Электроника для начинающих (2-е издание)

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.

Проблема в том, что во время цикла «включено» выходной сигнал таймера находится в высоком, а не в низком состоянии. Придется добавить другой транзистор, чтобы преобразовать высокий выходной сигнал так, чтобы он понижал напряжение на базе транзистора Q1.

Рис. 4.41. Третий и последний этап создания схемы сигнализации

На рис. 4.41 и рис. 4.42 изображены компоненты, которые позволяют это осуществить. И снова я обесцветил компоненты, которые вы уже разместили ранее.

Новый таймер 555, помеченный как Т1, снабжен цепью подавления импульса на контакте 4 (выводе сброса), как и другой таймер; таким образом, он не будет выдавать паразитный импульс при подаче питания. Чтобы запустить таймер Т1, нужно нажать кнопку, которая заземляет запускающий вывод таймера.

Пока выходной сигнал таймера высокий, ток проходит через контакт 3 (выход) и зажигает желтый светодиод. Так вы узнаете, что система сигнализации отсчитывает время до запуска. Пока вы видите горящий светодиод, сигнализация будет игнорировать любое размыкание датчика.

Рис. 4.42. Схема третьего этапа создания цепи

Контакт 3 соединен также через зеленый провод слева, который похож на вытянутую букву «С». Он изогнут вокруг резистора 100 кОм, который подключен к базе второго транзистора Q2. Выходного сигнала, который проходит через резистор 100 кОм, достаточно для того, чтобы транзистор Q2 открылся. Его эмиттер заземлен через резистор 470 Ом, а коллектор подключен к базе транзистора Q1. Пока транзистор Q2 открыт, он заземляет базу транзистора Q1 и не позволяет ему запустить реле и сигнализацию.

Так таймер Т1 предотвращает срабатывание сигнализации. Когда закончится период минутной задержки, таймер Т1 выключится, Q2 закроется и больше не будет понижать напряжение на базе первого транзистора; сигнализация может запуститься (при условии, конечно, что вы не забыли передвинуть верхний переключатель из положения проверки).

Теперь алгоритм действий будет таков: