Простая система радиооповещения

EuroDomovoy.RU

Каталог электронных радио схем и технической документации

  • Главная
  • Новости
  • Каталог радиосхем
  • RSS Лента

Простая система радиооповещения

Категория: Электроника в быту | Просмотров: 127 Опубликованно: 22 июня 2011 — 19:41

Иногда для дистанционного оповещения при охране гаража или машины достаточно простейшей системы. В этом случае может пригодиться предлагае мое устройство, состоящее из радиопередатчика, работающего на фиксированной частоте 26945 кГц и узкополосного приемника.

Электрическая схема передатчика приведена на рис. 1. Высокочастотная часть состоит из двух каскадов на транзисторах VT1, VT2 и имеет минимальное число настроечных элементов.

Pиc. 1. Радиопередатчик

Это упрощает его изготовление и обеспечивает работу схемы без подстройки передатчика в диапазоне частот 26. 30 МГц

при смене задающего рабочую частоту кварца.

Катушки дросселей L1 и L2 наматываются проводом ПЭЛ диаметром 0,12 мм на корпусе резистора МЛТ-0,5 с номинальным сопротивлением 1. 1.8 кОм и содержат 50 витков (конструкция показана на рис. 2.56). Катушки L3, L4 и L5 выполняются на диэлектрическом каркасе диаметром 5 мм с резьбой для вкручивания латунного сердечника с резьбой М4. Они содержат соот-

ветственно 14, 14 и 15 витков провода ПЭЛ диаметром 0.4. 0,5 мм. Катушка L4 располагается горизонтально на монтажной плате. В качестве сердечника можно использовать латунные винты (для этого потребуется спилить головку и выполнить прорезь — шлиц для отвертки). Перед вкручиванием сердечников их смазываем любым несохнущим вязким герметиком.

В схеме применены резисторы МЛТ. неполярные конденсаторы К10-17 (с минимальным ТКЕ), подстроечный С10 типа К4-236, электролитический С4 — К52-1 на 22 В.

Модулирующая часть передатчика выполнена на одной цифровой микросхеме КМОП серии. На элементах D1.2 и D1.3 собран генератор низкочастотных импульсов с частотой (около 1000 Гц), которые коммутируют с помощью электронного ключа на элементе микросхемы D1.4 питание на высокочастотный автогенератор. Модулирующую частоту можно с помощью изменения элементов С2, R2 и R3 устанавливать любую в диапазоне от 300 до 2000 Гц.

Когда цепь датчика F1 замкнута — генератор не работает и вся схема в ждущем режиме потребляет микроток (не более 0,05 мА). При размыкании F1 — включается передатчик. Работающий передатчик с импульсной 100% модуляцией потребляет ток не более 100 мА.

Напряжение питания схемы передатчика может находиться в диапазоне 9. 13 В. При этом выходная мощность передатчика в импульсе составляет не более 0,8 Вт.

Настройка схемы заключается в получении с помощью подстроенных сердечников катушек максимальной амплитуды выходного ВЧ сигнала. Для этого сначала подключаем эквивалентную антенне активную нагрузку, рис. 2, и сердечником катушек L3, L4 и конденсатором С10 добиваемся резонанса в контурах П-фильтра.

Окончательная подстройка выполняется при подключенной антенне по индикатору электромагнитного поля с помощью ферритового сердечника катушки L5 и конденсатора С11. Простейшая схема широкополосного индикатора поля показана на рис. 3.

Антенной передатчика может служить металлический штырь (800. 1200 мм) или же любой натянутый провод длиной примерно 1. 2.5 м. При установке устройства на стационарном объекте антенна из провода меньше привлекает внимание и иногда позволяет сделать ее по размерам соизмеримой с длиной волны (до 10 м), что повышает эффективность излучения сигнала.

При переносном варианте конструкции передатчика в качестве антенны удобно использовать телескопическую, от любого бытового радиоприемника или телевизора. А для питания устройства подойдут 8 аккумуляторов типа НКГЦ-0,5.

