Охранная система для блокировки периметра лагеря, разбитого в полевых условиях

Охранная система для блокировки периметра лагеря, разбитого в полевых условиях

В статье описана простая конструкция охранной системы с датчиком обрывного типа.

Эта сигнализация является упрощённым вариантом армейских аналогов, которые применяют, когда требуется обеспечить охрану лагеря или другого объекта в полевых условиях.

Самые интересные ролики на Youtube

Близкие темы

Как сделать цифровой осциллограф из компьютера своими руками?

Пролог

Один из посетителей форума (ссылка на соответствующий топик), видимо, оказался заядлым туристом и решил обезопасить своё пребывание в условиях дикой природы.

Идея эта вовсе не кажется бредовой, так как именно такие устройства используют военные для блокировки периметра, когда разбивают лагерь в полевых условиях. На картинке одна из таких охранных систем «Обрывное средство обнаружения КСМ-ОС».

Недостаток подобных систем – ложные срабатывания, которые могут быть вызваны упавшей веткой, непрошенным лесным зверьком или самим пользователем, отошедшим «до витру». После любого такого срабатывания, требуется заменить датчик движения, коим является тонкий провод.

Схема, описание работы, конструкция и детали.

На чертеже схема охранной системы с датчиком обрывного типа.

		C1, C2, C5 = 0,1mkF	R3 = 510kOm
		C3 = 1nF	R4 = 33…100kOm
		C4 = 100mkF	R7 = 2kOm
		R1, R5, R6 = 12kOm	R8 = 6,8kOm
		R2 = 2MOm
VD1, VD2 = 1.5KE12A	VD4 = АЛ307Г (зелёный)	VT2 = КТ3102Д	Ba1 = 4-8 Ом
VT1 = КТ972	VD3 = АЛ307Б (красный)	DD1 = К561ЛА7 (CD4011)	FU1 = 0,15A

Работает схема следующим образом. При обрыве шлейфа, запускается мультивибратор, собранный на элементах DD1.1, DD1.2. Частота его колебаний около 3Гц. Времязадающая цепь – C2, R2. Эпюра снята с 4-ой ножки микросхемы. К выходу DD1.2 подключен ключ VT2, который, в свою очередь, заставляет мигать светодиод VD3, при тревоге.

Наклон горизонтальных полок сигнала связан с тем, что скриншоты получены с экрана виртуального осциллографа, построенного на базе бюджетной аудиокарты. О том, как построить такой осциллограф за пару часов, очень подробно написано в этой статье.

На элементах DD1.3 и DD1.4 собран ещё один мультивибратор, частота работы которого около 1кГц. Времязадающая цепь – С3, R3. Эпюра снята с 11-ой ножки микросхемы, когда мультивибратор работал постоянно.

Когда на 4-ой ножке появляются импульсы с частотой следования 3 Герца, на выходе DD1.4 (11-ая ножка), соответственно, появляется прерывистый сигнал частотой 1 килогерц. Эпюра снята с 11-ой ножки во время срабатывания тревоги.

Выход DD1.4 подключен к транзисторному ключу VT1, который управляет работой динамика Ba1. Здесь используется составной транзистор с большим коэффициентом усиления по току. Если под рукой не окажется такого транзистора, то можно его заменить самодельным составным транзистором.

Потенциометр R4 позволяет установить оптимальный уровень громкости сирены.

Резисторы R5, R6 ограничивают выходной ток микросхемы. Желательно выбирать сопротивление этих резисторов не менее 1-го килоома на каждый Вольт питания.

Резисторы R7 и R8 ограничивают ток светодиодов. А от сопротивления резистора R8 ещё и зависит основной ток потребления в дежурном режиме.

Конденсатор С1 защищает входные цепи микросхемы от помех, которые могут быть наведены на контур электромагнитным излучением.

Защитные диоды VD1 и VD2 защищают схему от мощного электрического импульса, который может быть вызван молнией. В этом случае, предохранитель FU1 может защитить шлейф от обрыва, хотя и не всегда.

Конденсаторы С4 и C5 – фильтр питания.

Напряжение питания этого охранного устройства можно выбрать в диапазоне 6… 12 Вольт. Можно применить несколько соединённых последовательно элементов АА, ААА или 9-ти Вольтовую батарею типа «Крона».

Потребление энергии во время срабатывания сирены, зависит от уровня громкости, установленного потенциометром R4, а при максимальной громкости, от сопротивления динамической головки Ba1. Потребление в дежурном режиме в основном определяется сопротивлением резисторов R1 и R8.

Но, если, для экономии энергии батареи, резистор R8 можно вообще исключить вместе со светодиодом VD4, то значительно увеличивать сопротивление резистора R1 нежелательно, особенно, если длина провода составляет 100 и более метров.

Схема этой охранной сигнализации, рассчитана на работу с датчиком обрывного типа. В качестве датчика используют тонкий медный эмалированный провод типа ПЭВ, ПЭЛ и им подобный. Диаметр провода выбирают исходя из следующих соображений. Чем тоньше провод, тем вероятнее ложное срабатывания, но и тем менее вероятно, что нарушитель заметит его или почувствует при соприкосновении. Так что, выбирать следует в диапазоне диаметров 0,05… 0,1мм. Спокойно идущий человек может не почувствовать обрыв провода диаметром 0,05мм даже открытой частью тела. Но, не порвать такой провод ещё при прокладке будет сложно. Для прокладки тонкого провода можно использовать лёгкую катушку, вращающейся в подшипниках.

На этом макете была опробована работа охранной системы.

Чертёж печатной платы на основе одного из широко распространённых типов макетных плат.

Как это работает? Откройте на весть экран и выберите разрешение 1280х720px.

Дополнительные материалы

Скачать схему охранной системы в формате SPL7 и чертёж печатной платы в формате LAY6 (22КБ).