 28, я не позаботился об этом.

Рис. 28. Пульт управления охранной сигнализации завершен и собран в корпусе

Заключение

Проект создания охранной сигнализации дал вам возможность освоить основные шаги, которые вы обычно выполняете, когда начинаете что-то делать. Проект позволил вам:1. Нарисовать электрическую схему и убедиться, что вы ее понимаете.2. Модифицировать схему таким образом, чтобы использовать расположение проводников на макетной плате.3. Установить компоненты на макетную плату и проверить основные функции.4. Изменить или улучшить схему и повторно выполнить тестирование.5. Перенести схему на перфорированную плату, протестировать, выявить неисправности, если возникла такая необходимость.6. Добавить переключатели, кнопки, вилку для напряжения питания и вилки или гнезда для подключения схемы к внешнему миру.7. Установить все в корпус (и добавить необходимые надписи). При выполнении этой последовательности, я надеюсь, вы изучили основы электричества вместе с некоторыми основами теории электричества, а также познакомились с основными электронными компонентами. Эти знания должны вам дать возможность перейти к гораздо более сложной сфере — интегральным схемам.

Автор: Чарльз Платт

meandr.org

О нестандартном подходе к блокировкам ... - электронная сигнализация - Антиугон

07 декабря 2006

В этой статье я постараюсь осветить моменты, связанные с грамотной блокировкой двигателя, причем не с точки зрения корректности разрывов электрических цепей в автомобиле, а с точки зрения угоностойкости самих блокировок, то есть поговорим о том, как выжать из обыкновенной сигнализации максимум по части блокировок. Но сначала – необходимые пояснения по теме – для большинства история вопроса может оказаться полезной.

Так уж сложилось исторически, что подавляющее большинство сигнализаций используют реле в качестве исполнительных устройств. Наверное, поэтому девиз угонщиков всех времен и народов сегодня звучит так – “Шерше ля реле”. Блокирующие реле могут быть встроены в модуль сигнализации, или для управления таким реле у сигнализации имеются специальные выводы на разъеме. Или очень маленькие, но высококачественные и мощные реле помещаются в корпус штатного автомобильного реле (как это видно на фотографии, рис.1), вместе со схемой управления, которая осуществляет коммутацию по кодированным командам, поступающим от блока сигнализации либо по специальному проводу, либо вообще без провода, а по коммутируемым цепям в виде высокочастотного кодированного сигнала. Понятно, что с помощью таких реле “с начинкой” можно организовать наиболее скрытные и трудные для нейтрализации на сегодня блокировки, ведь их наличие в автомобиле ничего не выдает, и угонщики должны обладать высокой квалификацией для того, чтобы найти таких маленьких жучков в современном автомобиле, буквально нафаршированном различными электрическими устройствами и кабелями. Однако сигнализации, умеющие управлять беспроводными реле, стоят гораздо дороже повсеместно распространенных простых систем с обыкновенными релейными блокировками. Но при наличии средств – для дела защитить свою машину от угона предпочтение нужно отдавать таким не дешевым системам, потому что разработчики этим красивым решением сумели дать установщикам достаточно действенное решение для борьбы с угонами – управляемое по штатной проводке автомобиля (или даже по радиоканалу) реле блокировки.

Почему? Потому как обычная стандартно установленная сигнализация не сможет противостоять угонщикам более чем несколько минут. И причина кроется не только в стандартности и предсказуемости “массовой установки”, а еще и в том, что сами разработчики не уделили в свое время достаточного внимания важной функции блокирования двигателя, даже название для нее было придумано обидное – “вспомогательная”. “Молодцы”, конечно, что скажешь – одно встроенное реле или даже просто один провод – вот и все, что отводится ими для осуществления этой все-таки далеко не вспомогательной, а такой же основной функции сигнализации, наряду с оповещением.

Что ж, поглядим – что можно сделать для того, чтобы исправить положение “малой кровью”. Для “поглядеть”, однако, нужно хорошо представлять – какие алгоритмы блокирования двигателя используются в современных охранных автомобильных системах.