Рис. 2. Подключение эквивалентной антенне нагрузки для настройки передатчика

Рис. 3. Широкополосный индикатор поля

Все элементы схемы радиопередатчика расположены на печатной плате размером 105х35 мм из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1. 2 мм, рис. 4.

Высокочастотная часть приемника выполнена на аналоговой интегральной микросхеме DA1 (К174ХА2) по супергетеродинной схеме, рис. 5. Внутренний гетеродин стабилизирован по частоте кварцем ZQ1 (26480 кГц), что обеспечивает надежность приема при изменении температуры и питающего напряжения. Частота гетеродина выбрана ниже частоты принимаемого сигнала на 465 кГц. Выделяемая внутренним смесителем промежуточная частота усиливается и поступает на детектор VD2. Диод VD1 улучшает работу встроенной системы автоматической регулировки усиления при приеме импульсно-модулированных

сигналов. Что обеспечивает работоспособность приемника и на близком расстоянии от передатчика.

Предварительный усилитель высокочастотного сигнала на транзисторе VT1 позволяет увеличить чувствительность приемника до 3. 5 мкВ (внутренние шумы микросхемы ограничивают дальнейшее увеличение чувствительности). Входной контур L1-C2-C3 и коллекторный транзистор VT1 (C5-L3) настраиваются на частоту передатчика с помощью ферритовых сердечников. Антенной приемника может быть штырь из жесткой проволоки длиной 400 мм.

Рис. 4. Топология печатной платы и расположение элементов радиопередатчика

Рис. 5. Высокочастотная часть приемника

Низкочастотные импульсы после детектора VD2 поступают на усилитель, собранный на транзисторах VT2. VT3, рис. 6. Номинал резисторов R13 и R18 подбирается так, чтобы при входном низкочастотном сигнале амплитудой 20 мВ

(для настройки синусоидальный сигнал подать от генератора) — выходной имел симметричное ограничение амплитуды.

Для того чтобы приемник давал сигнал оповещения только при приеме своего (на фоне других сигналов и помех), на элементах С26. С28, L7 собран узкополосный фильтр на частоту примерно 1000 Гц. Полоса фильтра составляет 200 Гц. В случае появления на выходе детектора приемника частоты в данном диапазоне с уровнем более 20 мВ на выходе логического элемента DD1.2/8 появятся короткие импульсы. Они заряжают конденсатор С30 до уровня лог. «1». В этом случае на выходе инвертора DD1.3/12 появится лог. «О». Диод VD4 запирается, что разрешает работу звукового автогенератора на DD1.4, DD1.5. Частоту генератора можно подстроить с помощью резистора R23 так, чтобы получить максимальную громкость работы пьезоизлучателя ЗГИ 8 (ЗП-25). Обычно эта частота около 2 кГц (внутренний резонанс излучателя).

Топология односторонней печатной платы приемника приведена на рис. 7. Элементы R22, R23 и С31 расположены над микросхемой DD1. Для получения высокой плотности монтажа большинство резисторов устанавливаются вертикально на плате.

При монтаже использованы постоянные резисторы типа С2-23, подстроечный R18 типа СПЗ-19а, конденсаторы типа К10-17 и КМ-4, полярные С9, С12. С14, С20 типа К50-35 на 22 В. Пьезоизлучатель ЗГИ 8 можно заменить на ЗП-25. Диоды КД521 заменяются любыми импульсными.

Катушки L1 и L3 выполнены на каркасе диаметром 5 мм проводом ПЭВ-2 диаметром 0,23 мм и содержат по 14 витков. Катушка L2 имеет конструкцию для горизонтальной установки на плате. Она содержит в обмотках: 1-12 витков, 2-3 витка над первичной обмоткой, проводом диаметром 0,4 мм. Для настройки используется любой

высокочастотный ферритовый сердечник.

Конструкция катушек контуров промежуточной частоты L4. L6 могут использоваться уже готовые, от миниатюрных радиоприемников, или — при наличии всех входящих узлов — выполняются самостоятельно проводом ПЭЛ диаметром 0,1 мм и содержат по 80 витков.

Для изготовления катушки фильтра L7 использованы две броневые ферритовые (600. 2000НМ) чашки типоразмера Б14 (без подстроечного сердечника). Обмотка наматывается проводом ПЭЛ диаметром 0,08 мм до заполнения диэлектрического каркаса и располагается внутри ферритовых чашек. Резонансная частота контура L7-C27 (1000 Гц) может отличаться от указанной. В этом случае потребуется в передатчике при настройке установить такую же частоту модуляции.

Настройку приемника начинаем с дешифратора при питании схемы на пряжением 7,5 В. Подавая синусоидальный сигнал с НЧ генератора (15. 20 мВ) на вход дешифратора, резисторами R13 и R18 добиваемся симметричного ограничения сигнала на резисторе R19 при изменении питающего напряжения.

Рис. 6. Дешифратор приемника

Рис. 7. а) Топология печатной платы приемника

Рис. 7. б) Расположение элементов

После этого определяем резонансную частоту фильтра (измеряем ее).

Налаживание высокочастотной части приемника сводится в основном к настройке контуров при помощи ферритовых сердечников. Для чего потребуется высокочастотный генератор.

Приемник должен сохранять работоспособность при изменении напряже ния в диапазоне 6,6. 9 В.

Потребляемый схемой ток составляет не более 12 мА. В случае использования для питания приемника шести аккумуляторов типа Д-0.26Д непрерывная автономная работа может составить 20 часов.

Конструкция корпуса приемника аналогична показанной для электрошокового устройства. Элементы питания размещаются в склеенных из картона стаканах. Вторая печатная плата крепится на боковых стенках из оргстекла толщиной 4. 5 мм (эта же плата обеспечивает электрическое соединение между аккумуляторами). Образованный из двух плат каркас оборачивается картоном и проклеивается (он должен легко сниматься). После этого придать приятный вид корпусу поможет декоративная пленка под цвет дерева (удобнее, если она будет самоклеящаяся).

Похожие материалы из категории «Электроника в быту»:

  • Автомобильная противоугонная система
  • Охранная система с цифровой индикацией

Комментарии посетителей

Комментариев пока нет, будь первым!

Добавление комментария

Простая система радиооповещения

Иногда для дистанционного оповещения при охране гаража или машины достаточно простейшей системы. В этом случае может пригодиться предлагае мое устройство, состоящее из радиопередатчика, работающего на фиксированной частоте 26945 кГц и узкополосного приемника.

Электрическая схема передатчика приведена на рис. 1. Высокочастотная часть состоит из двух каскадов на транзисторах VT1, VT2 и имеет минимальное число настроечных элементов.


Pиc. 1. Радиопередатчик

Это упрощает его изготовление и обеспечивает работу схемы без подстройки передатчика в диапазоне частот 26. 30 МГц при смене задающего рабочую частоту кварца.

Катушки дросселей L1 и L2 наматываются проводом ПЭЛ диаметром 0,12 мм на корпусе резистора МЛТ-0,5 с номинальным сопротивлением 1. 1.8 кОм и содержат 50 витков (конструкция показана на рис. 2.56). Катушки L3, L4 и L5 выполняются на диэлектрическом каркасе диаметром 5 мм с резьбой для вкручивания латунного сердечника с резьбой М4. Они содержат соответственно 14, 14 и 15 витков провода ПЭЛ диаметром 0.4. 0,5 мм. Катушка L4 располагается горизонтально на монтажной плате. В качестве сердечника можно использовать латунные винты (для этого потребуется спилить головку и выполнить прорезь — шлиц для отвертки). Перед вкручиванием сердечников их смазываем любым несохнущим вязким герметиком.

В схеме применены резисторы МЛТ. неполярные конденсаторы К10-17 (с минимальным ТКЕ), подстроечный С10 типа К4-236, электролитический С4 — К52-1 на 22 В.

Модулирующая часть передатчика выполнена на одной цифровой микросхеме КМОП серии. На элементах D1.2 и D1.3 собран генератор низкочастотных импульсов с частотой (около 1000 Гц), которые коммутируют с помощью электронного ключа на элементе микросхемы D1.4 питание на высокочастотный автогенератор. Модулирующую частоту можно с помощью изменения элементов С2, R2 и R3 устанавливать любую в диапазоне от 300 до 2000 Гц.

Когда цепь датчика F1 замкнута — генератор не работает и вся схема в ждущем режиме потребляет микроток (не более 0,05 мА). При размыкании F1 — включается передатчик. Работающий передатчик с импульсной 100% модуляцией потребляет ток не более 100 мА.

Читайте также  Программы-генераторы сигналов базе пк

Напряжение питания схемы передатчика может находиться в диапазоне 9. 13 В. При этом выходная мощность передатчика в импульсе составляет не более 0,8 Вт.

Настройка схемы заключается в получении с помощью подстроенных сердечников катушек максимальной амплитуды выходного ВЧ сигнала. Для этого сначала подключаем эквивалентную антенне активную нагрузку, рис. 2, и сердечником катушек L3, L4 и конденсатором С10 добиваемся резонанса в контурах П-фильтра.

Окончательная подстройка выполняется при подключенной антенне по индикатору электромагнитного поля с помощью ферритового сердечника катушки L5 и конденсатора С11. Простейшая схема широкополосного индикатора поля показана на рис. 3.

Антенной передатчика может служить металлический штырь (800. 1200 мм) или же любой натянутый провод длиной примерно 1. 2.5 м. При установке устройства на стационарном объекте антенна из провода меньше привлекает внимание и иногда позволяет сделать ее по размерам соизмеримой с длиной волны (до 10 м), что повышает эффективность излучения сигнала.

При переносном варианте конструкции передатчика в качестве антенны удобно использовать телескопическую, от любого бытового радиоприемника или телевизора. А для питания устройства подойдут 8 аккумуляторов типа НКГЦ-0,5.


Рис. 2. Подключение эквивалентной антенне нагрузки для настройки передатчика


Рис. 3. Широкополосный индикатор поля

Все элементы схемы радиопередатчика расположены на печатной плате размером 105х35 мм из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1. 2 мм, рис. 4.

Высокочастотная часть приемника выполнена на аналоговой интегральной микросхеме DA1 (К174ХА2) по супергетеродинной схеме, рис. 5. Внутренний гетеродин стабилизирован по частоте кварцем ZQ1 (26480 кГц), что обеспечивает надежность приема при изменении температуры и питающего напряжения. Частота гетеродина выбрана ниже частоты принимаемого сигнала на 465 кГц. Выделяемая внутренним смесителем промежуточная частота усиливается и поступает на детектор VD2. Диод VD1 улучшает работу встроенной системы автоматической регулировки усиления при приеме импульсно-модулированных сигналов. Что обеспечивает работоспособность приемника и на близком расстоянии от передатчика.

Предварительный усилитель высокочастотного сигнала на транзисторе VT1 позволяет увеличить чувствительность приемника до 3. 5 мкВ (внутренние шумы микросхемы ограничивают дальнейшее увеличение чувствительности). Входной контур L1-C2-C3 и коллекторный транзистор VT1 (C5-L3) настраиваются на частоту передатчика с помощью ферритовых сердечников. Антенной приемника может быть штырь из жесткой проволоки длиной 400 мм.


Рис. 4. Топология печатной платы и расположение элементов радиопередатчика


Рис. 5. Высокочастотная часть приемника

Низкочастотные импульсы после детектора VD2 поступают на усилитель, собранный на транзисторах VT2. VT3, рис. 6. Номинал резисторов R13 и R18 подбирается так, чтобы при входном низкочастотном сигнале амплитудой 20 мВ (для настройки синусоидальный сигнал подать от генератора) — выходной имел симметричное ограничение амплитуды.

Для того чтобы приемник давал сигнал оповещения только при приеме своего (на фоне других сигналов и помех), на элементах С26. С28, L7 собран узкополосный фильтр на частоту примерно 1000 Гц. Полоса фильтра составляет 200 Гц. В случае появления на выходе детектора приемника частоты в данном диапазоне с уровнем более 20 мВ на выходе логического элемента DD1.2/8 появятся короткие импульсы. Они заряжают конденсатор С30 до уровня лог. «1». В этом случае на выходе инвертора DD1.3/12 появится лог. «О». Диод VD4 запирается, что разрешает работу звукового автогенератора на DD1.4, DD1.5. Частоту генератора можно подстроить с помощью резистора R23 так, чтобы получить максимальную громкость работы пьезоизлучателя ЗГИ 8 (ЗП-25). Обычно эта частота около 2 кГц (внутренний резонанс излучателя).

Топология односторонней печатной платы приемника приведена на рис. 7. Элементы R22, R23 и С31 расположены над микросхемой DD1. Для получения высокой плотности монтажа большинство резисторов устанавливаются вертикально на плате.

При монтаже использованы постоянные резисторы типа С2-23, подстроечный R18 типа СПЗ-19а, конденсаторы типа К10-17 и КМ-4, полярные С9, С12. С14, С20 типа К50-35 на 22 В. Пьезоизлучатель ЗГИ 8 можно заменить на ЗП-25. Диоды КД521 заменяются любыми импульсными.

Катушки L1 и L3 выполнены на каркасе диаметром 5 мм проводом ПЭВ-2 диаметром 0,23 мм и содержат по 14 витков. Катушка L2 имеет конструкцию для горизонтальной установки на плате. Она содержит в обмотках: 1—12 витков, 2—3 витка над первичной обмоткой, проводом диаметром 0,4 мм. Для настройки используется любой высокочастотный ферритовый сердечник.

Конструкция катушек контуров промежуточной частоты L4. L6 могут использоваться уже готовые, от миниатюрных радиоприемников, или — при наличии всех входящих узлов — выполняются самостоятельно проводом ПЭЛ диаметром 0,1 мм и содержат по 80 витков.

Для изготовления катушки фильтра L7 использованы две броневые ферритовые (600. 2000НМ) чашки типоразмера Б14 (без подстроечного сердечника). Обмотка наматывается проводом ПЭЛ диаметром 0,08 мм до заполнения диэлектрического каркаса и располагается внутри ферритовых чашек. Резонансная частота контура L7-C27 (1000 Гц) может отличаться от указанной. В этом случае потребуется в передатчике при настройке установить такую же частоту модуляции.

Настройку приемника начинаем с дешифратора при питании схемы на пряжением 7,5 В. Подавая синусоидальный сигнал с НЧ генератора (15. 20 мВ) на вход дешифратора, резисторами R13 и R18 добиваемся симметричного ограничения сигнала на резисторе R19 при изменении питающего напряжения.


Рис. 6. Дешифратор приемника


Рис. 7. а) Топология печатной платы приемника


Рис. 7. б) Расположение элементов

После этого определяем резонансную частоту фильтра (измеряем ее).

Налаживание высокочастотной части приемника сводится в основном к настройке контуров при помощи ферритовых сердечников. Для чего потребуется высокочастотный генератор.

Приемник должен сохранять работоспособность при изменении напряже ния в диапазоне 6,6. 9 В.

Потребляемый схемой ток составляет не более 12 мА. В случае использования для питания приемника шести аккумуляторов типа Д-0.26Д непрерывная автономная работа может составить 20 часов.

Конструкция корпуса приемника аналогична показанной для электрошокового устройства. