Журнал «Радиоконструктор» 01-2017
Издание
по вопросам радиолюбительского конструирования и ремонта электронной техники
Ежемесячный научно-технический журнал, зарегистрирован Комитетом РФ по печати 30 декабря 1998 г.
Свидетельство № 018378
Учредитель - Гл. редактор -Алексеев Владимир Владимирович
Подписной индекс по каталогу «Роспечать.
Газеты и журналы» - 78787
Издатель - ЧЛ. Алексеев В.В. Юридический адрес -
РФ, г.Вологда, Ботанический пер. д.4
Почтовый адрес редакции -160009 Вологда а/я 26 тел.: 8(8172)70-47-56 факс: 8 (812) 670-62-77 доб. 934285 сайт- http://radiocon.nethouse.ru E-mail - radiocon@bk.ru
Платежные реквизиты : получатель Ч.П. Алексеев В.В.
ИНН 352500520883, КПП О
р/с 40802810412250100264 в СБ РФ Вологодское отд. №8638 г.Вологда. кор.счет 30101810900000000644, БИК 041909644.
За оригинальность и содержание статей несут ответственность авторы. Мнение редакции не всегда совпадает с мнением автора.
© И.П. Алексеев В.В. Воспроизведение материалов журнала в любом виде без письменного согласия редакции разрешается не ранее шести месяцев с даты выхода воспроизводимого номера журнала. При цитировании ссылка на «Радиоконструктор» обязательна.
Январь, 2017. (1-2017)
Журнал отпечатан в типографии ООО ИД «ЧереповецЪ».
Вологодская обл., г. Череповец, у. Металлургов, 14-А.
Т1700 Выход 25.12.2016
В НОМЕРЕ :
радиосвязь, радиоприем
СВ-радиостанция с персональным вызовом ......... 2
KB-приемник прямого преобразования с демодулятором на двухзатворном полевом транзисторе............ 5
аудио, видео
Переключение AV-входов телевизора китайским дистанционным переключателем для люстр	6
источники питания
Блок питания +5... 15V / 20А ................... 9
Преобразователь напряжения =12V / -220V........ 11
компьютер
Зависимое управление питанием периферии........ 12
ретро
Стереоусилитель «Вега-10У-120С» ............... 14
измерения
Двойной вольтметр на Arduino Uno .............. 16
автоматика, приборы для дома
Интерком для частного дома .................... 18
Терморегулятор ................................ 21
Таймер для управления освещением двора частного дома 23 Акустический автомат - выключатель света....... 25
Таймер для временного включения светильника	27
Универсальный таймер........................... 28
Удаленное управление с помощью сотового телефона с ответом о состоянии нагрузки ................ зо
Инфракрасный датчик с реле на выходе .......... 32
Простой домофон на ИМС КР142ЕН12А ............. 33
Акустическое реле ............................. 34
Охранная сигнализация для офиса или склада..... 35
Автомобильный вольтметр и тахометр на Arduino Uno .... 37 Сигнализатор света фар для автомобиля ......... до
Музыкальная сирена ............................ 42
Автоматический выключатель ближнего света фар.. 43
начинающим
Осциллограф.................................... 44
ремонт
Активная акустическая система AKAI-AS-RM8025SSP (принципиальная схема)......................... 47
справочник
Таблица для подбора выпрямительных мостов по обратному напряжению и прямому току ........... 48
^Все чертежи печатных плат, в том случае, если'' их размеры не обозначены или не оговорены в тексте, печатаются в масштабе 1: 1.
Все «прошивки» к статьям можно найти здесь:
. http://radiocon.nethouse.ги	.
СВ-РАДИОСТАНЦИЯ
С ПЕРСОНАЛЬНЫМ ВЫЗОВОМ
Портативные радиостанции 11-метрового диапазона сейчас уже не пользуются таким спросом, как ранее, но интерес к ним все же имеется.
Здесь описывается схема СВ-радио-станции, сделанная на основе радиотракта для сигнализации, описанного автором в Л.1. Особенность схемы в том, что в тракте ПЧ приемного тракта нет пъезокерамического фильтра ПЧ, - только одиночный контур. Это ведет к снижению избирательности, но способствует увеличению чувствительности (из-за снижения потерь в ФПЧ), но самое главное, что это позволяет для задающего генератора передатчика и гетеродина приемника использовать кварцевые резонаторы с нестандартным разносом частот. В этой схеме, в передатчике работает резонатор на частоту 27,4 МГц, а в гетеродине приемника - 26,999 МГц. В результате, промежуточная частота равна 401 кГц. Готовый фильтр на такую частоту приобрести невозможно. А вот LC-контур сделать несложно.
Обычно, СВ-радиостанции имеют систему шумопонижения, которая следит за уровнем полезного сигнала, и при его снижении ниже некоторого порога либо выключает УНЧ, либо шунтирует его вход. Такой способ хотя и делает беззвучной работу радиостанции при дежурном приеме, но, во-первых, снижает фактическую чувствительность приемного тракта, во-вторых, пропускает помехи, которые ошибочно принимает за полезный сигнал, и в-третьих, реагирует на сигналы других радиопередающих устройств.
Избавится от этих неприятностей можно, заменив стандартную систему шумопонижения, системой распознающей вызывной сигнал исключительно «своей» радиостанции (второй из комплекта). В Л.1, чтобы исключить ложные срабатывания сигнального устройства использовался способ частотного кодирования сигнала, при котором сигнал «своего» передатчика модулируется НЧ сигналом
определенной частоты, а в приемном тракте есть тональный декодер, распознающий «свой» сигнал по частоте модуляции. Здесь такой способ используется для передачи вызывного сигнала. Находясь в режиме дежурного приема приемный тракт радиостанции работает с выключенным УНЧ, и поэтому беззвучен, даже в условиях сильных помех, так и сигналов других радиостанций, работающих на близкой или такой же частоте. Чтобы вызвать абонента с вызывающей радиостанции подается сигнал, модулированный определенной частотой. Приемный тракт радиостанции, к которой адресован данный вызов, распознает частоту модуляции сигнала и включает сигнализатор вызова, представляющий собой простой мини-зуммер с прерывателем тока на мигающем светодиоде. Раздается прерывистый звуковой сигнал. Услышав его нужно переключить радиостанцию из дежурного в рабочий режим и далее, вести двухстороннюю симплексную связь, так обычно.
Питается радиостанция от источника напряжением 4,8V, состоящего из четырех Ni-Cd- аккумуляторов типоразмера «АА».
Теперь рассмотрим схему. Режимы «RX/ТХ» переключает переключатель-кнопка S1, состоящий из двух групп, коммутирующих антенну и питание. Тракты приема и передачи раздельные. Общие только антенна, источник питания и схема вызова. Переключатель S2 (он с фиксцией) переключает режимы приема, -дежурный и рабочий. Кнопка S4 - подает вызывной сигнал при передаче. То есть, для подачи вызова нужно одновременно нажать и удерживать кнопки S1 и S4.
На схеме S1 - в положении «RX», S2 -«дежурный прием». S3 - выключатель питания, S4 - вызов выключен.
При приеме сигнал от антенны поступает на контур L3, СЗ, С4, настроенный на частоту принимаемого сигнала. А далее, на УРЧ на полевом транзисторе VT1. Данный усилитель согласует низкоомный вход преобразователя частоты микросхемы А1 с контуром L2, СЗ, С4 и способствует увеличению чувствительности до 0,3-0,5 цУ.
2
(радиоконструктор 01-2017
Приемный тракт построен по схеме с однократным преобразованием частоты. Частота гетеродина стабилизирована кварцевым резонатором Q1 (26,999 MHz). Частоту можно немного отклонить подстройкой L3. Промежуточная частота 401 kHz выделяется контуром LC1-C6. Это готовый контур ПЧ от карманного радиоприемника с AM диапазонами и ПЧ 455 kHz, частота резонанса которого понижена до 401 kHz включением параллельно ему дополнительного конденсатора С6, емкость которого при налаживании нужно уточнить. Аналогичный контур (LC2-C11) работает в частотном детекторе.
Как уже сказано выше, схема шумопонижения микросхемы МС3361 здесь не используются, а сигнал НЧ снимается с вывода 9 и поступает через резистор -регулятор громкости R5 на УНЧ на микросхеме А2, нагруженной на динамик В1. Кроме того, НЧ сигнал через цепь C14-R4 поступает на вход микросхемы АЗ, которая в дежурном приеме работает как
тональный декодер.
Переключатель S2 (дежурный / рабочий) переключает питание микросхем А2 и АЗ. Если на выходе А1 есть НЧ сигнал частота которого соответствует коду, заданному цепью R8-C23, то открывается выходной ключ АЗ, выведенный на вывод 8. Через него подается напряжение на последовательную цепь из микро-зуммера BF1 и мигающего светодиода HL1. Светодиод мигая прерывает ток через зуммер и он звучит прерывисто.
При переключении S2 в противоположное, показанному на схеме, положение питание от АЗ отключается и подается на УНЧ на микросхеме А2. При этом из динамика может быть слышен тональный сигнал, если сигнал вызова еще передается.
Светодиод HL1 является не столько индикатором, сколько прерывателем звучания зуммера. И от него можно отказаться, но тогда зуммер будет звучать непрерывно.
Фадиощнструщпор 01-2017
3
Для включения передатчика нужно S1 переключить в противоположное показанному на схеме положение. При этом, антенна и питание переключаются на передатчик. А приемный тракт обесточен.
Собственно передатчик - двухкаскадный, на транзисторах VT2 и VT3. Задающий генератор выполнен на VT3, а усилитель мощности на VT2. Номинальная выходная мощность около 0,3W (при напряжении питания 4,8V). Несущая частота передатчика задана кварцевым резонатором Q2 (здесь он на 27,4 MHz). Узкополосная ЧМ осуществляется с помощью LC-цепи L8-VD3, включенной последовательно резонатору.
Модулирующий усилитель собран на транзисторах VT4-VT5. На его вход сигнал может поступать от электретного микрофона М1 (при показанном на схеме положении S4) или от генератора кодовой частоты АЗ, в противоположном положении S4. Подстроечным резистором R13 можно отрегулировать уровень сигнала кодовой частоты, поступающего на вход модулирующего усилителя.
Чтобы обеспечивалась взаимная работа двух или нескольких радиостанций, нужно настроить их тональные кодеры-декодеры на одну и ту же частоту. То есть, цепи R8-С23 у них должны быть одинаковыми.
Частотно-модулированный сигнал выделяется на контуре L6-C29-C30 и через катушку связи L7 поступает на усилитель мощности на VT2.
Питание на высокочастотную часть схемы передатчика поступает через фильтр L9-C39-C40, исключающий проникание ВЧ на НЧ тракт.
Нагружен усилитель мощности на дроссель L5, с которого ВЧ сигнал поступает в антенну через согласующий «П»-контур C22-C21-L4-C20. Катушка L1 увеличивает электрическую длину антенны.
Детали. Как уже было сказано, в данной схеме в тракте ПЧ нет стандартного пьезофильтра, так как ПЧ нестандартна. Если есть возможность приобрести резонаторы Q1 и Q2 с разницей частот 455 или 465 kHz можно вместо контура LC1-C6 применить стандартный пьезофильтр от карманного радиоприемника с АМ-диапа-
зонами, а контур LC2-C11 заменить керамическим резонатором на стандартную ПЧ, подключив их так как, например, сделано в Л.2.
Для намотки ВЧ-контурных катушек используются пластмассовые каркасы с ферритовыми подстроечными сердечниками от модулей радиоканалов старых телевизоров типа 3-УСЦТ. Катушка L1 -16 витков, L2 - 10 витков, L3 - 9 витков, L4 - 10 витков, L6 - 10 витков с отводом от 5-го, L7 - 4 витка, L8 - 12 витков. Все эти катушки намотаны проводом ПЭВ 0,31. Обмотка равномерно распределяется по секциям каркаса. Дроссели L5 и L9 одинаковые, фабричные, индуктивностью 25 pH (это дроссели, снятые с модуля цветности МЦ-3 телевизора 3-УСЦТ, - L6, L7 или L8 по схеме телевизора).
Микрофон М1 - электретный микрофон от старого кассетного магнитофона. Либо любой электретный микрофон, например, от электронного телефонного аппарата. Подбором сопротивления R20 можно установить его чувствительность.
Динамик В1 - динамик мощностью 0,5W и сопротивлением 8 От. Подойдет любой динамик 4-16 От, 0.1-1W.
Зуммер НСМ1203Х можно заменить любым малогабаритным зуммером на 3V.
HL1 - красный индикаторный мигающий светодиод.
Диоды 1N4148 можно заменить на КД503, КД521, КД522. Варикап КВ121А -практически можно заменить любым другим.
Транзисторы КТ3102 с любым буквенным индексом. Транзистор VT2 - КТ610 с любым буквенным индексом .
Антенна - монтажный провод длиной 1,5 метра намотанный на резиновый шланг толщиной 8мм. Намотка ровная, с шагом 5 мм. Затем, сверху намотана ПХВ-изолента, чтобы скрепить витки и придать прочности конструкции.
Мясников С. Литература:
1. Мясников С. Радиотракт для сигнализации. ж.Радиоконструктор 07-2006.
2. Андреев С. Приемный тракт на МС3361 с двойным преобразованием частоты, ж. Радиоконструктор 02-2006.
4
(радиоконструктор 01-2017
КВ-ПРИЕМНИК ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ С ДЕМОДУЛЯТОРОМ НА ДВУХЗАТВОРНОМ ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ
Таблица 1.
Диапазон	С12и С13 пф.	С11 пф.	С2 пф	СЮ пф.	С14 пф.	L1, L3 вит.	L2 вит.
80М	1000	100	120	80	100	42	4
40М	560	56	68	30	56	32	3
ЗОМ	560	56	68	30	56	22	3
20М	220	27	62	15	56	18	3
15М	150	18	56	10	36	12	2
Главная особенность этого приемника в том, что его преобразователь частоты - демодулятор вместе с генератором плавного диапазона выполнен на одном двухзатворном полевом транзисторе.
Приемник можно использовать для приема любительских радиостанций с SSB или CW модуляцией, работающих в любом из пяти диапазонов - 80М, 40М, ЗОМ, 20М или 15М, все зависит от параметров входного и гетеродинного контуров (таблица 1).
Сигнал от антенной системы поступает на входной контур L1-C2-C3 настроенный на середину диапазона принимаемых частот. Преобразователь частоты демодулятор выполнен на двухзатворном полевом транзисторе VT1 по схеме с совмещенным гетеродином, то есть, и
смеситель и гетеродин выполнены на одном этом транзисторе. На его второй затвор поступает сигнал от входного контура, а первый затвор и истоковая цепь образуют генератор гетеродина. Его частота определяется частотой настройки
контура L3-C15-C10-C14-C9. Гетеродин работает на такой же частоте, как и входной сигнал.
Демодулированный сигнал НЧ выделяется на его стоке транзистора VT1, и через простейший ФНЧ на элементах С6-R7-C7 поступает через конденсатор С8 на УНЧ на транзисторах VT2 и VT3.
Катушки на каркасе от контура блока УПЧИ старого лампового телевизора. Такие каркасы представляют собой пластмассовые трубки с резьбовыми сердечниками из карбонильного железа. В каждом каркасе по два сердечника. Надо
извлечь сердечники и распилить каркас на две части, затем ввернуть в каждую часть по одному сердечнику. Таким образом, из одного каркаса получается два.
Снегирев И.
(радиокрнструкгпор 01-2017
5
ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ AV-ВХОДОВ ТЕЛЕВИЗОРА КИТАЙСКИМ ДИСТАНЦИОННЫМ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕМ ДЛЯ ЛЮСТР
Сейчас у нас стал очень популярен китайский сайт посылочной торговли «Aliexpress», и в связи с этим в РФ пошла очередная «волна» китайских электронных игрушек. Например, комплект дистанционного управления, состоящий из пульта с 6-ю кнопочками и приемного блока с четырьмя реле на выходе стоит с доставкой менее 300 руб. Приобрел сразу два.
Это устройство предназначено для управления люстрой, но может переключать и любые другие нагрузки на 220V при мощности 1000W.
На рисунке 1 показана схема, срисованная мною с печатной платы. Порядковые обозначения деталей указал произвольно. Это только схема приемного блока, потому что лазить в пульт мне не было никакой необходимости.
Как видно из схемы на рис.1, схема
приемного блока состоит из радиоприемного модуля «RF», декодера на микросхеме HSI535P-J, набора транзисторных ключей VT1-VT4 с электромагнитными реле К1-К4 на выходе, и источника питания на основе параметрического стабилизатора VD2, VD3, выпрямителя VD8-VD11 и гасящего избыток напряжения конденсатора С8.
Какую-либо информацию или «датишит» по микросхеме HSI535P-J найти не удалось, да, впрочем, в этом и нет необходимости.
Задача была в том, чтобы приспособить это устройство для переключения аудиовидеовходов телевизора. Действительно, сейчас двух входов, имеющихся у большинства телевизоров, стало недостаточно. Теперь у нас не только видеоигра и DVD-проигрыватель, но так же и цифро-
6
(радиоконструктор 01-2017
вая ТВ-приставка, спутниковая и др.
В связи с этой задачей есть две трудности. Во-первых, дистанционный переключатель для люстры содержит четыре реле, у которых всего по одной контактной паре. А нужно ведь по две, - одну для переключения видеосигнала, другую для аудио-сигнала. Во-вторых, алгоритм работы переключателя не совсем подходит для такого применения. У него на пульте шесть кнопок -«ON», «OFF», «А», «В», «С» и «D». И соответственно, четыре выхода -«А», «В», «С» и «D». В выключенном состоянии все реле выключены. Чтобы начать	работу
нужно	нажать	кнопку
«ON». При этом сразу
включаются все четыре реле. А затем, кнопками «А», «В», «С» и «D» можно выключать отдельные реле.
Первую проблему можно решить заменой реле на реле с двумя контактными группами. В этом случае, имеющиеся реле нужно выпаять из платы. Новые реле было решено разместить не на плате дистанционного управления, а в отдельном экранированном корпусе вместе с коаксиальными разъемами «Тюльпанами» для подачи видеосигнала. А к блоку дистанционного управления пустить кабель от их обмоток.
Вторую проблему удалось решить последовательным включением контактных групп реле как показано на рисунке 2. В результате получилось так, что переключать теперь можно даже не четыре, а пять аудио-видео входов.
Происходит это следующим образом: 1. Схема дистанционного управления в состоянии «OFF». При этом контакты всех реле находятся в показанном на схеме положении. А это значит, что к НЧ-входу телевизора подключены источники сигна
ла V-IN5 и A-IN5 (через контакты реле К4).
2.	Схема дистанционного управления в состоянии «ON». При этом контакты всех реле находятся в противоположном показанному на схеме положении. А это значит, что к НЧ-входу телевизора подключены источники сигнала V-IN1 и А-IN1 (через контакты всех реле).
3.	Выключен «А» канал. При этом контакты реле К1 находятся в показанном на схеме положении, а все остальные - в противоположном. А это значит, что к НЧ-входу телевизора подключены источники сигнала V-IN2 и A-IN2.
4.	Выключен «В» канал. При этом контакты реле К2 находятся в показанном на схеме положении, а КЗ и К4 - в противоположном (состояние К1 значения не имеет). А это значит, что к НЧ-входу телевизора подключены источники сигнала V-IN3 и A-IN3.
5.	Выключен «С» канал. При этом контак-
Фадиощнструщпор 01-2017
7
ты реле КЗ находятся в показанном на схеме положении, а К4 - в противоположном (состояние К1 и К2 значения не имеет). А это значит, что к НЧ-входу телевизора подключены источники сигнала V-IN3 и A-IN3.
6.	Выключен «D» канал. При этом контакты реле К4 находятся в показанном на схеме положении (состояние К1, К2, КЗ значения не имеет). А это значит, что к НЧ-входу телевизора подключены источники сигнала V-IN5 и A-IN5. Практически то же самое, что и при «OFF».
Вот таким образом, с помощью дистанционного переключателя на
четыре положения для люстр можно переключать пять AV-входов, переключая пять различных источников сигналов к одному и тому же телевизору.
Блок с реле и разъемами сделан эканированным, он спаян из кусочков фольгированного стеклотекстолита. Монтаж в нем выполнен объемным способом. А фольга соединена с общим проводом. Блок переключения входов можно выполнить и другим способом. Но, на мой взгляд, важно чтобы это был отдельный блок, экранированный. В противном случае, если схему с реле и разъемами поместить в одном корпусе с платой дистанционного переключателя, могут быть помехи как от наводок электросети, так и от радиоприемного канала платы.
Недостаток данного устройства в том, что оно не может переключать стереовходы аудиоаппаратуры. То есть, предназначено для телевизора с монофони-чемким УЗЧ. Но, это легко исправить, применив другие реле, с тремя или более переключающими контактами, подключив их контакты, например, так как показано
на рисунке 3. Там разъемы Х12 и Х18 используются для подачи аудиосигналов правого и левого стереоканалов на соответствующие входы телевизора.
В схеме же на рисунке 2 используются реле TRS-12VDC-SD-L15, у которых обмотка на 12V и всего две переключающие контактные группы.
Такое устройство можно использовать не только для переключения AV-входов телевизора, но и для переключения входов другого устройства, например, стереоусилителя НЧ. В этом случае подойдет схема, показанная на рис.2. А вместо видеовходов будут аудио-входы другого канала.
При необходимости можно организовать питание платы системы дистанционного управления от низковольтного источника постоянного тока (Л.1).
Феоктистов М.
Литература:
1. Феоктистов М. «Питание китайского дистанционного переключателя от источника 12V или 5V».
ж.Радиоконструктор, №8, 2016, с.35-37.
8
(радиоконструктор 01-2017
БЛОК ПИТАНИЯ +5...15V / 20А
Этот блок питания дает напряжение от 5 до 15V, стабильное установленное в этих пределах, при максимальном токе 20А. При токе более 22А срабатывает защита.
Напряжение переменного тока 220V от электросети подается через 4-амперный предохранитель F1 на первичную обмотку силового трансформатора Т1. Это готовый трансформатор с первичной обмоткой на 230V и вторичной на 20V при токе до 20А. При необходимости такой трансформатор можно изготовить самостоятельно на основе силового трансформатора от старого цветного лампового телевизора, либо на основе силового низкочастотного трансформатора мощностью не ниже 500W для питания галогенных ламп (12V), либо для получения 36V для питания оборудования, перемотав соответственно его вторичную обмотку.
С вторичной обмотки напряжение 20V поступает на выпрямительный мост VD1. Это готовая мостовая сборка типа МВ356, рассчитанная на максимальный постоянный ток 35А. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются конденсатором С1 емкостью 22000 мкф. При отсутствии конденсатора такой большой емкости его можно заменить несколькими конденсаторами меньшей емкости, включенным параллельно, так чтобы в сумме давали не менее 20000 мкФ.
Постоянное напряжение на конденсаторе С1 на холостом ходу составляет 28V.
Стабилизатор состоит из схемы стабили
затора на ИМС А1 и выходного регулятора напряжения на транзисторах VT1-VT5, мощные транзисторы VT2-VT5 которого включены параллельно. Резисторы R5-R8 служат для уравнивания тока через транзисторы, так как в результате различий в коэффициентах передачи они могут при равных условиях открываться в разной степени. Резисторы, включенные в эмиттерных цепях помогают автоматической установке напряжений база-эмиттер под действием тока нагрузки, при которых транзисторы открываются в равной степени.
Микросхема LM723 представляет собой интегральный стабилизатор с регулируемым выходным напряжением и схемой защиты от перегрузки. Регулировка выходного напряжения происходит при помощи резистора R3, который вместе с резисторами R2 и R4 образует делитель выходного напряжения. Регулировкой устанавливается зависимость напряжения на выводе 4 А1 от выходного напряжения. Компаратор микросхемы работает так, что напряжение на выходе (вывод 10) регулирует таким образом, чтобы напряжение на его выводе 4 было неизменным. Соответственно, напряжение на выводе 10 почти равно выходному. Но максимально допустимый ток выхода мал, поэтому для получения максимального тока нагрузки 20А необходим усилитель тока, которым является схема на транзисторах VT1-VT5.
Фадиощнструщпор 01-2017
9
Схема защиты от перегрузки по току работает по измерению напряжения на сопротивлении, включенном последовательно нагрузке. Входами датчика тока являются выводы 2 и 3 А1. Эти выводы подключены параллельно сопротивлению, образованному резисторами R9-R12, которое включено последовательно с нагрузкой. Понятно, что следуя закону Ома напряжение на сопротивлении будет расти с увеличением тока. Пока напряжение между выводами 2 и 3 ниже 0,6V защита не срабатывает, воспринимая это как то, что ток нагрузки не превышает максимально допустимого значения. При токе приближающимся к отметке 22-23 А напряжение между выводами 2 и 3 достигает величины 0,6V и более. Это приводит к срабатыванию защиты, которая снижает напряжение на выводе 10 А1 до нуля, и, таким образом, отключает нагрузку.
Максимальный выходной ток можно установить и другим, соответственно изменив результирующее сопротивление R9-R12, которое в данном случае, при условии выбора верхнего порога тока нагрузки 23А равно 0,025 Ом. Или можно даже организовать регулировку максимального выходного тока, если параллельно низкоомным резисторам R9-R12 включить один переменный резистор сопротивлением, где-то 10-100 Ом, а контрольное напряжение снимать с его движка и одного из крайних выводов. Резистор будет являться делителем напряжения на R9-R12. Но в этом случае, сопротивления R9-R12 нужно рассчитывать на нижний предел регулировки максимального тока нагрузки.
Схема обеспечивает достаточно хорошую стабильность установленного выходного напряжения, например, при выходном напряжении 13V, под нагрузкой 20А напряжение снижается всего на 40-60 mV.
Светодиод HL1 служит для индикации включенного в сеть состояния. Светодиод HL2 индицирует нормальный режим выхода источника питания. То есть он горит когда есть напряжение на выходе. Если он не горит, но горит HL1 это говорит о том, что на нагрузке есть КЗ или перегрузка и выход стабилизатора
отключился системой защиты по току, или о перегорании предохранителя F2, включенного на выходе выпрямителя.
Транзисторы VT2-VT5 обязательно должны быть на объемных радиаторах, обеспечивающих их эффективное охлаждение. Хороший вариант - использование пластинчатого алюминиевого радиатора совместно с вентилятором. В этом случае радиатор и вентилятор можно использовать от неисправного блока питания персонального компьютера типа АТ или АТХ. Моторчик вентилятора можно подключить параллельно конденсатору С1 через резистор, уменьшающий напряжение на вентиляторе до 12V.
Детали. О трансформаторе сказано в начале статьи. Конденсатор С1 - аналог К50-35, импортный, на 22000 мкф. Можно заменить несколькими конденсаторами меньшей емкости, включенными параллельно, в сумме не менее 20000 мкФ.
Выпрямительный мост можно заменить другим на постоянный ток не ниже ЗОА, либо собрать его на диодах, рассчитанных на такой же ток, например, 2Д2997, КД2997, КД2998.
Транзисторы 1N3055 можно заменить на КТ819. Нужно транзисторы брать как можно близкие по параметрам. Желательно, с одним буквенным обозначением, из одной партии, и еще лучше перед монтажом подобрать их по как можно более близким коэффициентам И21э.
Светодиоды - обычные, индикатрные, практически любые. Можно использовать АЛ307. При недостаточной яркости свечения можно понизить сопротивления резисторов R1 и R13.
Резисторы R5-R12 - пятиваттные, проволочные, сопротивлением 0,1 Ом.
Если параллельно резисторам R9-R12 подключить стрелочный милливольтметр, то по его шкале можно будет определять ток нагрузки (соответственно, переделав его шкалу в единицах силы тока).
Горчук Н. В.
10
(радиоконструктор 01-2017
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ =12V/~220V
Вопрос питания потребителей, рассчитанных на работу от электросети -220V от автомобильного источника питания на страницах радиожурналов поднимался неоднократно. Здесь приводится описание одного из таких устройств, вырабатывающего нестабильное переменное напряжение 220V при питании от источника постоянного тока напряжением 12V (автомобильный аккумулятор). Максимальная мощность нагрузки 30W, при такой нагрузке выходное напряжение снижается до 200V. На холостом ходу - 240V. Одно из достоинств данного преобразователя в том, что он вырабатывает переменное напряжение частотой 50 Hz, что может быть очень важным для многих потребителей. Преобразователь можно успешно использовать для питания электробритвы, ЛДС, маломощного кипятильника, маломощного паяльника, и даже электронного устройства, с импульсным источником питания, способным работать в широком диапазоне нестабильности питающего переменного напряжения.
Принципиальная схема показана на рисунке в тексте. На интегральном таймере D1 сделан генератор импульсов, частоту которых можно установить подстроечным резистором R1 (перед первым включением нужно проследить, чтобы он был в среднем положении). Импульсы с выхода D1 проходят на вход двоично-десятичного счетчика D2, кото
рый служит для создания противофазных импульсов равной длительности. Причем, имеющих паузу между каждой сменой полярности. Пауза необходима для лучшей работы выходного каскада, чтобы дать время на переходные процессы в нем и исключить вероятность одновременного открывания выходных транзисторов даже на короткое время. Для этого по три выхода счетчика объединены диодами VD1-VD6. Если смотреть с нуля счетчика, то после паузы в нулевом состоянии равной одному периоду, мультивибратора, в течение следующих трех периодов будет открыт VT1, но закрыт VT2. Затем следует пауза в один период, в течение которой закрыты оба танзистора. И далее, в течение следующих трех периодов будет открыт VT2, но закрыт VT1. Затем, происходит обнуление счетчика и снова пауза в один период. Так повторяется циклически.
Таким образом, частота на выходе мультивибратора D1 должна быть в восемь раз выше частоты выходного переменного напряжение, которое нужно получить, то есть, 400 Гц.
Транзисторы MJ3001 - это транзисторы Дарлингтона, то есть, в каждом из них не один, а два транзистора, включенных по составной схеме. Коэффициент передачи такого транзистора многократно выше, а входное сопротивление ниже. Это позволяет базовые цепи данных транзисторов
Фадиощнструктпор 01-2017
11
вполне приемлемо согласовать с выходами логических инверторов КМОП.
В коллекторных цепях транзисторов включены две половины низковольтной обмотки трансформатотора Т1. Еще один положительный момент, - используется готовый тороидальный силовой трансформатор мощностью 40W, с вторичной обмоткой на 18V с отводом от середины, который включен наоборот (как повышающий). В принципе, здесь можно использовать любой силовой трансформатор с аналогичными параметрами, но, например, более распространенный, на Ш-образном сердечнике.
Светодиод HL1 служит индикатором наличия питающего напряжения.
R6 - варистор на 250V, он служит для защиты от высоковольтных выбросов, если такие возникнут.
На базы транзисторов поступают прямоугольные импульсы, они конечно сглаживаются на индуктивности обмоток
трансформатора, но форма выходного напряжения все равно далека от синусоидальной. Хотя, наличие пауз между импульсами и придает более синусоидальный вид выходному сигналу. Но, тем не менее, прибор нежелательно использовать для питания аппаратов, критичных к форме питающего переменного напряжения. А так же, необходимо учитывать и нестабильность выходного напряжения, сильно зависящего от нагрузки.
Налаживание заключается только в установке частоты выходного напряжения (50 Hz) подстройкой R1 (на выводе 3 D2 будет частота 400 Hz).
Транзисторы необходимо поставить на радиаторы.
Юнусов А.Л.
ЗАВИСИМОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПИТАНИЕМ ПЕРИФЕРИИ
В одном из старых выпусков журнала «Радиоконструктор» была публикация о том, как организовать автоматическое включение и отключение питания периферийного оборудования персонального компьютера. Там была схема выключателя на китайском реле с обмоткой на 220V и оптопаре, светодиод которой запитывался от USB-порта компьютера. При включении компьютера на этом порту появляется напряжение и реле подключает к сети оборудование. При выключении компьютера напряжение на USB-порту выключается и реле отключает от сети все периферийное оборудование.
Желая собрать аналогичное устройство и не найдя реле с обмоткой на 220V, было решено использовать как основу для такого устройства фотореле ФР-601, схема которого приводится в Л.1. Эти фотореле (или аналогичные, отличаю
щиеся только наличием индикаторного светодиода), продаются в магазинах электрооборудования и стоят относительно недорого, что позволяет использовать такое фотореле как основу для некоторых самодельных устройств.
Схема фотореле, взятая из Л1, приведена на рисунке 1. Как видно, это простая транзисторная схема. Источник питания бестрансформаторный по схеме с конденсатором, гасящим избыток напряжения. На его выходе 24V, которым питается транзисторная схема и реле.
На двух транзисторах сделана схема триггера Шмитта, на входе которого напряжение от делителя, состоящего из фоторезистора и двух резисторов, -постоянного и переменного, которым регулируется порог срабатывания фотореле. У конкретного экземпляра фотореле схема может отличаться, но совсем незначительно. В частности, может быть индикаторный светодиод, индицирующий включение реле.
На рисунке 2 показана схема управляемого компьютером выключателя
12
(Радиоконструктор 01-2017
на два устройства, - принтер и монитор. Но устройств может быть и больше, просто больше параллельно включенных розеток.
Для управления служит USB-порт персонального компьютера. Как известно, при включенном компьютере на контактах 1 и 4 этого порта есть постоянное напряжение 5V. Когда компьютер выключен, даже в режим сна (без полного отключения от электросети) на USB-порту напряжения нет.
Чтобы не занимать USB-порт (обычно их всегда не хватает), был взят покупной
USB - удлинитель, сложен вдвое и разделан посредине. После чего, от проводов питания сделан отвод к коммутатору.
От этого отвода, через резистор R1 напряжение поступает на светодиод оптопары U1. А сама оптопара включена вместо одного из транзисторов триггера Шмитта фотореле, который, путем удаления некоторых деталей, превращен в обычный тран-
зисторный ключ на двух разноструктурных транзисторах.
Теперь, при включении персонального компьютера, на его порту USB появляется постоянное напряжение 5V, которое через R1 поступает на светодиод оптопары U1. Транзистор оптопары открывается и открывает транзистор ВС857А. После чего поступает ток на обмотку реле К1, и его контакты подключают к электросети схему из двух (или более) розеток для питания периферийных устройств.
После выключения персонального компьютера, напряжение 5V на его USB порту пропадает и реле К1 выключает розетки для питания периферийного оборудования.
Оптопара может быть другая, но транзисторная.
Беляков П.А. Литература:
1. Каравкин В. «Ещё две конструкции на основе фотореле ФР-601».
ж. Радиоконструктор, №2, 2014, с. 38-40.
Фадиощнструктор 01-2017
13
СТЕРЕОУСИЛИТЕЛЬ «ВЕГА-10У-120С» (принципиальная схема)
	Функциональное, назначение ПЕРЕМЕННЫХ рЕЗИСТОрОВ
А2	
R55A	РЕГуЛИрОБКА ТОКА ПОКОЯ ПРАВОГО КАНАЛА
Я56А	Регулировка тока покоя левого канала
АЗ	
	Регулировка те мера низких частот
R19A.R20A	Регулировка тембра высоких частот
R2SA,R26A	Регулировка громкости
R3SA,R36A	Регулировка усиления
WA.RttA	Регулировка баланса
14
Фадиощнструктпор 01-2017
ДЧ__ПЛАТА СВЕТСЛИСадВ_____
1 Указанные на схеме режимы по постоянному току измерены ОТНОСИТЕЛЬНО ОБЩЕГО ЛрОВОДА („ЗЕМЛИ") ВОЛЬТМЕТРОМ УНИВЕРСАЛЬНЫМ ВТ-26
г Отдельные злементы схемы могут быть изменены, что НЕ ДОЛЖНО ОТРАЖАТЬСЯ НА КАЧЕСТВЕ РАБОТЫ уСИЛИТЕЛЯ 3 Указанные на схеме режимы по переменному току ИЗМЕРЕНЫ ОТНОСИТЕЛЬНО ОБЩЕГО ПрОВОДА („ЗЕМЛИ") милливольтметром вз-зв при ПОДАЧЕ НА ВХОД „ТЮНЕР” ИЛИ „МФ“ СИГНАЛА НАПРЯЖЕНИЕМ 500мВ ЧАСТОТЫ ЮООГЦ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПрИ ПОЛОЖЕНИИ рЕ-гуляторл громкости, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕМ НА ВЫХОДЕ УСИЛИТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЕ 9В.
Расположение выводов транзисторов, диодов, стабилитронов,микросим
Фадиощнетрущпор 01-2017
ДВОЙНОЙ ВОЛЬТМЕТР НА ARDUINO UNO
В некоторых случаях необходимо измерять одновременно два постоянных напряжения и сравнивать их. Это может потребоваться, например, при ремонте или налаживании стабилизатора постоянного напряжения, чтобы измерять напряжение на его входе и выходе, либо в других случаях.
Тем, кто незнаком с ARDUINO UNO, советую сначала ознакомиться со статьями Л.1 и Л.2.
Схема двойного вольтметра показана на рис. 1. Он предназначен для измерения двух напряжений от 0 до 100V (практически, до 90V). Как видно из схемы, к цифровым портам D2-D7 платы ARDUINO UNO подключен модуль жидкокристаллического индикатора Н1 типа 1602А. Питается ЖК-индикатор от стабилизатора напряжения 5V, имеющегося на плате стабилизатора напряжения 5V.
Используя универсальный микроконтроллерный модуль ARDUINO UNO и двухстрочный ЖК-дисплей типа 1602А (на основе контроллера HD44780) можно легко сделать такой прибор. В одной строке он будет показывать напряжение U1, в другой - напряжение U2.
Но, прежде всего, хочу напомнить, что ARDUINO UNO это относительно недорогой готовый модуль, - небольшая печатная плата, на которой расположен микроконтроллер ATMEGA328, а так же вся его «обвязка», необходимая для его работы, включая USB-программатор и источник питания.
Измеряемые напряжения поступают на два аналоговых входа А1 и А2. Всего аналоговых входов шесть, - А0-А5, можно было выбрать любые два из них. В данном случае, выбраны А1 и А2.
Напряжение на аналоговых портах может быть только положительным и только в пределах от нуля до напряжения питания микроконтроллера, то есть, номинально, до 5V. Выход аналогового порта преобразуется АЦП микроконтроллера в цифровую форму. Для получения результата в единицах вольт, нужно его умножить на 5 (на опорное напряжение, то есть, на напряжение питания микроконтроллера) и
16
(радиоконструктор 01-2017
Таблица 1.
/* двойной вольтметр */
#include <LiquidCrystal.h> Liquidcrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7); //порты для дисплея int analoglnput=l; //первый аналоговый вход Al int analoglnputl=2; //второй аналоговый вход А2 float vout; //значение с 1- входа float voutl; //значение с 2- входа float volt; //результат измерения с 1- входа float voltl; //результат измерения с 2- входа void setup () { led.begin(16,2); //дисплей 16 символов 2 строки
}
void loop() { vout=analogRead(analoginput); //чтение значения 1- входа voutl=analogRead(analoglnputl); //чтение значения 2- входа volt=vout*5.0/1024.0/0.048; //вычисление результата 1- входа voltl=voutl*5.0/1024.0/0.048; //вычисление результата 2-входа led.clear(); //очистка памяти дисплея led.setCursor(0,0); //установка курсора на 1- строку led.print("U1 = "); //печать номера входа U1 = led.print(volt); //печать результата 1- входа led.print(" V"); //печать единицы измерения V led.setCursor(0,1); //установка курсора на 2- строку led.print("U2 = "); //печать номера входа U2 = led.print(voltl); //печать результата 2- входа led.print(" V"); //печать единицы измерения V delay(1000); //время индикации 1 секунда
}
разделить на 1024.
Для того чтобы можно было измерять напряжение более 5V, вернее, более напряжения питания микроконтроллера, потому что реальное напряжение на выходе 5-вольтового стабилизатора на плате ARDUINO UNO может отличаться от 5V, и обычно немного ниже, нужно на входе применить обычные резистивные делители.
Здесь это делители напряжения на резисторах R1, R3 и R2, R4.
При этом, для приведения показаний прибора к реальному значению входного напряжения, нужно в программе задать деление результата измерения на коэффициент деления резистивного делителя. А коэффициент деления,
обозначим его «К», можно вычислить по такой формуле:
К = R3 / (R1+R3) или К = R4 / (R2+R4), соответственно для разных входов двойного вольтметра.
Очень любопытно то, что резисторы в делителях совсем не обязательно должны быть высокоточными. Можно взять обычные резисторы, затем измерить их фактическое сопротивление точным омметром, и уже в формулу подставить эти измеренные значения. Получится значение «К» для конкретного делителя, которое и нужно будет подставлять в формулу.
Программа на языке C++ приведена в таблице 1.
Фадиощнструктпор 01-2017
17
Для управления ЖК-индикатором решено было использовать порты с D2 по D7 платы ARDUINO UNO. В принципе, можно и другие порты, но я вот так, решил использовать именно эти.
Для того чтобы индикатор взаимодействовал с ARDUINO UNO нужно в программу загрузить подпрограмму для его управления. Такие подпрограммы называются «библиотеками», и в программном комплекте для ARDUINO UNO есть много разных «библиотек». Для работы с ЖК-индикатором на основе HD44780 нужна библиотека LiquidCrystal. Поэтому программа (таблица 1) начинается с загрузки этой библиотеки:
#include <LiquidCrystal.h>
Эта строка дает команду загрузить в ARDUINO UNO данную библиотеку. Затем, нужно назначить порты ARDUINO UNO, которые будут работать с ЖК-индикатором. Я выбрал порты с D2 по D7. Можно выбрать другие. Эти порты назначены строкой:
LiquidCrystal led(2, 3, 4, 5, ег 7);
После чего, программа переходит собственно к работе вольтметра.
