Технические средства, затрудняющие возможность несанкционированного использования автомобиля, пока остаются его необходимым оснащением. Несмотря на широкую номенклатуру предлагаемых фирменных электронных систем защиты, в технической литературе продолжается публикация новых конструкций, обладающих различными охранными функциями. Это позволяет владельцам машин выбрать для каждого практического случая противоугонное устройство с требуемым набором сервисных характеристик и наиболее приемлемым соотношением цена/качество.

Блокиратор относится к группе так называемых VRS-устройств (Vehicle Recovery System - система возврата угнанного автомобиля)( Крючков В. Электроника против грабителя. - За рулем, 1996, № 7, с. 40). Они начинают работать сразу после угона автомобиля злоумышленником. Хотя известно немало таких устройств, все они, как правило, зарубежного производства, и цена их доступна далеко не каждому.

В описываемом ниже варианте блокиратора использованы компоненты производства стран СНГ. Это обусловливает невысокую стоимость изделия в целом. К тому же набор выполняемых им функций весьма широк, а применение цифрового принципа формирования временных интервалов, защита от помех и перегрузок обеспечивают высокую надежность.

Блокиратор может быть установлен на любую модель автомобиля, оснащенного двигателем с искровой системой зажигания и номинальным напряжением в бортовой сети 12 В. Принцип действия устройства заключается в том, что после включения зажигания и запуска двигателя оно дает водителю некоторое время для того, чтобы нажать на секретную кнопку (или замкнуть геркон), переключив тем самым систему защиты в исходное состояние. Если этого не сделать, то устройство сначала подаст предупредительный местный звуковой сигнал, а затем выключит зажигание и включит аварийную звуковую (и световую - лампы указателя поворотов) сигнализацию.

При нападении на водителя, когда его насильственно выталкивают из машины во время кратковременной остановки с работающим двигателем и открытой дверью, устройство также срабатывает. В случае, когда водителю требуется, не выключая двигателя, открыть дверь, он должен после этого нажатием на секретную кнопку "обнулить" блокиратор, иначе через 16 с прозвучит предупредительный сигнал, а еще через 16 с - сигнал тревоги с одновременным выключением двигателя.

Принципиальная электрическая схема блокиратора, подключенного к бортовой сети автомобиля, представлена на рис. 1, а циклограмма работы - на рис. 2. Устройство не имеет выключателя питания и постоянно пребывает в дежурном режиме. При этом триггеры DD1.1 и DD1.2 находятся в нулевом состоянии. Низким уровнем с прямого выхода триггера DD1.1 тактовый генератор на элементах DD2.1 и DD2.2 заторможен, счетчик DD3 обнулен. Генераторы, собранные на элементах DD4.1, DD4.2 и DD4.3, DD4.4, также заторможены. В дежурном режиме блокиратор потребляет ток около 0,5 мА.

Сторожевой блокиратор системы зажигания

(нажмите для увеличения)

Сторожевой блокиратор системы зажигания

При включении зажигания на вывод 1 блокиратора поступает напряжение питания, через резистор R10 протекает ток базы транзистора VT3 и он открывается - срабатывает реле зажигания К1. Одновременно на вход S триггера DD1.1 через разряженный конденсатор С1 и резистор R7 приходит короткий импульс, который устанавливает триггер в состояние 1. Высокий уровень с прямого выхода триггера запускает тактовый генератор DD2.1, DD2.2. Номиналы цепи R18C9 подобраны таким образом, что генератор работает на частоте около 1 Гц.

Выход тактового генератора через резисторы R19, R22 и R23 связан соответственно с тактовым входом двоичного пятиразрядного счетчика DD3, с управляющим входом генератора DD4.1, DD4.2 (через промежуточный резистор R24) и с базой транзистора VT7. Счетчик DD3, находившийся в нулевом состоянии, начинает подсчет импульсов тактового генератора (отсчет времени). В течение 16 с на выходах 16 и 32 счетчика действует низкий уровень напряжения, диоды VD8 и VD9 открыты и импульсы тактового генератора не достигают входа генератора DD4.1, DD4.2 и транзистора VT7.

Если до истечения этого времени на вывод 3 устройства кратковременно подать бортовое напряжение замыканием контактов кнопки SB1 (геркона или любым другим способом), триггер DD1.1 переключится в исходное состояние и запретит работу тактового генератора DD2.1, DD2.2. Дифференцирующая цепь С4R12 сформирует импульс, который обнулит счетчик DD3 и запустит одновибратор, собранный на триггере DD1.2.

При запуске и обратном переключении одновибратора в точке соединения диодов VD5 и VD6 будут сформированы два импульса высокого уровня длительностью 0,1...0,2 с с интервалом между ними 0,5...0,7 с. Поступив на запускающий вход генератора DD4.3, DD4.4 (на вывод 1 элемента DD4.3), они вызовут появление двух пачек прямоугольных импульсов с частотой около 2500 Гц, которые через резистор R32 пройдут на вход двухтактного усилителя мощности на транзисторах VT9 и VT10. Нагрузка усилителя - пьезокерамический звукоизлучатель НА1 - воспроизведет два коротких звуковых сигнала, подтверждающих возвращение устройства в дежурный режим. В этом состоянии устройство может находиться сколь угодно долго, удерживая реле зажигания включенным.

Если к моменту появления в четвертом разряде счетчика DD3 (на выходе 16) высокого уровня на вывод 3 блокиратора не поступило обнуляющего импульса, диод VD8 закроется и разрешит работу генератора DD4.1, DD4.2, который начнет вырабатывать импульсную последовательность частотой около 10 Гц. Совместная работа тактового генератора и генераторов DD4.1, DD4.2 и DD4.3, DD4.4 дает серию из 16 звуковых сигналов, напоминающих водителю о необходимости остановить отсчет времени подачей обнуляющего импульса на вывод 3 устройства.

В случае, когда обнуляющий импульс отсутствует, через 32 с в пятом разряде счетчика DD3 (на выходе 32) появляется высокий уровень, через резистор R21 начинает протекать ток базы транзистора VT2, он открывается и закрывает транзистор VT3, что приводит к выключению реле зажигания К1 и остановке двигателя. Диод VD8 снова открывается и останавливает генераторы DD4.1, DD4.2 и DD4.3, DD4.4 - прекращается предупреждающий звуковой сигнал.

Диод VD9 закрывается, и через резистор R23 начинают протекать импульсы тока базы транзистора VT7. Транзисторы VT7 и VT8 начинают открываться и закрываться с частотой тактового генератора и периодически включают реле К3 и К4 звуковой и световой сигнализации автомобиля.

Кроме этого, через резистор R28 начинает протекать ток базы транзистора VT5. Транзисторы VT5 и VT6 открываются, и срабатывает реле К2 сирены, которая может быть применена как альтернатива или дополнение имеющемуся звуковому сигналу.

На входах элемента DD2.3 присутствует высокий уровень, а на выходе - низкий, поэтому диод VD7 открыт и запрещает поступление импульсов тактового генератора на вход счетчика DD3. До тех пор, пока зажигание не будет выключено (пока не будет снято напряжение с вывода 1 устройства), состояние счетчика DD3 не изменится, обмотка реле зажигания К1 будет обесточена, а звуковая и световая сигнализация включены. Этому состоянию соответствует интервал времени t на циклограмме (рис. 2). Его длительность зависит от того, как скоро ключ в замке зажигания будет возвращен в положение "Зажигание выключено".

Сразу после этого конденсатор С8 быстро разряжается через диод VD4 и резистор R5, на верхнем по схеме входе элемента DD2.3 появляется низкий уровень, а на выходе - высокий. Диод VD7 закрывается, работа счетчика DD3 продолжится еще в течение 32 с, пока не произойдет его переполнение и обнуление всех разрядов. Переход к низкому уровню на выходе 32 вызовет минусовой перепад напряжения на входе инвертора DD2.4. С его выхода короткий импульс высокого уровня через диод VD13 поступает на вход R триггера DD1.1 и возвращает блокиратор в дежурный режим подобно обнуляющему импульсу на выводе 3. Если повторно запустить двигатель, цикл работы повторится.

Конденсатор С8, резистор R11 и диод VD4 составляют цепь подавления импульсов дребезга контактов замка зажигания. При ее отсутствии, если выключение замка зажигания совпадет во времени с высоким уровнем на выходе тактового генератора, пачка "дребезговых" импульсов контактной группы замка зажигания через элемент DD2.3 будет передана на вход счетчика DD3 и может сразу вызвать его переполнение и возвращение устройства в дежурный режим. Это сделает возможным повторный пуск двигателя и тем самым снизит эффективность устройства.

Конденсатор С8 также предотвращает прохождение на тактовый вход счетчика DD3 импульсов, которые могут быть созданы периодическим включением и выключением замка зажигания. Таким образом, установленный временной интервал (32 с) блокирования зажигания, а также работы звуковой и световой сигнализации является минимально возможным.

Как уже отмечалось, блокиратор вступает в работу не только в момент угона автомобиля, но и когда им овладевают насильственным путем. В этом случае при открывании двери замыкаются контакты дверного выключателя SF1 и вывод 2 устройства оказывается соединенным с корпусом автомобиля. Транзистор VT1 открывается и переключает триггер DD1.1 в единичное состояние. Начинается отсчет времени так же, как при включении зажигания.

