Электроника для начинающих (2-е издание)

Внимательно разместите все компоненты. Не упустите три красных провода слева и три синих провода справа. Убедитесь в том, что выводы реле выровнены с соответствующими обслуживающими проводами.

Убедитесь, что переключатель S1 находится в нижнем положении, а переключатель S2 — в верхнем. В целях проверки удалите конденсатор емкостью 68 мкФ, чтобы красный светодиод реагировал сразу же, а не с минутной задержкой.

Рис. ЦВ-4.39. На втором этапе в схему добавлено реле, использовавшееся в эксперименте 15

Подключите источник питания, и если вы все сделали правильно, то ничего не произойдет. Переключатель S2 соответствует датчикам сигнализации, если он находится в верхнем положении, то имитирует их замкнутое состояние. Передвиньте переключатель вниз для имитации размыкания датчиков, и тестовый светодиод в нижней части схемы сразу же загорится. Переведите переключатель в верхнее положение, и светодиод продолжит гореть. Сигнализация заблокирована во включенном состоянии, невзирая на сброс датчика.

Рис. 4.40. Схема устройства, собранная на втором этапе

Отключите питание, оставьте переключатель S2 в верхнем положении (как имитацию замкнутых датчиков) и снова подайте питание. Теперь передвиньте верхний переключатель S1 в верхнее положение, зажжется зеленый светодиод. Это функция проверки целостности цепи. Она определяет, все ли датчики замкнуты. Когда вы используете сигнализацию, вам понадобится проводить такую проверку, прежде чем покинуть помещение. Так выполняется первая часть пункта 7 технического задания из эксперимента 15.

Оставьте переключатель S1 в верхнем положении, и переведите переключатель S2 в нижнее положение, имитируя размыкание датчика. Зеленый светодиод погаснет. Передвиньте переключатель S2 в верхнее положение, и зеленый светодиод засветится снова. Итак, функция проверки работает.

На деле все могло бы выглядеть так. Вы оставляете переключатель S1 в верхнем (тестовом) положении. Перед уходом из помещения вы подаете питание на устройство. Если зеленый светодиод не зажегся, значит, где-то есть открытая дверь или окно. Найдите источник проблемы и устраните ее. Когда зеленый светодиод зажжется, вы убедитесь, что все датчики замкнуты. Теперь вы можете запустить сигнализацию. Передвиньте переключатель S1 вниз. Зеленый светодиод погаснет, сигнализация поставлена на охрану. Когда вы приходите домой, таймер 555 дает вам одну минуту, чтобы отключить сигнализацию и предупредить ее срабатывание (при условии, что вы вернули в схему конденсатор емкостью 68 мкФ). Вы можете отключить сигнализацию, передвинув ползунок переключателя S1 в верхнее (тестовое) положение.

А теперь разберемся, как и почему работает эта схема.

Когда переключатель S1 находится в нижнем положении, резистор номиналом 10 кОм вверху слева соединен с базой транзистора Q1. При этом полюс правого контакта внутри реле соединен с отрицательным заземлением. Это соединение идет по желтому проводу справа через резистор 470 Ом, через переключатель S2 (который имитирует датчики), а затем возвращается по другому длинному желтому проводу. Он удерживает базу транзистора под низким напряжением (через оранжевый провод). Пока база находится под низким напряжением, транзистор закрыт.

Если датчик размыкается, напряжение на базе транзистора возрастает благодаря наличию резистора 10 кОм, транзистор открывается и начинает проводить ток. Транзистор запускает реле (через длинный изогнутый оранжевый провод). В дальнейшем реле подаст питание на бистабильный таймер, который будет впоследствии активировать сигнализацию. В то же время реле разрывает соединение с отрицательной шиной справа, так что теперь транзистор останется включенным, даже если датчик снова замкнется.

Это почти та же схема, которая была приведена на рис. 3.88. Существенное отличие — зеленый светодиод. Когда вы устанавливаете переключатель S1 в положение проверки, он отключает положительное напряжение от транзистора (чтобы тот не смог вызвать срабатывание сигнализации). Если все датчики замкнуты, этот светодиод соединяется через них и резистор 470 Ом с отрицательной шиной, и он загорается, указывая, что система готова.

Этап 3

Что нам еще нужно в этом проекте? Представьте, что вы используете предлагаемую систему сигнализации. Вы хотите поставить ее на охрану перед тем, как уйти из помещения. И тут вы внезапно понимаете, что если вы ее установите и откроете дверь, чтобы уйти, то это приведет к срабатыванию сигнализации.

Бистабильный таймер с конденсатором емкостью 68 мкФ обеспечил функцию задержки срабатывания сигнализации на минуту, чтобы дать вам время отключить ее, когда вы пришли. Теперь вам нужен другой таймер, который задерживает сигнализацию на минуту, когда вы уходите.

Реализовать это немного сложнее. Суть заключается в том, чтобы установить дополнительный таймер, который понижает напряжение на базе транзистора Q1, чтобы он не смог запустить реле.