Для измерения напряжения решено было использовать аналоговые входы А1 и А2. Эти входы заданы в строках:
int analoglnput=l;
int analoglnputl=2;
Для чтения данных с аналоговых портов используется функция analogRead
Чтение данных с аналоговых портов происходит в строках:
vout=analogRead(analoginput); voutl=analogRead(analoglnputl);
Затем, производится вычисление фактического напряжения с учетом коэффициента деления делителя входного напряжения:
volt=vout*5.0/1024.0/0.048 ;
voltl=voutl*5.0/1024.0/0.048;
В этих строках число 5.0 - это напряжение на выходе стабилизатора платы ARDUINO UNO. В идеале должно быть 5V, но для точной работы вольтметра это напряжение нужно предварительно измерить. Подключите источник питания и измерьте достаточно точным вольтметром напряжение +5V на разъеме POWER платы. Что будет, то и вводите в эти строки вместо 5.0, например, если будет 4.85V, строки будут выглядеть так:
volt=vout*4.85/1024.0/0.048; voltl=voutl*4.85/1024.0/0.048;
На следующем этапе нужно будет измерить фактические сопротивления резисторов R1-R4 и определить коэффициенты К (указаны 0.048) для этих строк по формулам:
К1 = R3 / (R1+R3) и К2 = R4 / (R2+R4)
Допустим, К1 = 0.046, а К2 = 0.051, так и пишем:
volt=vout*4.85/1024.0/0.046 ; voltl=voutl*4.85/1024.0/0.051;
Таким образом, в текст программы нужно внести изменения соответственно фактическому напряжению на выходе 5-воль-тового стабилизатора платы ARDUINO UNO и согласно фактическим коэффициентам деления резистивных делителей.
После этого прибор будет работать точно и никакого налаживания или калибровки не потребует.
Изменив коэффициенты деления резистивных делителей (и, соответственно, коэффициенты «К») можно сделать другие пределы измерения, и совсем не обязательно одинаковые для обоих входов.
Каравкин В. Литература:
1. Каравкин В. «Ёлочная мигалка на ARDUINO как средство от боязни микроконтроллеров». ж. Радиоконструктор, №11, 2016 г. стр. 25-30.
2. Каравкин В. «Частотомер на ARDUINO». ж. Радиоконструктор, №12, 2016 г., стр. 12-15.
18
(радиоконструктор 01-2017
ИНТЕРКОМ ДЛЯ ЧАСТНОГО ДОМА
И вот, как выяснилось, такое простое переговорное устройство купить не возможно. В продаже
Казалось бы, сейчас можно купить любое электронное устройство, любого бытового назначения. Но, увы. Возникла необходимость установить на калитку на заборе двора частного дома переговорное устройство, вроде домофона, но без электрозамка. Зачем? Объясняю ситуацию, - первоначально на заборе возле калитки была установлена обычная звонковая кнопка, от неё шел провод в дом, а там висел обычный электромеханический квартирный звонок. Все бы хорошо, но да люди какие-то непонятливые. Допустим, почтальон принес заказное письмо, он давит на кнопку. Я слышу звонок, одеваюсь и выхожу, но, увы, почтальона и след простыл. Просто, почтальон считает, что трех-пяти секунд мне должно хватить, чтобы выйти. Возможно, в квартире это и так, но в частном доме, особенно зимой, -выскакивать во двор при минус 20 в домашнем... верный способ получить как минимум ОРЗ. То есть, нужно больше времени, хотя бы 15 секунд. Но, почтальон этого не понимает и, подождав 3-5 секунд, делает вывод, что никого нет дома, и уходит. Как его задержать? Только один способ, - сказать, чтобы подождал.
То есть, нужно рядом со звонковой кнопкой поставить какое-то переговорное устройство, чтобы сказать - «Подождите, сейчас выйду».
есть домофоны с электрозамками, и даже видеодомофоны, да еще и с электронными ключами. Но это все не то. Электрозамок и электронный ключ не нужны. Видео тоже не нужно (и так гостя в окно вижу). Нужно простое переговорное устройство. Ну, конечно, можно купить и домофон, и значительную часть его функций отключить, но цена будет неадекватная.
В общем, пришлось браться за паяльник. Схема «интеркома для частного дома» показана на рисунке 1. Это УНЧ на транзисторах VT1-VT3, сделанный по очень популярной схеме, и две пары «динамик -микрофон», переключаемые переключателем типа П2К.
В литературе можно встретить много различных схем простых переговорных устройств, и там зачастую, динамик работает и как микрофон. В общем, это разумная идея. Но, есть и проблема, -динамик в режиме микрофона дает мизерное ЭДС, которое на длинных проводах еще и обогащается помехами, да и УНЧ должен обладать большой чувствительностью, и как следствие, склонностью к самовозбуждению. В таком случае, более подойдет электретный микрофон, потому что он содержит встроенный УНЧ, и поэтому дает в сотни раз большее напряжение НЧ на выходе.
Фадиощнструктпор 01-2017
19
Рис.2.
База и выносной блок не равноценны (как фактически, так и функционально). На базе расположен УНЧ на транзисторах, блок питания, переключатель «прием / передача», один динамик и один микрофон. На выносном блоке только динамик и микрофон. Связь между ними с помощью обычного аудиокабеля, экранированного, для стерео (в одной оплетке два провода). По одному проводу идет связь с микрофоном, по другому с динамиком, а оплетка - общий провод.
Переключатель S1 - типа П2К, но без фиксации. В нормальном состоянии, он как показан на схеме. При этом, схема работает чтобы можно было находясь дома слушать что говорит гость. При этом, сигнал от микрофона М1 поступает по кабелю через S1 на вход УНЧ на VT1-VT3, а сигнал с выхода УНЧ через С6 и другую секцию S1 поступает на динамик В2, расположенный дома.
Чтобы что-то сказать гостю, нужно нажать S1 и говорить, удерживая S1 нажатым. При этом, на вход УНЧ поступит сигнал от базового микрофона М2, а на
выходе УНЧ будет выносной динамик В1.
Питание на микрофоны поступает через резистор R1. Переменный резистор R3 служит для регулировки громкости.
Источником питания служит сетевой блок от давно отслужившей свое телеигровой приставки «Денди».
Динамики типа 1ГДШ-6, их можно заменить любыми динамиками сопротивлением не ниже 8 Ом.
Динамик В1 для защиты от влаги я поместил в плотный целлофановый пакет, и так его и установил. Пакет защищает бумажную мембрану от влаги, и особо не уменьшает громкость звука.
Монтаж на печатной плате, показанной на рисунке 2.
Все конденсаторы не менее чем на 10V.
При налаживании подобрать R5 так, чтобы на эмиттерах VT2 и VT3 было половина напряжения питания.
Кругов Ю.Н.
20
(Радиоконструктор 01-2017
ТЕРМОРЕГУЛЯТОР
Терморегулятор предназначен для управления электрическим нагревательным прибором мощностью не более 1100W. Это может быть ТЭН или инфракрасная лампа накаливания, инфракрасная нагревательная пленка. Терморегулятор подходит для регулировки и поддержания температуры в овощехранилище, террариуме или небольшом помещении.
Схема показана на рисунке в тексте. Датчиком температуры служит терморезистор R9, сопротивление которого уменьшается с увеличением температуры, и увеличивается с уменьшением температуры. Здесь используется терморезистор NTCLE203E3 номинальным сопротивлением 100 кОм. В таблице 1 (Л.1) приводятся значения его сопротивления при разных температурах.
Терморезистор R9 с резистором R1 создает делитель напряжения на прямом входе ОУ А1, на
котором сделан компаратор. На инверсный вход этого ОУ поступает напряжение от другого делителя, - R2-R3. Причем, переменный резистор R3 служит для установки температуры, которую нужно поддерживать. Кроме того, есть цепь из резисторов R7 и R8. Эта цепь создает гистерезис (разницу между температурой включения и температурой выключения
нагревателя). Гистерезис нужен для того, чтобы нагреватель включался / выключался не слишком часто. Это особенно имеет значения, учитывая, что для управления нагревателем здесь используется электромагнитное реле. Гистерезис регулируется переменным резистором R7, им регулируют разницу между температурой включения и выключения.
(Радио\рнстру\тор 01-2017
21
Таблица 1.
Toper (°C)	«т (к£2)
-40	3666
-35	2638
-30	1917
-25	1406
-20	1041
- 15	777.8
- 10	586.1
-5	445.3
0	340.9
5	263.1
10	204.4
15	160.0
20	126.1
25	100.0
30	79.81
35	64.08
40	51.75
45	42.02
50	34.31
55	28.16
60	23.22
65	19.25
70	16.02
75	13.40
80	11.26
85	9.496
90	8.042
95	6.837
100	5.835
На выходе ОУ А1 включен транзисторный ключ - эмиттерный повторитель, в цепи эмиттера которого включена обмотка реле К1.
Когда температура снижается сопротивление R9 увеличивается и напряжение на прямом входе А1 тоже увеличивается.
Когда температура становится ниже некоторого порога, напряжение на прямом входе А1 оказывается больше напряжения на инверсном входе. На выходе А1 напряжение увеличивается почти до напряжения питания А1. Транзистор VT1 его усиливает и подает на обмотку реле К1 напряжение достаточное для его переключения. Контакты К1 замыкаются и включают нагреватель НТ1.
Электронная схема питается напряжением 12V от бестрансформаторного источника на гасящем конденсаторе. Сетевое напряжение через конденсатор С4 поступает на выпрямительный мост VD3-VD6. Схема C4-VD3-VD6 вместо со стабилитроном VD2 образует параметрический стабилизатор, объединенный с выпрямителем, в котором реактивное сопротивление С4 служит сопротивлением на котором падает избыток напряжения, а стабилитрон VD2 - стабилизирующим элементом. Конденсатор СЗ сглаживает пульсации полученного постоянного напряжения величиной 15V. Далее идет интегральный стабилизатор А2, который стабилизирует напряжение на уровне 12V. Этим напряжением и питается схема.
Почти все собрано (кроме переменных резисторов и терморезистора) на небольшой печатной плате с односторонней разводкой. На плате есть одна перемычка. Плата рассчитана под следующие детали: Резисторы R1-R4 мощностью 0.125W, операционный усилитель в 8-выводном DIP-корпусе, реле типа WJ118 с обмоткой на 12V сопротивлением 250 Ом, транзистор КТ503, конденсаторы С2, СЗ - миниатюрные аналоги К50-35, С4 - типа К73-17, стабилитрон в пластмассовом корпусе с торцевыми выводами, выпрямительные диоды типа 1N4007.
Можно заменить (в некоторых случаях с изменениями в плате) следующими деталями: ОУ практически любой общего применения, например,	К140УД6,
К140УД608, КР140УД608 К140УД7, К140УД708, КР140УД708, или другими аналогичными. Транзистор VT1 - ВС547 или с несколько уменьшением надежности, - КТ315, КТ3102. Стабилизатор 7812 можно заменить на КР142ЕН8Б.
22
(радиоконструг^тор 01-2017
Стабилитрон КС515А можно заменить любым одноваттным стабилитроном на напряжение 15-18V. Диоды 1N4007 можно заменить на КД209. Диод 1N4148 - на КД522, КД521, КД102, КД103, КД209. Реле можно заменить другим реле с обмоткой на 12V сопротивлением не менее 200 Ом, например, на устаревшее реле КУЦ-1 от отечественных цветных телевизоров 80-90х годов выпуска.
Терморезистор можно заменить другим терморезистором, уменьшающим свое сопротивление при повышении температуры. Если его номинальное сопротивление (номинальным у них считается сопротивлением при 25°С) будет сильно отличаться от ЮОкОм может потребоваться изменение сопротивления R1, а так же, R7 и R8.
Если используется именно тот терморезистор, что указан на схеме, градуировку шкалы вокруг рукоятки переменного резистора R3 можно упростить, если воспользоваться таблицей 1 и омметром.
Диапазон регулировки гистерезиса можно изменить подбором сопротивления резистора R8.
Климов С.Н.
Литература:
1. Груничев Б.С. «Таймер подогрева автомобильного сидения».
ж. Радиоконструктор, №4, 2016, с. 42-43
ТАЙМЕР для управления освещением ДВОРА ЧАСТНОГО ДОМА
Во многих городах России есть «частный сектор», - улицы, полностью застроенные только частными домами. Хотя эти улицы и являются городскими, но зачастую освещение на них отсутствует, либо не работает. Чтобы не погружаться во тьму, владельцы частных домов устанавливают на крыльце дома осветительный прибор, который включается либо вручную, либо от фотореле. Но при таком управлении, светильник горит всю ночь, что не всегда логично и экономично, потому что свет обычно требуется только в некоторые часы, когда люди отправляются на работу утром, и вечером, часов до 12 ночи.
Поэтому, более экономичным будет управление светильником с помощью таймера, включающим свет, например, в 18-00, выключающим его в 24-00, и потом утром включающим его в 6-00 и выключающим в 9-00.
Здесь описан именно такой таймер, в основе его схемы интегральная микросхема CD4521. Используя 24-разрядный счетчик-мультивибратор этой микросхемы можно делать различные таймеры и автоматы для управления освещением.
Можно сказать, что CD4521 почти идеальный материал для построения простого цифрово-аналогового или цифрового таймера.
На рисунке показана схема таймера. На микросхеме D1 выполнен генератор, вырабатывающий, на выводе 15, импульсы с 24- часовым периодом. Такой период будет если частота импульсов, генерируемых встроенным мультивибратором микросхемы будет на уровне 97 Гц (зависит от параметров цепи R2-C3). В таком случае, через 12 часов после обнуления на выводе 15 D1 возникает логическая единица, которая еще через 12 часов переходит в состояние логического нуля. И так будет повторяться все время, пока питание присутствует. На выводе 14 частота импульсов будет вдвое выше, то есть, период составит 12 часов (через 6 часов после обнуления будет единица, еще через 6 часов - ноль, и так далее). На 13-м выводе частота импульсов уже вчетверо выше, то есть, период составит 6 часов (через 3 часа после обнуления будет единица, еще через 3 часа - ноль, и так далее).