Инвертор, собранный на транзисторе VT4, запрещает работу генераторов DD4.1, DD4.2 и DD4.3, DD4.4 в третьей четверти цикла (рис. 2), когда на выходе 16 счетчика DD3 высокий уровень, но предупреждающий звуковой сигнал в этой ситуации уже не нужен. Конденсатор C3 позволяет установить триггер DD1.1 в исходное (нулевое) состояние при первом включении устройства. Конденсатор С2 снижает действие помех на входе S триггера DD1.1. Диоды VD3 и VD12 защищают входы соответствующих элементов, а диоды VD10, VD14 и VD16 - транзисторы VT3, VT6 и VT8 от пробоя ЭДС самоиндукции, возникающей в обмотках реле при быстром закрывании транзисторов. Диоды VD15, VD18 и VD19, а также VD20, VD21 служат для развязки устройства от цепей электрооборудования автомобиля.

Для питания основных узлов блокиратора предусмотрен стабилизатор напряжения на стабилитроне VD17 и транзисторе VT11. Конденсатор С13 подавляет помехи, возникающие при работе приборов электрооборудования автомобиля.

Блокиратор смонтирован на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. Чертеж платы представлен на рис. 3. В устройстве использованы резисторы МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125, конденсаторы - из серии КМ, оксидные - К50-35.

Сторожевой блокиратор системы зажигания

Большинство резисторов на плате установлено "стоймя" (перпендикулярно плате). Оксидные конденсаторы С8 и С13 размещены над корпусами микросхем DD2 и DD4 соответственно. На плате предусмотрены фольговые площадки для монтажа конденсаторов С2, С10 и С11 как обычных, так и в исполнении для поверхностного способа - со стороны печати (С11 составляют из двух по 0,033 мкФ).

Транзисторы КТ315Г можно заменить на КТ315Б, КТ315Е, а КТ361Г - на КТ361Б, КТ361Е. Вместо КТ815Г подойдут транзисторы КТ815Б, КТ815В или КТ817 с любым буквенным индексом. Диоды КД102А можно заменить на КД521А, КД522А, КД510А или любые другие с максимальным прямым током 100 мА. Стабилитрон VD17 - любой маломощный на напряжение 9...10 В; на рис. 3 показана его полярность в стабилитронном включении.

Пьезокерамический звукоизлучатель НА1 закреплен на плате на собственных проволочных стойках, которые предварительно нужно отпаять и припаять заново перпендикулярно плоскости корпуса излучателя. Стойки впаивают в плату в отверстия, обозначенные на рис. 3 буквами А, и обеспечивают этим не только крепление, но и электрический контакт корпуса с общим проводом. Два гибких вывода впаивают в два отверстия платы, отмеченные буквой Б.

Плату с деталями устанавливают в пластмассовую коробку подходящих размеров, в стенке которой напротив пьезозвукоизлучателя сверлят несколько мелких отверстий. Коробку размещают в салоне автомобиля в труднодоступном месте (например, за приборной панелью). Место установки секретной кнопки SB1 следует хорошо продумать. Она должна быть доступна, но, по возможности, малозаметна. Устройство подключают к системе электрооборудования автомобиля гибкими проводами (например, ПГВА) сечением 0,5...1 мм2 .

При исправных деталях и правильно выполненном монтаже устройство начинает работать сразу. Иногда требуется подобрать резисторы R18, R26 и R31. Подборкой резистора R18 устанавливают желаемые временные интервалы в циклограмме. От сопротивления резисторов R26 и R31 зависит частота генераторов DD4.1, DD4.2 и DD4.3, DD4.4 соответственно. При необходимости подборку можно вести не по частоте генераторов, а по громкости предупредительного сигнала.

По окончании регулировки и проверки блокиратора в работе плату следует покрыть тонким слоем эпоксидного компаунда - это повысит жесткость монтажа и влагостойкость устройства в целом. "Поверхностные" конденсаторы на плате нуждаются в обязательной защите компаундом.

Автор: С.Рыжков, г.Бишкек, Киргизия

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Навигация

Инструкции по эксплуатации

Модуль RP023 питания 5/3,3 В для беспаечных макетных плат.
Модуль питания для беспаечных плат
Плата представляет собой модуль питания, имеющий в своем составе два стабилизатора напряжений 5 и 3,3 В. Модуль имеет форму и размеры, позволяющие его устанавливать на стандартные макетные платы, используемые на начальном этапе разработки электронных устройств. При этом значительно экономится драгоценное место на макете, которого, как известно, много не бывает. Напряжение каждой шины питания выбирается с помощью установленного на ней переключателя, что позволяет независимо устанавливать требуемое напряжение на каждой из линий питания. Входное напряжение в диапазоне от 5 до 12 В может подаваться на любой из имеющихся разъемов: стандартный круглый разъем типа DJK-02A или miniUSB. Для контроля выходных напряжений на плате имеется индикатор. Технические характеристики: Входное напряжение постоянное, В - 5…12 Нагрузочная способность каждого выхода, А - 1 Габаритные размеры без
Цена 300.00 руб.
Copyright © 2017 Электрические принципиальные схемы.