А они – алгоритмы эти – бывают пассивными и активными. Все как и у известных “меньшинств” – вроде реле и реле – а гляди-ка – может быть “пассивным”, а может – и “активным”. От алгоритма зависит (типа, от среды обитания, от воспитания – кто кем и каким станет). Активный алгоритм блокирования – наиболее уязвим, потому что блокирующее реле при таком алгоритме в обесточенном состоянии разрешает запуск двигателя. Этот вид блокировки по другому называют “нормально-замкнутым”, или просто НЗ – по типу контактов блокирующего реле в режиме “Охрана”. Типичную схему реализации НЗ блокировки двигателя иллюстрирует представленный на рис.2 фрагмент схемы подключения стандартной тайваньской сигнализации – в основном НЗ блокировку любят использовать производители, у которых с рождения узкие глазищи. В режиме “Снято с охраны” на выводе блокировки, а значит, и на обмотке реле, нет напряжения, и реле своими НЗ контактами (контакты 87а и 30) разрешает запуск двигателя. Точнее сказать – не препятствует этому. В состоянии “Охрана” на этом проводе присутствует потенциал массы, и при попытке запустить двигатель на втором конце обмотки появится плюс от замка зажигания, реле переключится, запретив, таким образом, работу стартера, в этом примере.

Для нейтрализации активной блокировки, очевидно, достаточно просто любым способом обесточить модуль сигнализации. Например, вытащив все разъемы из модуля, или просто оборвав провода, а часто бывает достаточно вытащить предохранители системы из держателей. И все – завести двигатель ничего не помешает. В этом – главная причина – за что я на дух не переношу блокировки НЗ контактами реле.

Как видно из схемы, реле блокировки разрывает цепь управления штатного реле бензонасоса, поэтому ток через его контакты – небольшой, что позволяет использовать маломощное, а значит – малогабаритное реле. В то же время угоностойкость такой простейшей блокировки – невысокая – обычно ее обходят, подавая напряжение непосредственно на бензонасос, перемычкой. Несколько повысить качество блокировки можно, добавив еще одно блокирующее реле (рис.4), разорвав его контактами силовой провод питания насоса. При этом желательно штатный силовой провод частично удалить, проложив вместо него свой провод – получится так называемая “разнесенная” блокировка – восстановить разрыв лиходеям окажется еще сложнее. Особенно, если второе реле установить непосредственно в лючке бензонасоса, как это проиллюстрировано на фотографиях 5, 6, 7 и 8.

Важнейшее достоинство НР блокировки – даже если обесточить сигнализацию вышеназванными способами – это не поможет – для нейтрализации уже необходимо не только обесточить систему, но и подключить блокирующий вывод сигнализации к массе. Для того чтобы еще больше осложнить задачу угонщикам, разработчики встраивают блокирующее реле внутрь модуля сигнализации. Пример такой блокировки представлен на рисунке 9 – встроенным реле разрывают сильноточную цепь питания бензонасоса – и для обхода блокировки в этом случае требуется уже восстанавливать разрыв.

Таким образом, легко видеть, что НР блокировка лучше противостоит угонщикам – они должны найти в жгуте сигнализации нужные провода и соединить их вместе. Или найти провод “массы” на разъеме сигнализации, отключить его и соединить вместе остальные провода. В общем – это уже посложнее, чем вырвать блок сигнализации из разъемов. Но все равно просто.

Ну, с НР блокировками понятно – а как быть, если у сигнализации активный алгоритм блокировки НЗ контактами реле. Такие вопросы часто возникают у тех, кто бы хотел доработать имеющуюся в распоряжении тайваньскую сигнализацию, дабы добавить ей защитных свойств “за недорого”. Выход есть, но для этого требуется вмонтировать в модуль сигнализации транзисторный ключ-инвертор. Само реле блокировки лучше всего сделать выносным, а схему коммутации обмотки реализовать так, чтобы на один ее конец необходимо было подать 12 вольт, а на другой – потенциал массы. Тогда скручивание в одну кучу всех проводов, или даже только двух проводов управления ничего не даст! Двигатель останется заблокированным.

Схема такой переделки показана на рисунке 10.

Обычно в стандартных сигнализациях выход на НЗ блокировку берется с выхода буферной микросхемы (ULN2003A – например), иногда, видимо, на “всякий случай” разработчик добавляет последовательно диод или низкоомное сопротивление – особенно, если вместо буферной микросхемы используется транзисторный ключ, или же выход на блокировку берется непосредственно с процессора. Низкоомный резистор или диод исполняют роль своеобразных предохранителей, их нужно удалить при доработке.

На фотографии на рисунке 11 для примера представлена плата сигнализации, в которой выход на блокировку взят непосредственно с “ноги” микросхемы (отмечено красной стрелкой) – в этом случае придется порезать дорожку на плате. Сопротивление R2 выбирается из соображений оптимального потребления тока – однако не нужно увлекаться – ведь нагрузкой в цепи коллектора транзистора будет обмотка реле, и от типа реле зависит – какой ток необходим транзистору для насыщения в открытом состоянии, и, соответственно, от этого зависит номинал сопротивления в базе. Для большинства случаев подходят составные n-p-n транзисторы с соответствующим типу реле нагрузочным током. Естественно, ключ преобразует алгоритм блокирования с активного НЗ на пассивный НР – когда на микросхеме “минус в охране” – транзистор закрыт, реле обесточено, двигатель заблокирован. Второй конец блокирующего реле целесообразно подключать к проводу “Зажигание”, дабы реле не было бы под напряжением при отключенной по каким-либо соображениям сигнализации и при не работающем моторе. Однако если второй конец обмотки реле подключить к “Зажиганию” непосредственно внутри сигнализации, да еще через диод, как показано на схеме, то тем самым задача угонщика еще больше осложнится – уже будет не достаточно найти провода на блокировку и соединить их вместе или к массе – нужно будет на один из них подать плюс, а на другой – минус, а это уже лотерея 50 на 50. В свое время эту простую мысль мне “внушил” Григорий, ака GrishaTav ( [email protected] ). Сценарий этот может иметь место, когда угонщик сначала обесточит сигнализацию (а не получилось), затем попробует отсоединить разъемы и найти выход на блокировку (обычно это оранжевый или желтый провод) – опять промашка, затем наверняка будут попытки попеременного подключения всех “подозрительных” проводов на массу – время, одним словом, на все это нужно больше времени. А это и есть наша цель – максимально возможно увеличить время, необходимое для угона. Для этого же можно использовать не одно, а несколько блокирующих реле, подключенных по описанному алгоритму – каждое такое реле существенно осложнит задачу запуска двигателя возможным угонщикам, и, ясное дело, вероятность для них быть пойманными на месте преступления возрастет. Мы же можем работать не торопясь, и дело наше правое, и враг будет разбит – ведь нам сам бог велел подумать еще и еще – что бы такого сделать…хорошего для нашего автомобиля, дабы еще больше обезопасить его от кражи.

Фотография на рис. 12 – иллюстрирует один из примеров реализации этой доработки в жизни – дополнительные элементы удачно разместились на месте выпаянного реле световой сигнализации (которое выпаивается и монтируется удаленно потому что характерное для него “щелканье” контактами во время тревоги – демаскирующий фактор). Синий провод – это дополнительный провод на второй конец обмотки реле.

Как видно – при правильно “заточенных” руках добавить в сигнализацию всего лишь транзистор и резистор, да пару проводков – весьма простая задача – главное, это хорошо представлять себе принцип работы описываемых алгоритмов.

Подобным образом можно дорабатывать и сигнализации с пассивным алгоритмом НР контактами реле – транзисторный ключ в этом случае, очевидно, не потребуется. А если разработчик позаботился о более спокойном сне авто владельца и встроил блокирующее реле внутрь модуля сигнализации, то тогда наращивать число дополнительных выносных релюшек можно “как душа просит” – и получается тогда концепция “сигнализация + иммобилайзер” в одном флаконе – и всего лишь за счет дополнительных реле и правильно-организованных блокировок.

Ну хорошо, возразят мне многие, но ведь это же надо раскручивать корпус, брать в руки паяльник, аккуратно монтировать элементы, часто резать дорожки на печатной плате – в общем, технология эта, соглашусь, не для каждого. Да и с гарантией на модуль проблемы неизбежны. Более важный момент еще такой – хотя после описанных доработок и труднее, но все же можно обойти реле блокировки – они по-прежнему завязаны на модуль сигнализации.

А что если использовать в качестве блокирующих реле не простые, а поляризованные?! На фотографиях (рис.13 и 14) представлены несколько классных экземпляров такого реле. Для сравнения на фото 13 присутствуют также обыкновенное автомобильное реле (слева) и упомянутое где-то в начале статьи радиореле вместе с двухкнопочным пультом управления. Не правда ли – размеры поляризованных реле весьма малы. У самого приятного для наших целей реле SDS S2-L-12V – четыре контактные группы (две НЗ и две НР) и два устойчивых состояния. А теперь о главном достоинстве этих реле – переключаются они из одного устойчивого состояния в другое только при смене полярности напряжения, подаваемого на обмотку! Это интересное свойство и позволяет организовать уникальную блокировку, приближающуюся по своим свойствам к упомянутым в начале статьи кодированным блокирующим реле, которые пока что используются преимущественно в дорогих системах охраны. И что самое важное – реализовать описанную ниже блокировку можно для любой сигнализации! По существу это секретка, но с управлением от главного модуля сигнализации.

Рис. 13	Рис. 14

Рассмотрим несколько характерных примеров использования “маленьких помощничков”.

Пример 1. Поляризованное реле подключается к силовым выходам на управление дверными активаторами. Вот кстати, меня часто просят нарисовать для иллюстрации наиподробнейшие схемы подключения, с нумерацией контактов, для конкретного типа сигнализаций, и вообще – объяснить все максимально подробно. Но в этом примере схема настолько элементарна, что уж разрешите ее не приводить – а ограничиться описанием принципа. А именно – при закрытых замках дверей реле находится в позиции “блокировано”, при открытых – “блокировка снята”, то есть обмотка поляризованного реле подключается просто в параллель к дверным активаторам, потому что реле и обыкновенный тайваньский моторчик очень похожи – те же два устойчивых состояния и переключение по смене полярности управляющего импульса. Только реле не боится постоянного напряжения на обмотке, и рукой его не переключишь из одного состояния в другое, как моторчик.

Понятно, что скручивание проводов вместе здесь, как и в остальных примерах ниже – не позволит снять блокировку. Вмешательство в схему сигнализации не требуется, гарантия – сохраняется. Недостаток – без дополнительного реле нельзя задействовать удобную для некоторых такую функцию многих сигнализаций, как закрывание замков дверей машины во время движения. Это, надо сказать – тоже популярная тема – как повесить на слаботочный выход сигнализации на управление ЦЗ дверные активаторы, как организовать подключение дополнительных датчиков и передатчика пейджера по питанию, а в нашем случае – как же подключить дополнительную блокировку двигателя, если хочется, чтобы и двери во время движения машины для безопасности были бы закрыты по команде сигнализации? Ну что же – на рисунке 15 представлена подробная схема – как это реализуется на практике. Заодно для примера “гибкости мышления” в качестве поляризованного реле взято более распространенное двух обмоточное реле (РПС28Б, РПС34, РПС36 и др.) – у таких типов реле коммутация осуществляется подачей импульса управления на соответствующую обмотку, а не при смене полярности управляющего импульса. Однако это обстоятельство совсем не мешает использовать такие реле для наших целей.

Пример 2. Сигнализация имеет два незадействованных дополнительных канала управления внешними устройствами – по команде с брелка на выводах доп. каналов формируется отрицательные импульсы, переключающие поляризованное реле в состояние – “блокировано” и “разблокировано”. Именно такой, в общем-то, редкий вариант приведен на принципиальной схеме на рис. 16, с необходимыми пояснениями. Хотя здесь лучше действовать по ситуации, в зависимости от возможностей имеющейся в распоряжении охранной системы. Например – у сигнализации есть выход для функции “Комфорт”, когда при постановке на охрану дополнительно закрываются стекла – ОК, используем этот импульс для активации реле – при каждой постановке на охрану реле будет переключаться вместе с подъемом стекол, и наша машина получит дополнительную блокировку ценою в несколько реле, одно из которых ну очень хитрое. Кстати, для его управления, ввиду низкого потребляемого тока (меньше 10 миллиампер) можно задействовать и непосредственно выход сигнализации, предназначенный для активной блокировки.

Есть у вашей сигнализации выход для того, чтобы дистанционно открывать багажник, или замок капота, который обычно работает в режиме “снято с охраны” – отлично, – можно использовать выход такого канала для разблокирования реле и, соответственно, двигателя. В тоже время, если проявить смекалку и поручить ответственную задачу отключения реле штатным кнопкам автомобиля или их удобной подходящей комбинации, то получится уже НЕОТКЛЮЧАЕМАЯ от сигнализации блокировка! Кнопки же могут быть самые разные – их довольно много в машине – например, кнопки стеклоподъемников или управления зеркалами. Это может быть также концевик стояночного тормоза, или концевик тормозной педали или датчик задней скорости, или кнопка включения обогрева заднего стекла, или рычаг переключения ближнего/дальнего света, или кнопка омывателя, – наконец, – бибикалка (шутка) – да мало ли откуда еще можно “добыть” необходимые “по требованию” 12 вольт в салоне защищаемого автомобиля! Варианты могут быть самые различные – важно лишь отсеять откровенно неудобные или те, которые можно заметить с улицы – например, если включено зажигание, то при нажатии на педаль тормоза будут загораться стопари – это можно заметить снаружи и прикинуть – как нужно отключать “секретный тумблер” в такой машине.

А как быть, если у сигнализации не хватает дополнительных каналов, а дополнительные манипуляции со штатными кнопками – не желательны (не все любят каждый раз заводить двигатель своей машины в “два притопа три прихлопа”). Такой случай иллюстрирует следующий пример (рис.17). Здесь один конец обмотки реле коммутируется … выходом сигнализации на сирену (“сирена”, к слову, может управлять, не только блокировкой, с помощью этого вывода можно даже “научить” сигнализацию двери раздельно открывать, как это сделал в свое время Юрий Гнатюк из Архангельска, ака Jora – здесь он живет http://jora.by.ru , а здесь он рассказал про использование выхода на сирену “не по назначению” http://www.auto.ru/wwwboards/stealings/0034/9289.shtml ).

Отключается реле (в нашем примере) дополнительным каналом сигнализации. Получается интересный алгоритм работы, основанный на удобной и полезной фишке большинства сигнализаций, именуемой сложно так – “бесшумная постановка/снятие с охраны” или, по-другому – без звуковых сигналов подтверждения сиреной. То есть при тихой постановке наше хитрое, реально основное реле активироваться не будет, и, если мы также “тихо” снимем сигнализацию с охраны – реле так и будет “спать” дальше. “Разбудить” его, однако, может любая тревога, а точнее – первая же тревожная трель сирены. Сирена, кстати, может сработать не только в “охране”, но и при разбойном нападении – и тем самым перед разбойниками появится новый, неожиданный и даже “поляризованный” рубеж защиты двигателя – называется “попробуй заведи”.

Разумеется, второй, разблокирующий конец “хитрого” реле также можно подключить на уже описанную комбинацию штатных кнопок, которая – это важно, – уже не будет иметь жестких ограничений по удобству регулярного использования – ведь теперь это придется делать гораздо реже. Например, при парковке в неблагоприятном районе или на длительное время лучше поставить сигнализацию на “охрану” со “звуком” – спокойнее будет. А для кратковременной остановки можно положиться и на датчики – которые по определению обязаны хоть один “кряк” сирены да обеспечить. Если за время, пока машина находилась под охраной сигнализации, ничего не случилось, то владелец машины отключает систему так же бесшумным способом, садится и едет по своим делам. Если же была тревога, то реле сразу же переключится в положение “блокировано”, и никакие манипуляции с сигнализацией не помогут переключить его обратно – нужно будет воспользоваться известным только владельцу способом “два притопа три прихлопа”. Но это уже не напрягает как в предыдущих вариантах, ведь при правильно отрегулированных датчиках ложные срабатывания у сигнализаций случаются редко. Ну а при не ложных сработках – за счет дополнительного рубежа защиты есть шанс остаться с машиной.

Вот так, за неспешными объяснениями, мы потихоньку и добрались до конца края нашей “смекалистости”. Выкидываем лишние реле (которые еще и шунтировать диодами нужно “на всякий случай” – а на это требуется при монтаже время, которое деньги, появляются лишние соединения, которые снижают надежность и т.п.), и остается вот такая простая “до неприличия” схемка на рис.18 – не правда ли, оригинальное решение?! Характеристики “хитрых” реле позволяют им прекрасно обходиться без своих обыкновенных “клацающих” контактами собратьев. Один конец оказывается подключенным на массу через сопротивление обычной неавтономной сирены (предохранитель (или диод), включенный последовательно с сиреной, защищает выход сигнализации на сирену – ведь теперь на этом выходе лежит важная задача активации “спящей” блокировки). Второй конец “сидит на массе” через дополнительное копеечное сопротивление в 100 Ом, так как сопротивление у обмотки реле – килоом и больше. Как работает схема – элементарно, дорогие Ватсоны. Активируется реле любыми сигналами сирены – в том числе и служебными, это уже описывалось. А отключается – геркончиком, через контакты которого на вторую обмотку реле в нужный нам момент поступает 12 вольт. Провел магнитом геркона в нужном месте обшивки, при этом сирена тихонечко так “скажет” – все в порядке, реле отключилось, и заводи смело двигатель. Геркон можно взять и с переключающими контактами – просто они реже встречаются, а вот обычный НЗ геркон (это он НЗ когда с магнитом в паре, а без магнитной ответной части его состояние – как на схеме – нормально-разомкнутое) и резистор – продаются везде. Куда спрятать геркон в машине – это не проблема – они такие маленькие встречаются, что можно выбрать и спрятать куда угодно – вплоть до “бибики”, и это уже не шутка.

Таким образом, применение таких реле – относительно дешевых, но весьма подходящих для, не побоюсь этого слова – святой задачи достойно заблокировать НАШ автомобиль – серьезная заявка на победу в борьбе с угонщиками – ведь блокировка-призрак, так можно ее назвать – не отключается, даже если найден весь сигнализационный сабж, и, в тоже время, практически не напрягает в повседневном использовании. Надежность реле, конечно же, выше, чем у сложных микропроцессорных устройств, и это делает абсолютно не нужным, в целях исключения гарантийных претензий, предусматривать “аварийные” обходы блокировок – ведь не секрет, что владельцы автомобилей чуть что случись с мотором – первым делом грешат на сигнализацию. И конечно, в таких случаях они часто и не вспоминают – что же там им на сервисе показывали, чтобы отключить блокировки. А в случае использования поляризованных реле пользователь сам их отключает периодически, и уж эта цепь отказать может только по причине не качественного монтажа, что само по себе – нонсенс – все равно что массу у сигнализации плохо прикрутить. Особенно приятно и то, что размеры поляризованных реле гораздо меньше, чем у таких серьезных конкурентов как Hook-Up реле, что позволяет заматывать их непосредственно в жгуты, делая задачу их обнаружения трудно выполнимой на практике.

Да что там в жгуты – для тех, у кого правильные руки и кто любит оригинальные нестандартные решения – последняя иллюстрация (рис.19) в этой статье – реле блокировки, помещенное в корпус обычной автономной сирены. Расчет простой – ценную вещь чаще труднее всего найти, если она лежит на видном месте. Угонщик первым делом “попортит” до боли знакомую всем сирену, оборвет ей провода, и тем самым еще больше осложнит себе задачу завести двигатель. Придет ли кому-нибудь в голову, что релюшка может жить в корпусе стандартной сирены? А ведь ей там и тепло, и сухо – разве что громко временами. Будем надеяться, что она, релюшка – глуховатая от рождения.

И останется у угонщиков только возможность попробовать себя на поприще “обхода” этих маленьких жучков, а вот о том, как им и в этом помешать конкретно и не дорого, мы поговорим, надеюсь, в следующей статье.

Удачи всем!

Сергей, ака Hungary ([email protected]) специально для сайта AUTOELECTRIC.

Ах да, чуть не забыл! Само собой – материал авторский, поэтому плизззз, при перепечатке ссылаться на мой реквизит-с (для Мастеров из 12 Вольт – бонус, в виде исключения – там все равно статьи подписывать не любят). А название “блокировка-призрак” – зарегистрировано самыми конкретными учреждениями, организациями и ведомствами, где работают серьезные дяди и тети и, короче, принадлежит мне. Хотя сначала я хотел назвать такой тип блокировки очень скромно – “Блокировка имени Hungary!”, но потом подумал – пусть лучше будет “блокировка-призрак” – это название лучше характеризует данный тип блокировки.

26.02.2002 http://autoelectric.ru/advices/block/block.htm