(Радиокрнструктор 01-2017
23
-ш------К------
R4 56К VD1 1N4007
2 k VD3 КД521А
Трехразрядный двоичный код с выводов 13, 14 и 14 микросхемы D1 поступает на входы управления дешифратора на мультиплексоре D2, который служит для оптимальной задачи периодов включенного и выключенного состояния светильника.
Дешифратор D2 преобразует двоичный код с трех выходов D1 в десятичный с шагом в три часа. Каналы мультиплексора соединены с плюсом и минусом источника питания так чтобы обеспечивался необходимый алгоритм работы.
Например, если вы включите свет нажатием кнопки S1 в 18-00, то свет будет гореть до 24-00. В 24-00 свет погаснет и включится только в 6-00, после чего погаснет в 9-00. Затем, все повторится.
Управляет светильником ключевая схема на транзисторах VT1 и VT2. Без радиаторов эта схема может работать со светильником мощностью до 200W. Большей мощности и не требуется, но если нужно, можно управлять мощностью до 2000W, установив транзисторы на радиаторы. Диоды VD3, VD4 совместно с резистором R5 устраняют перегрузку выхода микросхемы D2 током зарядки емкости затворов транзисторов в моменты включения и выключения.
Микросхемы питаются от источника напряжения 13V на VD1, VD2, R4, С2. Емкость конденсатора С2 выбрана такой большой, чтобы время не сбивалось при кратковременном отключении электроэнергии. Работу будет поддерживать
заряд конденсатора С2.
Микросхема CD4521 редко встречается в свободной продаже, но её можно купить на китайском посылторге «Aliexpress». Там же можно приобрести и остальные детали. Микросхему К561КП2 можно заменить на CD4051, диоды КД521 - на 1N4148, а стабилитрон КС213Б можно заменить любым стабилитроном на напряжение 12-13V.
Налаживание заключается только в установке частоты на выводе 4 D1 равной 97 Гц путем подбора сопротивления резистора R2. На месте R2 можно установить точный подстроечный резистор. При налаживании частоту нужно контролировать частотомером. Хотя, с меньшей точностью и значительно болшей трудоемкостью, можно обойтись и обычными часами с индикацией минут и секунд, -нужно чтобы после обнуления (нажатия и отпускания кнопки S1) единица на выводе 10 D1 появилась ровно через 22 минуты 30 секунд.
Алгоритм работы можно изменить, соответственно изменив порядок подключения выводов 13, 14, 15, 12, 1, 5, 2 и 4 к положительной или отрицательной шине питания. Шаг установки - 3 часа.
Иванов А.
24
(радиоконструг^тор 01-2017
АКУСТИЧЕСКИЙ АВТОМАТ -ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ СВЕТА
будет работать, может быть, даже эффективнее датчика движения.
Принципиальная схема акустического выключателя показана на
Сейчас во многих подъездах жилых домов с целью экономии электроэнергии устанавливают автоматические выключатели света. Чаще всего это простые таймеры с кнопкой, после нажатия которой свет горит некоторое время, реже - выключатели с датчиками движения. Конечно есть и третий вариант, - установить светодиодную лампу, потребляющую мизерную мощность, и пусть она горит круглые сутки. Но, здесь возникает проблема «человеческого фактора», -светодиодная лампа стоит существенно дороже обычной лампы накаливания, и её могут просто украсть или подменить обычной лампой накаливания. Увы, такова печальная действительность.
На мой взгляд, оптимальным, как по цене, так и по функциональности является акустический выключатель с достаточно чувствительным микрофоном. Такой датчик будет включать свет, реагируя не на движение, а на звуки шагов, звуки при открывании двери в квартиру, в подъезд, на речь. В конце концов, чтобы включить свет достаточно кашлянуть, хлопнуть в ладоши, свиснуть или что-то сказать. И при этом, совсем не нужно в потемках искать кнопку. В общем, функционально акустический датчик, в данном случае,
рисунке 1. Но прежде немного о его работе. Устройство соединяет в себе функции акустического выключателя и таймера. Отличие от таймера в том, что запуск происходит не от нажатия кнопки, а по сигналу микрофона. При появлении звука достаточной громкости схема включает свет. Свет будет гореть все время, пока продолжаются звуки (например, пока говорят в подъезде, или пока уборщица подметает в подъезде), плюс еще некоторое время около минуты. Затем свет выключается.
Теперь о схеме. Звуки улавливает микрофон М1. Это электретный микрофон от кассетного магнитофона, он со встроенным усилителем. Питание на микрофон подается через R1. Этот же резистор служит его нагрузкой. Далее сигнал поступает на усилитель на ОУ А1. Здесь чувствительность к звуку устанавливается регулировкой коэффициента усиления операционного усилителя с помощью переменного резистора R4.
На транзисторе VT1 сделан каскад, формирующий из аудиосигнала импульсы логического уровня. Каскад работает как ключ.
Таймер выполнен на микросхеме D1. На её логических элементах сделаны два
(Радио\рнстру\тор 01-2017
25
одновибратора по схемам RS-триггера с самовозвратом. Первый одновибратор на элементах D1.1 и D1.2 формирует импульсы длительностью в несколько секунд. Второй, на элементах D1.3 и D1.4 формирует импульсы длительностью около одной минуты.
Оба одновибратора запускаются транзистором VT1, при наличии звука достаточной громкости.
Выходным ключом управляет второй одновибратор. При появлении звука достаточной громкости он запускается и на выходе элемента D1.4 возникает логическая единица. Ключ VT2-VS1 открывается, и лампа Н1 выключается. Та же единица, с выхода D1.4, через резистор R13 начинает заряжать конденсатор С7, и как только он зарядится до логической единицы, триггер - одновибратор вернется в исходное положение, и на выходе D1.4 установится логический ноль. После чего ключ VT2-VS1 закрывается, и лампа Н1 выключается.
Но, нужно чтобы свет включался не на определенное время, а включался на все время, что в помещении есть звуки достаточного для срабатывания схемы уровня, и выключался через определенное время после того как звуки стихнут. Для этого есть первый одновибратор, который формирует значительно более короткие импульсы, но достаточные для того, чтобы с помощью диода VD3 и резистора R14 не позволить конденсатору С7 заряжаться. Поэтому, пока есть звуки достаточной громкости одновибратор на D1.1 и D1.2 не дает заряжаться конденсатору С7 через R15, продлевая таким образом импульс, формируемый одновибратором D1.3-D1.4.
Источником питания электронной схемы служит бестрансформаторный источник, состоящий из однополупериодного выпрямителя на диоде VD2, гасящего избыток напряжения резистора R8, стабилитрона VD1 и сглаживающего конденсатора С5. Источник дает напряжение 12V (напряжение стабилизации VD1), которым и питаются микросхемы А1, D1, а так же транзисторный каскад на VT1 и электретный микрофон. На лампу накаливания напряжение поступает с диода VD2, то есть, пульсирующее выпрямленное. Это
положительный момент данной схемы, -лампа Н1 питается пониженным пульсирующим напряжением, поступающим на неё через диод VD2. В результате существенно увеличивается срок службы лампы.
Все детали, кроме тиристора, смонтированы на готовой макетной печатной плате. Плата под эту схему не разрабатывалась, но её можно сделать на основе чертежа платы из Л.1, внеся необходимые изменения.
Микросхему К176ЛЕ5 можно заменить аналогами серий К561, К1561 или из серии CD40. Операционный усилитель - любой общего применения. Транзистор КТ361 - с любым буквенным индексом, можно и КТ3107. Транзистор КТ940А применялся в выходных каскадах видеоусилителей отечественных телевизоров, поэтому в продаже бывает часто. Его можно заменить другим высоковольтным транзистором средней мощности. Тиристор КУ201К можно заменить на КУ201Л. Стабилитрон КС512А можно заменить другим стабилитроном средней мощности на напряжение 10-15V. Можно включить параллельно два-три одинаковых стабилитрона малой мощности на одинаковое напряжение.
Диод 1N4004 можно заменить другим диодом на напряжение не ниже 300V. От допустимого тока диода зависит максимальная мощность лампы. При использовании 1N4004 мощность лампы до 200W.
Диоды 1N4148 можно заменить на КД522, КД521.
Микрофон М1 - любой электретный. Монтировать с соблюдением полярности (минусом - к общему минусу).
В процессе налаживания, время в течение которого свет остается включенным после наступления тишины можно установить подбором сопротивления R13 и емкости С7 (с увеличением этих параметров время увеличивается).
Верш и ков Л. А. Литература:
1. Каравкин В. «Акустический выключатель света», ж.Радиоконструктор, №7, 2009 г.
26
(радиоконструг^тор 01-2017
ТАЙМЕР ДЛЯ ВРЕМЕННОГО ВКЛЮЧЕНИЯ СВЕТИЛЬНИКА
элементах D1.3-D1.6 устанавливается логический ноль. Транзистор VT1 закрывается и
Устройство предназначено для временного включения светильника, в тех местах, где нужно, чтобы светильник включался нажатием кнопки и после этого оставался включенным только некоторое время.
Продолжительность работы светильника после каждого нажатия кнопки S1 определяется временем, необходимым на зарядку конденсатора С1 через резистор R1 до напряжения логической единицы.
Включается свет нажимом кнопки S1. При этом через S1 и резистор R2 разряжается
конденсатор С1. Напряжение на нем падает до логического нуля. Триггер Шмитта D1.1-D1.2 срабатывает, и на выходе D1.2 - ноль. На выходе умощнен-ного инвертора на элементах D1.3-D1.6 будет единица. Это приводит к открыванию ключевого полевого транзистора VT1
светильник выключается.
Транзистор VT1 при мощности светильника до 200W в радиаторе не нуждается.
Временной интервал можно изменять подбором сопротивления резистора R1 и емкости конденсатора С1.
и включению через него светильника.
После отжатия кнопки S1 конденсатор С1 медленно заряжается через R1, и спустя некоторое время на нем будет единица. Триггер Шмитта срабатывает в исходное состояние, и на выходе инвертора на
Калачев Д.Е.
Фадиоконструктор 01-2017
27
УНИВЕРСАЛЬНЫМ ТАЙМЕР
В некоторых случаях нужен простой и точный таймер. Существует множество схем таймеров. Достоинство этого в том, что при «кварцевой» точности он позволяет путем включения тумблеров, задавать выдержку времени в двух диапазонах. В первом до 4096 секунд, с дискретностью в одну секунду, во втором диапазоне до 4096 минут, с дискретностью в одну минуту. Таким образом, максимальная выдержка более 68 часов.
Таймер работает только на выключение нагрузки, то есть, нагрузка включается при включении таймера кнопкой, и выключается по окончании заданного интервала времени. При этом, от электросети отключается не только нагрузка, но и сам таймер.
Схема таймера выполнена на двух микросхемах, старой «часовой» микросхеме К176ИЕ12 и 12-разрядного двоичного счетчика К561ИЕ20А (прямой аналог
CD4040).
Источник питания выполнен на маломощном китайском трансформаторе, имеющим маркировку, указанную на схеме. Трансформатор имеет сетевую обмотку на 220V с отводом для сети 110V (отвод не подключается) и две вторичные по 9V переменного тока, соединенные последовательно. Поскольку вторичная обмотка двойная, здесь применена двухполупериодная схема выпрямителя на двух диодах.
Задающий генератор выполни на микросхеме D1. Она генерирует импульсы с периодом в одну секунду и одну минуту. Микросхема К176ИЕ12 состоит из инверторов для мультивибратора и счетчика-делителя. Минутные импульсы снимаются с её вывода 10, а секундные с вывода 4. Выбор режима «минуты» или «секунды» устанавливается переключателем S1. Кроме того у микросхемы есть
28
(радиоконструг^тор 01-2017
отдельные входы для обнуления основного счетчика, генерирующего секундные импульсы (ввод 5) и счетчика, генерирующего минутные импульсы (вывод 9).
С переключателя S1 импульсы поступают на вход счетчика D2, с помощью которого устанавливается временной интервал. К выходам счетчика D2 подключена схема «Монтажное ИЛИ» на диодах VD1-VD12, которая, совместно с тумблерами S2-S13 регулирует ограничение коэффициента деления счетчика, от которого зависит размер временного интервала.
Коэффициент деления регулируется тумблерами S2-S13. Каждый тумблер подписан числом секунд (или минут, в зависимости от S1), которое он добавляет к временному интервалу при его включении. Чтобы задать временной интервал нужно включить все тумблеры, которые в сумме чисел дают нужный временной интервал.
Остальные тумблеры оставляем выключенными.
Так как импульсы, поступающие на вход D2 равны 1 секунде или 1 минуте, заданный коэффициент деления численно равен выдержке времени, соответственно, в секундах или минутах.
Например, если нужно задать интервал в 60 секунд, нужно S1 установить в положение «Секунды» и включить тумблеры S7, S6, S5, S4. Потому что 32+16+8+4=60.
Теперь о работе схемы в целом. Пока таймер выключен задаем с помощью S1 и S1-S13 нужное время. Затем, подключаем нагрузку и нажимаем кнопку S14. Через S14 напряжение сети поступает на нагрузку и на трансформатор Т1. На схему подается питание. При этом цепь C5-R4 устанавливает счетчик D2, а так же, минутный счетчик D1 на нуль.
Так как на всех выходах счетчика D2 присутствуют логические нули то на точке соединения тумблеров S2-S13 и резистора R6 будет тоже логический ноль. В результате на базу транзистора VT1 подается открывающее напряжение, затем открывается VT2 и срабатывает реле К1, которое своими контактами дублирует кнопку S1. Теперь кнопку можно отпустить. Происходит это быстро, но слишком
быстро бросать кнопку S14 не следует, -нужно подержать её нажатой хотя-бы секунду.
Теперь начинается отсчет времени. Импульсы с S1 поступают на вход «С» счетчика D2. После того как на выходах D2 установится число, заданное тумблерами S2-S13 все диоды из числа VD1-VD12, соединенные с включенными тумблерами, закроются и открывающее напряжение перестанет поступать на базу VT1. Реле выключится и выключит как нагрузку, так и сам таймер отключится от электросети. Кроме того, напряжение логической единицы через цепь R3-C6 поступит на обнуляющий вход первого счетчика микросхемы D1 и генерация импульсов прекратится. Это нужно для того чтобы, пока конденсатор С2 разряжается, схема таймера не перешла в другое состояние и произошло её зацикливание.
В качестве трансформатора Т1 можно применить любой маломощный трансформатор имеющий вторичную обмотку на напряжение 9V. Например трансформатор от универсального сетевого адаптера с напряжением на вторичной обмотке 8..12V переменного тока. Если вторичная обмотка одинарная, нужно будет сделать выпрямитель по мостовой схеме.
Электромагнитное реле RAS-1215 с обмоткой на 12V. Такие реле часто применяются в автомобильных сигнализациях. Но, это реле универсальное, и его контакты могут коммутировать и нагрузку, питающуюся от электросети. Согласно маркировке на корпусе реле, при переменном напряжении 250V допустимый ток через контакты до 10А.
Конечно же, реле подойдет и другое, важно чтобы его обмотка была рассчитана на номинальное напряжение 12V. А контакты позволяли работать с напряжением электросети и обладали достаточной мощностью для управления той нагрузкой, которой нужно управлять.
Налаживания не требуется.
Калганов П.А.
(Радио\днстру\тор 01-2017
29
УДАЛЕННОЕ УПРАВЛЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ СОТОВОГО ТЕЛЕФОНА, С ОТВЕТОМ О СОСТОЯНИИ НАГРУЗКИ
На страницах журнала «Радиоконструктор» уже было несколько статей на тему удаленного управления с помощью сотового телефона. Обычно, это берется сотовый телефон с режимом автоответа. И с него сигнал подается через гарнитуру на DTMF-декодер. Далее, реле. При всех достоинствах, такой схеме присущ и важный недостаток, - неизвестно в каком состоянии находится нагрузка, то есть, она включена или выключена. Ведь, мы не видим то, чем управляем, а ситуации могут быть самые разные, например, отключение электроэнергии, или по другой причине включаемая нагрузка может не включиться или не выключиться, если её выключают.
В этой схеме предложено решение данной проблемы, - во время включенного
состояния нагрузки на микрофонный вход гарнитуры сотового телефона подается повторяющийся однотональный звуковой сигнал, повторяющийся с частотой около 0,3 Гц. То есть, через каждые три секунды. Чтобы определить нагрузка, в данный момент включена или выключена, нужно позвонить на объект, и послушать. Если повторяющийся звук есть, - нагрузка включена, если его нет - выключена.
Период повторения выбран таким большим (3 секунды) чтобы можно было подать команду на выключение в паузе звукового сигнала, чтобы звук не мешал управлению.
Устройство позволяет с помощью сотового телефона управлять одной нагрузкой, включаемой с помощью электромагнитного реле.
30
Фадио^онструктор 01-2017
На схеме показана стандартная гарнитура с двумя наушниками, микрофоном и кнопкой для управления сотовым телефоном. Сейчас в основном с большинством недорогих сотовых телефонов идут именно такие гарнитуры. При подключении гарнитуры телефон переходит в режим работы с гарнитурой. При поступлении вызова работает вибрация, светится дисплей и в наушниках слышен сигнал вызова.
Нужно телефон предварительно перевести в режим автоответа, это можно сделать в настройках работы с гарнитурой, именуемых в разных телефонах -«автомобиль», «свободные руки», «авто-овет», «режим ответа - автоматически» или иначе. В таком режиме телефон будет сам «снимать трубку» при поступлении любого входящего звонка.
Режим автоответа есть у большинства сотовых телефонов с разъемами для проводной гарнитуры. Однако, есть и такие в которых данного режима нет, несмотря на наличие проводной гарнитуры. Это нужно предварительно проверить.
И так, поступает входящий вызов, и сотовый телефон, находясь в режиме автоответа, «снимает трубку».
После того как входящий вызов принят в работу вступает схема DTMF декодера на микросхеме D2. Так как управлять нужно будет нажимая кнопки сотового телефона, с которого поступил звонок. При этом будет передаваться тональный код этих кнопок, и через гарнитуру он поступит на декодер на микросхеме D2.
ЗЧ-сигнал поступает на вход микросхемы D2 через C4-R4. Коэффициент усиления входного УЗЧ микросхемы зависит от сопротивления резистора R4. При налаживании, путем проб и ошибок, с помощью этого резистора нужно установить оптимальную чувствительность микросхемы D2.
Чтобы подать команду нужно нажать одну из цифровых кнопок сотового телефона. В данном случае, для включения реле К1 нужно нажать кнопку «1». Для выключения - кнопку «2» (или другую).
Если на вход поступает двухтональный сигнал DTMF, происходит декодирование сигнала и в результате него на выводах
11-13 возникает двоичный код команды. Если нажата была кнопка «1», то единица будет на выводе 11. Возникает логическая единица, и откроется ключ на транзисторе VT1. Включенное в его коллекторной цепи реле К1 своими контактами (на схеме не показаны) включит нагрузку.
Для индикации включенного состояния на микросхеме D1 собран генератор повторяющегося звукового сигнала. Он состоит из двух мультивибраторов. Мультивибратор на логических элементах D1.1 и D1.2 генерирует импульсы частотой около 0,3 Гц. Эти импульсы поступают на вывод 8 элемента D1.3, который входит в состав второго мультивибратора, генерирующего импульсы частотой около 2,5 кГц.
Когда реле К1 включено, на выводе 11 D2 присутствует логическая единица. Она поступает на вывод 2 D1.1 и запускает генератор повторяющегося звукового сигнала. Повторяющийся звуковой сигнал через резистор R3, которым при налаживании устанавливают оптимальный уровень сигнала, поступает на микрофонный вход гарнитуры. И пользователь слышит повторяющийся звуковой сигнал, как подтверждение того, что нагрузка включена.
Когда нагрузка выключена на выводе 11 D2 присутствует логический ноль. Он поступает на вывод 2 D1.1 и выключает генератор повторяющегося звукового сигнала. И пользователь не слышит повторяющийся звуковой сигнал, что является подтверждением того, что нагрузка выключена.
Вывод 10 микросхемы D2 соединен с плюсом источника питания, поэтому после принятия каждой команды состояние реле будет сохраняться вплоть до поступления следующей команды.
Реле типа WJ118-1C или можно заменить каким-то другим маломощным с обмоткой на 12V и сопротивлением обмотки не менее 200 Ом, и замыкающими контактами.
Мясников С. В.
Литература:
1. Мясников С. В. «Автоответчик открывает ворота». ж.Радиоконструктор №7 за 2015 г.
Фадиощнструщпор 01-2017
31
ИНФРАКРАСНЫЙ ДАТЧИК С РЕЛЕ НА ВЫХОДЕ
Датчики на инфракрасных лучах широко применяются во многих охранных устройствах, в автоматике. Их преимущества по сравнению с оптическими реагирующими на видимый свет и емкостными очевидны. Инфракрасные лучи невидимы, они ни кому и ничему не мешают, а в случае с охранной системой, обеспечивают
Если частоту с выхода мультивибратора подать на ИК-светодиод, а на входе микросхемы включить фототранзистор, то микросхема будет реагировать (логическим нулем на выхо-
необходимую скрытность размещения датчика. Важный фактор и высокая стабильность, почти независящая от состояния окружающей среды (ИК-излучение хорошо проходит и через воду).
На рисунке приведена схема ИК-датчика, который может работать на отражение или на пересечение луча. Благодаря использованию модуляции излучения и частот-
де) исключительно на свет этого
ной селекции принимаемого излучения
датчик хорошо защищен от помех инфракрасного излучения различных тепловых приборов и пультов дистанционного управления аппаратурой.
В основе схемы микросхема тонального декодера LM567 (Л.1). В ней есть мультивибратор, частота которого зависит от RC-цепи на выводах 5 и 6, и селективный усилитель с ФАПЧ (в составе которого работает этот мультивибратор).
светодиода.
Ключ на транзисторах VT1 и VT2 усиливает по мощности импульсы, поступающие с вывода 5 А1, так чтобы яркость ИК-светодиода HL1 была достаточной для приема его излучения фототранзистором FT1 с расстояния в несколько метров. Чувствительность фототранзистора устанавливается подстроечным резистором R1 так чтобы получилась необходимая
32
(Радиоконструктор 01-2017
дальность.
Как только препятствие, расположенное перед датчиком данной платы (датчик состоит из фототранзистора FT1 и ИК-светодиода HL1) оказывается на достаточном расстоянии, ИК-свет, излученный ИК-светодиодом HL1 от него отражается и попадает на светочувствительную поверхность фототранзистора FT 1. Это приводит к тому, что на выводе 8 микросхемы А1 возникает логический ноль. На базу транзистора VT3 через резистор R7 поступает открывающий ток. Транзистор VT3 открывается, и открывает транзистор VT4, в коллекторной цепи которого включена обмотка реле К1. Обмотка данного реле рассчитана на напряжение 5V. Диод VD1 защищает транзистор от повреждения выбросами ЭДС самоиндукции обмотки реле.
Если препятствие отдаляется на расстояние больше предела чувствительности, то реле выключается.
Фототранзистор взят от неисправной механической компьютерной мыши. Он обладает достаточной чувствительностью. Его можно заменить любым другим фототранзистором. Но использовать интегральные фотоприемники от систем дистанционного управления нельзя, так как они настроены на определенную частоту и имеют встроенный формирователь логических импульсов.
ИК-светодиод, - любой инфракрасный
светодиод, применяемый в пультах дистанционного управления.
На рисунке приводится разводка печатной платы для датчика, работающего на отражение. ИК-светодиод на плате расположен со стороны печатных проводников, а плата служит светонепроницаемой перегородкой исключающей прямое попадание света от него на фототранзистор. Для обеспечения непрозрачности платы в этом месте есть большой непротрав-ленный участок фольги. Этот участок желательно закрасить черным маркером, чтобы он был черного цвета.
Для работы на пересечение луча ИК-светодиод располагают далеко за пределами платы, и устанавливают его напротив, нацелив на фототранзистор.
Практическое применение датчика, -охранные системы, устройства бытовой и производственной автоматики, а так же, в качестве пожарного датчика задымления. В этом случае, при возникновении задымления окружающая датчик среда становится малопрозрачной из-за частиц дыма и оптическая связь нарушается.
Наумов А.И.
Литература :
1. Справочник. «Тональный декодер LM567». ж.Радиоконструктор 06-2006.
2. Наумов А.И. «Инфракрасный датчик».
ж.Радиоконструктор 09-2006.
ПРОСТОЙ ДОМОФОН НАИМС КР142ЕН12А
Домофон на одну квартиру, или офис, частный дом. Схемы вызова нет, в качестве схемы вызова используется обычный квартирный звонок, работающий как самостоятельная система. Переговорное устройство симплексное, управляемое только из квартиры. Снаружи только динамик, он же микрофон.
Особенности схемы: низкочастотный усилитель сделан на микросхеме стабилизатора напряжения (Л.1), и в том, что
во внешнем блоке нет никакой электроники, только динамик - микрофон.
Схема низкочастотного усилителя на микросхеме КР142ЕН12А описана в Л.1. Усилительные свойства микросхемы реализованы путем подачи низкочастотного входного сигнала на вывод регулировки выходного напряжения стабилизатора. На месте, где в типовом включении должен быть регулировочный резистор, установлен каскад предварительного усиления на транзисторе VT1. Его режим по постоянному току устанавливается таким, чтобы в отсутствие входного сигнала напряжение на выходе стабилизатора равнялось половине напряжения
Фадиощнструщпор 01-2017
33
питания. В качестве нагрузки, через резистор, ограничивающий ток, подключается динамик. Низкочастотный сигнал, поступающий на базу транзистора приводит к изменению напряжения на управляющем входе стабилизатора, а это приводит к изменению напря
жения на его выходе.
Абонентские блоки неравноценны, поэтому блок с динамиком В1 назовем выносным, а блок с динамиком В2, схемой усилителя и источником питания, - стационарным.
Управление осуществляется двойным сигнальным тумблером с нейтралью. Это старый тумблер, постоянно находящийся в нейтральном положении, и его можно переключить в одно из крайних положений. Но в крайних положениях он не фиксируется, - рычажок при отпускании возвращается в нейтральное положение. На схеме он показан в положении «говорить», в противоположном положении - «слушать».
В показанном на схеме положении («говорить») сигнал от стационарного динамика-микрофона В2 поступает на вход УНЧ, и сигнал с выхода УНЧ поступает на выносной динамик В1.
В противоположном показанному на
схеме положении («слушать») сигнал от выносного динамика-микрофона В1 поступает на вход УНЧ, и сигнал с выхода УНЧ поступает на стационарный динамик В2.
В нейтральном положении оба динамика отключены. Схема не работает.
Переменный резистор R5 служит для регулировки чувствительности.
Динамик-микрофон В1 соединяется со стационарным блоком экранированным аудиокабелем (можно и антенный телевизионный экранированный кабель).
Налаживание усилителя сводится к установке напряжения на выводе 8 А1 равного 2,5V, подбором сопротивления R2 (R1 во время этой процедуры должен быть в положении минимальной громкости).
Ерохин Ю.В. Литература:
1. И. Нечаев. «Необычное применение микросхемы КР142ЕН12А».
ж. Радио №12, 2000.
АКУСТИЧЕСКОЕ РЕЛЕ
Схема на микросхеме AN6884 для индикаторов уровня 34 сигнала. Вместо младшего светодиода - обмотка реле. При достаточной громкости звука реле срабатывает и фиксируется контактами К1.2. Сбросить можно кнопкой S1.
Микрофон М1 - электретный.
34
(Радиоконструктор 01-2017
ОХРАННАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ ДЛЯ ОФИСА ИЛИ СКЛАДА
Сигнализация работает с одним герконовым датчиком положения двери. Она предназначена для охраны помещения, в котором есть только один вход. Но количество датчиков можно и увеличить, если включить их последовательно друг другу.
Включение на охрану - с помощью выключателя, скрытно расположенного внутри помещения. После включения схема дает 15 секунд на выход из помещения и закрывание двери.
При срабатывании
датчика сирена включается без задержки, поэтому, чтобы владелец мог отключить сигнализацию не вызывая включения сирены, есть второй герконовый датчик, реагирующий на магнитный брелок для ключей. При поднесении к нему магнита (брелка) система сигнализации блокируется на 15 секунд. Второй герконовый датчик размещают снаружи помещения, так чтобы он не был заметен, и к нему можно было поднести ключмагнитный брелок.
Сигнальным устройством служит стандартная трехтональная автомобильная сирена, обычно используемая с фабричными сигнализациями.
Логическая схема построена на микросхеме D1 - К561ЛЕ10, представляющей собой три трехвходовых элемента «ИЛИ-HE». На двух из них построен триггер-одновибратор (D1.2, D1.3), а на одном (D1.1) - блокировка входа и входной инвертор.
В момент включения питания (включить S1) начинается зарядка С1 через R2. Пока С1 не заряжен до порогового напряжения
логического уровня на R2 есть напряжение, сопоставимое с логической единицей. Это напряжение предустанавли-
вает триггер D1.2-D1.3 в нуле-
вое положение и удерживает его в таком положении принудительно. А так же, поступая на вывод 3 D1.1 закрывает вход логической схемы, делая её невосприимчивой к состоянию датчиков.
После того как С1 зарядится (примерно через 15 секунд после включения) триггер и вход разблокируются. Теперь схема будет реагировать на состояние датчика SD1. При открывании двери две половинки датчика расходятся и контакты его геркона размыкаются. Это приводит к переключению RS-триггера D1.2-D1.3 в единичное состояние. Единица с выхода D1.3 через резистор R4 поступает на ключ по схеме составного транзистора VT1-VT2, на выходе которого включена сирена F1. Сирена звучит. Одновременно через R5 и диод VD2 заряжается конденсатор СЗ, а
Фадиощнструщпор 01-2017
35
через R3 заряжается С2. Конденсатор СЗ заряжается быстрее, и уже менее чем
через секунду на нем имеется напряжение логической единицы. Которое закрывает элемент D1.1, не давая на триггеру реагировать на состояние датчика.
Конденсатор С2 до логической единицы заряжается примерно за 15 секунд. Как только на нем напряжение достигнет порога логической единицы, триггер D1.2-D1.3 вернется в нулевое положение. Ключ VT1-VT2 выключит сирену, С2 станет разряжаться через R3, а СЗ через R6. Уйдет около минуты, прежде чем напряжение на СЗ достигнет порога логического нуля. И только после этого схема проверит состояние датчика. Если две все еще открыта, - сигнализация повторится.
Чтобы временно «затормозить» срабатывание системы нужно постоянный магнит (магнитный брелок, ключ) поднести к геркону SD2. При этом контакты SG1 замыкаются и разряжают С1. Теперь схема работает так же как в первые 15 секунд после включения. То есть, 15 секунд она не реагирует на датчики. Этого времени достаточно, чтобы владелец машины мог открыть дверь и отключить систему выключателем S1.
Впрочем, можно вместо брелка с магнитом сделать и клавиатуру вроде
цифрового замка. Схема такого дополнения показана на рисунке ниже основной схемы. Это цепь последовательно включенных переключающих кнопок. Кнопки распаяны так, что цепь замыкается когда нажаты только три из них. Такая схема кодового замка описывалась на страницах этого журнала неоднократно, и показала свою эффективность при предельной простоте.
Здесь, код по умолчанию задан: 123.
Монтаж схемы выполнен на печатной
плате с односторонним расположением печатных дорожек. На третьем рисунке приводится схема разводки печатной платы и монтажная схема. Способ изготовления печатной платы может быть любым. Автор рисовал на фольгированном стеклотекстолите дорожки перманентным маркером, а травил в растворе хлорного железа. После чего смывал одеколоном. А отверстия сверлил сверлом по металлу при помощи электрической отвертки.
Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже напряжения источника питания (оптимально 16V).
Как дополнение, можно сделать радиосигнализацию с помощью сотового телефона. Для этого нужно параллельно сирене подключить обмотку любого реле на 12V. А его замыкающие контакты подключить к кнопке гарнитуры сотового телефона, так как это подробно описано в Л.1.
Пасегов В.Д.
Литература:
1. Лыжин Р. «Занимательные опыты со старым «Самсунгом».
ж. Радиоконструктор, №2, 2016, с. 20-25.
36
(радиоконструктор 01-2017
автомобильный вольтметр И ТАХОМЕТР НА ARDUINO UNO
У очень многих современных автомобилей нет ни тахометра ни вольтметра. Возможно, производители и правы, и знать водителю частоту вращения коленвала двигателя и напряжение в бортовой сети не обязательно. Но, если все же хочется, можно автомобиль дооборудовать тахометром и вольтметром. В продаже есть такие приборы, выводящие на цифровой индикатор частоту вращения и напряжение. Но, большинство из них сделаны на светодиодных индикаторах, что не очень удобно в автомобиле, потому что ярким солнечным днем цифры не видны, а ночью они слишком яркие. К тому же, обычно выводится только один параметр, а для просмотра другого нужно нажимать кнопку.
Здесь приводится описание очень несложного в изготовлении, благодаря применению готового модуля - ARDUINO UNO, прибора, который одновременно показывает и напряжение и частоту вращения коленвала. Причем, показывает это он на очень четком, подсвечиваемом
ЖК-дисплее, который очень хорошо виден как днем, так и ночью. Следует заметить, что и себестоимость данного прибора относительно невысока, если покупать ARDUINO UNO и дисплей на радиорынке или на Aliexpress.
Индикатором служит ЖК-дисплей типа 1602А, он стандартный, на основе контроллера HD44780. Обозначение 1602А фактически значит, что он на две строки по 16 символов в строке.
Основой прибора служит ARDUINO UNO это относительно недорогой готовый модуль, - небольшая печатная плата, на которой расположен микроконтроллер ATMEGA328, а так же вся его «обвязка», необходимая для его работы, включая USB-программатор и источник питания.
Тем, кто незнаком с ARDUINO UNO, рекомендую сначала ознакомиться со статьей Л.1.
Прибор подключается по питанию к выходу замка зажигания автомобиля, а сигнал на измерение частоты вращения коленвала получает с датчика Холла, который является датчиком зажигания. Датчиком напряжения служит цепь питания прибора. То есть, он измеряет то
Фадиощнструщпор 01-2017
37
Таблица 1.
/* вольтметр и тахометр */
#include <LiquidCrystal.h> Liquidcrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7); //порты для дисплея int Htime; //длительность положительного полупериода int Ltime; //длительность отрицательного полупериода int analoglnput=0; //аналоговый вход АО float vout; //значение аналогового входа АО float volt; //результат измерения напряжения float Ttime; //длительность полного периода float frequency; //результат тахометра void setup() { pinMode(10, INPUT); //входом тахометра будет порт 10 led.begin(16,2); //дисплей 16 символов 2 строки
} void loop() { Htime=pulseln(10,HIGH); //измерение положительного полупериода Ltime=pulseln(10,LOW); //измерение отрицательного полупериода Ttime=Htime+Ltime; //вычисление периода frequency=30000000/Ttime; //вычисление результата тахометра vout=analogRead(analoginput); //чтение значения входа АО volt=vout*5.0/1024/0.152; //вычисление результата напряжения led.clear(); //очистка памяти дисплея led.setCursor(0,0); //установка курсора на 1 строку led.print(volt); //печать результата измерения напряжения lcd.print(” V”); //печать единицы измерения напряжения led.setCursor(0,1); //установка курсора на вторую строку led.print(frequency,0); //печать целого числа результата тахометра lcd.print(" ob/min”); //печать единицы измерения тахометра delay(500); //время индикации полсекунды
}
напряжение, которым питается.
Прибор может работать только в автомобиле с электронной системой зажигания (в автомобиле с электромеханической системой зажигания датчика Холла нет).
Схема прибора показана на рисунке 1. На этом рисунке плата ARDUINO UNO показана схематично как «вид сверху».
Для согласования цифрового порта с датчиком Холла используются каскад на транзисторе VT1.
Для измерения напряжения, простой делитель напряжения на резисторах R5 и R6. Он нужен потому, что максимальное напряжение, подаваемое на аналоговый вход не должно быть более 5V.
Так как питание поступает на прибор с выхода замка зажигания он работает только при включенном зажигании.
Датчик зажигания автомобиля с четырехцилиндровым бензиновым двигателем формирует два импульса за один оборот коленчатого вала. Если у двигателя не четыре цилиндра частота следования импульсов будет другой. Здесь именно под четырехцилиндровый мотор.
Программа на C++ с подробными комментариями приведена в таблице 1.
Действие программы по измерению частоты вращения коленвала основано на измерении периода импульсов, поступающих с датчика, и последующего расчета
38
(радиоконструктор 01-2017
частоты вращения коленвала.
Для работы используется функция pulsein , которая измеряет в микросекундах длительность положительного либо отрицательного перепада входного импульса. Так что, для того чтобы узнать период нужно сложить длительность положительного и отрицательного полупериодов.
Далее, частота вращения вычисляется по формуле:
F=30/T
где Т - период в секундах, a F - частота вращения коленвала в оборотах в минуту. Поскольку период измерен в микросекундах фактически формула такая:
F= 30000000/Т
Измерение длительности периода состоит из трех этапов, сначала измеряются длительности положительной и отрицательной полуволны в строках:
Htime=pulseln(10,HIGH);
Ltime=pulseln(10,LOW);
Затем, происходит вычисление полного периода в строке:
Ttime=Htime+Ltime;
И потом, вычисление частоты вращения коленвала в строке:
frequency=30000000/Ttime;
Действие программы по измерению напряжения основано на чтении данных с аналогового входа и расчета результата измерения.
Выход аналогового порта преобразуется АЦП микроконтроллера в цифровую форму. Для получения результата в единицах вольт, нужно его умножить на 5 (на опорное напряжение, то есть, на напряжение питания микроконтроллера) и разделить на 1024.
Для того чтобы можно было измерять напряжение более 5V, вернее, более напряжения питания микроконтроллера, потому что реальное напряжение на
выходе 5-вольтового стабилизатора на плате ARDUINO UNO может отличаться от 5V, и обычно немного ниже, нужно на входе применить обычные резистивные делители.
Здесь это делитель напряжения на резисторах R5 и R6.
При этом, для приведения показаний прибора к реальному значению входного напряжения, нужно в программе задать деление результата измерения на коэффициент деления резистивного делителя. А коэффициент деления, обозначим его «К», можно вычислить по такой формуле:
К = R6 / (R5+R6)
Очень любопытно то, что резисторы в делителях совсем не обязательно должны быть высокоточными. Можно взять обычные резисторы, затем измерить их фактическое сопротивление точным омметром, и уже в формулу подставить эти измеренные значения. Получится значение «К» для конкретного делителя, которое и нужно будет подставлять в формулу.
Чтение данных с аналогового порта происходит в строке:
vout=analogRead(analoginput);
Затем, производится вычисление фактического напряжения с учетом коэффициента деления делителя входного напряжения:
volt=vout*5.0/1024.0/0.152;
В этой строке число 5.0 - это напряжение на выходе стабилизатора платы ARDUINO UNO. В идеале должно быть 5V, но для точной работы вольтметра это напряжение нужно предварительно измерить. Подключите источник питания напряжением 12V и измерьте достаточно точным вольтметром напряжение +5V на разъеме POWER платы. Что будет, то и вводите в эту строку вместо 5.0, например, если будет 4.85V, строка будет выглядеть так:
volt=vout*4.85/1024.0/0.152;
Фадиощнструщпор 01-2017
39
На следующем этапе нужно будет измерить фактические сопротивления резисторов R5 и R6 и определить коэффициент К (указан 0.152) для этой строки по формуле:
К1 = R6 / (R5+R6)
Допустим, получилось К = 0.159, так и пишем:
volt=vout*4.85/1024.0/0.159;
Таким образом, в текст программы нужно внести изменения соответственно фактическому напряжению на выходе 5-воль-тового стабилизатора платы ARDUINO UNO и согласно фактическому коэффициенту деления резистивного делителя.
Затем, результаты измерений выводятся на ЖК-дисплей. Напряжение вносится в первую строку дисплея, а частота вращения во вторую. Единицы измерения указаны как «V» и «ob/min».
Если входного сигнала с датчика Холла нет, например, включили зажигание, но
двигатель не завели, то в строке, где индицируется частота вращения, будет надпись «inf».
Если прибор дает сбои при измерении частоты вращения коленвала, может потребоваться оптимизация режима работы входного каскада на транзисторе VT1, соответственно, подбором сопротивления резистора R3, а так же емкости конденсатора С2.
Каравкин В.
Литература:
1.	Каравкин В. «Ёлочная мигалка на ARDUINO как средство от боязни микроконтроллеров». ж. Радиоконструктор, №11, 2016 г. стр. 25-30.
2.	Каравкин В. «Частотомер на ARDUINO». ж. Радиоконструктор, №12, 2016 г., стр. 12-15.
3.	Каравкин В. «Спидометр и тахометр на ARDUINO для автомобиля», ж. Радиоконструктор, №12, 2016, стр. 34-36.
СИГНАЛИЗАТОР
СВЕТА ФАР АВТОМОБИЛЯ
Правила дорожного движения требуют, чтобы автомобиль ехал днем с выключенным ближним светом фар.
В журнале №11 за 2016 год есть статья «Сигнализатор света фар для легкового автомобиля» (Л.1), в которой предлагается весьма интересная схема сигнализатора, работающего следующим образом: 1. Если после включения зажигания и закрывания двери в течение времени около 10 секунд не включить фары раздается непрерывный тональный звуковой сигнал.
2. Если после выключения зажигания не выключить фары и открыть дверь, то в момент открывания двери раздается тональный звуковой сигнал, звучащий только пока дверь открыта.
Схема выполнена на микросхеме К561КП2.
При всех достоинствах, у этой схемы, на мой взгляд, есть один недостаток, - датчиком работы двигателя служит выход замка зажигания. Но не всегда при включенном зажигании работает двигатель. Поэтому, на мой взгляд, схеме требуется еще один вход, для наблюдения за датчиком давления масла. Ведь именно по датчику давления моторного масла и можно судить о том, работает двигатель или нет.
Для того чтобы сделать четвертый вход микросхема К561КП2 не подходит, потому что у неё всего три входа. Но вместо К561КП2 можно использовать микросхему К561ИД1. Эта микросхема представляет собой десятичный дешифратор. У неё четыре входа для подачи четырехразрядного двоичного кода и десять выходов от 0 до 9, переключающихся входным двоичным кодом.
40
(Радиоконструктор 01-2017
1 +13V (+АКК) -s
5 R1 430K 47м
"Давление масла" ----Г\х1---—у—
2	R2 22K ZE
"Вых. замка зажиг."^_[~\\~|_____
3	R3 22К
"Дверные выключ."-<-------------
4	R4 22К "Габаритные огни"**	Г\х1-------
-13V ("Масса")
Схема сигнализатора показана на рисунке 1. Питание на схему подается постоянно, от аккумулятора автомобиля, независимо от того включен двигатель или нет. В статическом режиме ток потребления минимален, и никак не разряжает аккумулятор.
Напряжение с выхода замка зажигания, дверных выключателей освещения салона и схемы питания габаритных огней поступает через токоограничивающие резисторы R2-R4. Напряжение с датчика давления масла поступает через задерживающую RC-цепь R1-C1.
Допустим, водитель сел за руль, закрыл за собой дверь и включил двигатель, но не включил фары. Первое время состояние входов микросхемы будет таким:
Вывод 10 = 0, Вывод 11=0, Вывод 12 = 1, Вывод 13 = 1.
Что соответствует коду числа 6. Это значит, что на всех выходах D1, кроме выхода №6 будут нули. Транзистор VT1 закрыт, звуковой сигнализации нет.
Через некоторое время после пуска двигателя напряжение на конденсаторе С1 достигнет величины логической единицы. Код на входах D1 измениться, и уже будет соответствовать числу «7». На выводе 4 D1 появится логическая единица, и через диод VD1 и R6 она поступает на базу транзистора VT1. Он открывается и с его коллектора через мигающий светодиод HL1 прерывающийся ток поступает на звукоизлучатель BF1, который прерывисто
звучит. Если включить фары, появится единица на вводе 11 D1 и число станет равно 15, на всех выходах D1 будут нули. Звучания не будет.
Если водитель выключил зажигание, но забыл выключить фары и открыл дверь, код на входах D1 в зависимости от того, успел конденсатор С1 разрядиться или нет, будет равен числу 8 или 9. При этом открывается диод VD2 или VD3 и через
(Радио\онстру\тор 01-2017
41
него поступает на базу VT1 открывающее напряжение. Транзистор VT1 открывается и с его коллектора через мигающий светодиод HL1 прерывающийся ток поступает на звукоизлучатель BF1, который прерывисто звучит.
Таким образом, звучание BF1 возможно только в трех случаях:
1.	Зажигание включено, двери закрыты, фары выключены, с момента пуска двигателя прошло время на зарядку С1 через резистор R1 от индикатора давления масла двигателя.
2.	Зажигание выключено, дверь открыта, фары не выключены, конденсатор С1 еще не успел разрядиться через R1 и датчик деления масла.
3.	Зажигание выключено, дверь открыта, фары не выключены, конденсатор С1 уже успел разрядиться через R1 и датчик давления масла.
Во всех остальных состояниях звуковой индикации не будет.
Монтаж выполнен на печатной плате, показанной на рисунке 2.
Микросхему К561ИД1 можно заменить на К176ИД1 или зарубежный аналог вроде CD4028.
HL1 - любой одноцветный (красный) индикаторный мигающий светодиод. Он нужен не для индикации, а чтобы прерывать ток через BF1. Если прерывистое звучание не нужно, можно от HL1 отказаться, заменив его перемычкой.
Звукоизлучатель BF1 типа НСМ1212Х можно заменить любым другим миниатюрным со встроенным генератором.
Время, через которое, схема начинает звучать после пуска двигателя при выключенных фарах, можно установить подбором параметров С1 и R1.
Порядин А.
Литература:
1. Меркушев В.С. «Сигнализатор света фар для легкового автомобиля».
ж.Радиоконструктор, №11, 2016. с.22-23.
МУЗЫКАЛЬНАЯ СИРЕНА
Звучание стандартной сирены для сигнализации слишком уж... стандартное. Но, используя микросхему УМС можно сделать сирену, воспроизводящую музыкальные фрагменты советской эпохи.
Микросхема УМС на рисунке включена по упрощенной
схеме, в которой нет выбора музыкальных фрагментов. По аналогичной схеме УМС включались в советских электронных часах-будильниках. Но вместо пьезоэлектрического звукоизлучателя здесь на выходе микросхемы включен каскад на двух транзисторах VT1 и VT2.
Микросхема питается напряжением около 2V через стабилизатор R1-VD1-HL1.
В1 — ВЧ-динамическая головка мощностью 5W сопротивлением 8 От.
Ордынцев Н.
42
(радиоконструг^тор 01-2017
автоматический выключатель
БЛИЖНЕГО СВЕТА ФАР
+12V«<
(+АКК)
К датчику давления масла
R2 6,8М
470м
Включение ближнего света
14
D1.2
D1.1
К габаритному
R1
1М
гли о	R4
10 12Р1'4"10К
□1-К561ЛЕ5
R3 ЮК
zzb 01
22м
R5 lz
юк к
Правила дорожного движения требуют чтобы в дневное время суток автомобиль ехал с включенным ближним светом фар. Чтобы не забыть ближний свет включить или выключить, многие автолюбители ближний свет подключают на выходе замка зажигания. Это решение, но не очень правильное. Потому что, во-первых, свет включается, как только включено зажигание, а не после того как начал работать двигатель. И, во-вторых, при такой схеме на дальнем свете, ближний свет остается включенным. Если лампы ближнего света и дальнего разные, это не проблема. Но, у большинства автомобилей в фарах установлены двухнитевые лампы,
которые не рассчитаны на работу двух нитей одновременно и по этому от перегрева выходят из строя.
Проблему можно решить, если дооборудовать автомобиль этим несложным устройством. Кстати, оно пригодно и для управления дополнительными ходовыми огнями. В схеме одна микросхема типа К561ЛЕ5. Подключается по питанию к плюсу аккумулятора и «массе». А так же, к датчику давления масла («на лампочку») и цепи габаритного света. После пуска двигателя конденсатор С1 заряжается через R1 до логической единицы секунд за 15-20. После этого на выходе триггера Шмитта D1.1-D1.2 устанавливается логическая единица. То же самое и на выходе
элемента D1.4. Транзистор VT1 открывается и реле К1 включает ближний свет. Контакты этого реле нужно подключить в соответствии со схемой включения фар автомобиля. Либо ими включать ДХО.
Если водитель сам включает фары, то сначала включается габаритный свет, напряжение логической единицы поступает через R3 на вывод 13 D1.4, и на его выходе устанавливается ноль. Реле К1 выключается и не влияет на штатную работу фар автомобиля.
Кузянский Л.
(Радио\онстру\тор 01-2017
43
НАЧИНАЮЩИМ
ОСЦИЛЛОГРАФ
(Начало в «РК» 07-12-2016)
В прошлый раз («РК» 12-2016) мы рассматривали с помощью осциллографа работу RC-цепи. Сегодня - индуктивность. Вернее, цепь, состоящую из индуктивности и сопротивления.
Как и ранее, мы будем рассматривать работу с калибратором осциллографа в качестве источника импульсов. Если же импульсы берутся от отдельного генератора, нужно будет просто подавать их на исследуемую цепь от него. При этом не забыть общий минус питания генератора соединить с клеммой «корпус» осциллографа.
И так, если мы соединим куском провода гнезда «У» и «Выход калибратора», включим калибратор на генерацию импульсов размахом 5V. При этом ручкой «V/дел» выставим «1», а ручкой «время/дел» выставим «0,2mS», вход переключим на переменное напряжение «~», на экране осциллографа будет видно примерно то, что показано на рисунке 1. То есть, прямоугольные импульсы.
Для экспериментов с индуктивностью нужен переменный резистор сопротивлением 100 кОм (такой же, как в экспериментах с RC-цепью) и какая-нибудь катушка индуктивности. В качестве неё можно взять обмотку электромагнитного реле. В этих конкретных экспериментах в качестве индуктивности была обмотка электромагнитного реле WJ-118-1C с обмоткой на 14V. Можно использовать и другое реле небольшой мощности, с обмоткой на 12-20V. Либо в качестве индуктивности использовать обмотку небольшого трансформатора или низкочастного дросселя.
Соберем схему, такую как показано на рисунке 2. В ней импульсы от генератора (калибратора осциллографа) поступают на вход «У» (вход вертикального отклонения) осциллографа через индуктивность L1, а параллельно входу «У» включен переменный резистор R1. Он будет регулировать ток через индуктивность,
Рис.1.
44
(радиоконструг^тор 01-2017
который проходит от выхода калибратора (генератора импульсов) на корпус осциллографа.
Сначала резистор R1 нужно установить в положение максимального сопротивления. При этом, импульсы на экране осциллографа будут иметь вид как на рис.З. Обратите внимание на наличие выбросов (узких вертикальных полосок) на фронтах импульсов. За счет этих выбросов общая амплитуда импульса немного увеличится. Этот выброс является следствием ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке индуктивности.
Если начать поворачивать рукоятку переменного резистора R1, его сопротивление будет уменьшаться, и при этом, амплитуда импульсов будет уменьшаться. При этом быстрее всего будет уменьшаться амплитуда выбросов, а не сами
импульсы. Пока выбросы совсем не исчезают. Фронты будут сглаживаются, скругляться и сначала приобретают вид, как на рисунке 4. При этом амплитуда существенно снижается.
Происходит это из-за того, что реактивное сопротивление индуктивности и активное сопротивление резистора образуют делитель напряжения, поступающего на вход осциллографа. И, кроме того индуктивность, в следствие ЭДС самоиндукции, вносит задержку в протекание тока через нее. Эта задержка и создает сглаживание фронтов
Продолжая уменьшать сопротивление R1, выкручиваем ручку переменного резистора еще сильнее, - амплитуда импульсов сильно снижается, и они уже приобретают вид, показанный на рис. 5.
Но, при дальнейшем повороте R1, амплитуда начинает снижаться, и в какой-то момент приобретает вид, показанный на рисунке 6.
В самом крайнем положении, когда сопротивление R1 равно нулю, импульсы пропадают (это и не удивительно, ведь R1, в состоянии нулевого сопротивления, фактически замкнул вход осциллографа).
Продолжение следует...
(Радио\рнстру\тор 01-2017
45
CENTER SURROUND	FRONT
РЕМОНТ
АКТИВНАЯ АКУСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
AKAI - AS-RM8025SSP (принципиальная схема)
Фадиощтструщпор 01-2017	47
СПРАВОЧНИК
ТАБЛИЦА ДЛЯ ПОДБОРА ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ МОСТОВ ПО ОБРАТНОМУ НАПРЯЖЕНИЮ И ПРЯМОМУТОКУ
	Максимальное обратное напряжение, V.						
	50	100	200	400	600	800	1000
1,0 (50)	DB101	DB102	DB103	DB104	DB105	DB106	DB107
1,5(50)	RB151	RB152	RB153	RB154	RB155	RB156	RB157
1,5(50)	W005M	W01M	W02M	W04M	W06M	W08M	W10M
3	2,0(50)	RC201	RC202	RC203	RC204	RC205	RC206	RC207
о 2,0(50)	RS201	RS202	RS203	RS204	RS205	RS206	RS207
5,	2,0(50)	КВР005	КВР01	КВР02	КВР04	КВР06	КВР08	КВР10
|	3,0(50)	BR305	BR31	BR32	BR34	BR36	BR38	BR310
4,0 (200)	RS401	RS402	RS403	RS404	RS405	RS406	RS407
₽ 4,0(200)	KBL005	KBL01	KBL02	KBL04	KBL06	KBL08	KBL10
О 6,0(250)	RS601	RS602	RS603	RS604	RS605	RS606	RS607
6,0 (250)	KBU6A	KBU6B	KBU6D	KBU6G	KBU6J	KBU6K	KBU6M
6,0(125)	BR605	BR61	BR62	BR64	BR66	BR68	BR610
£ 8,0 (250)	RS801	RS802	RS803	RS804	RS805	RS806	RS807
к 8,0 (250)	KBU8A	KBU8B	KBU8D	KBU8G	KBU8J	KBU8K	KBU8M
Ь 8,0(125)	BR805	BR81	BR82	BR84	BR86	BR88	BR810
° 10,0 (200)	BR1005	BR101	BR102	BR104	BR106	BR108	BR1010
3 15,0(300)	BR1505	BR151	BR152	BR154	BR156	BR158	BR1510
| 15,0 (300)	МВ 1505	МВ151	МВ152	МВ154	МВ156	МВ158	МВ1510
§ 25,0(300)	BR2505	BR251	BR252	BR254	BR256	BR258	BR2510
О 25,0 (300)	МВ2505	МВ251	МВ252	МВ254	МВ256	МВ258	МВ2510
Ю 35,0(400)	BR3505	BR351	BR352	BR354	BR356	BR358	BR3510
35,0 (400)	МВ3505	МВ351	МВ352	МВ354	МВ356	МВ358	МВ3510
48
Фадиоконструктор 01-2017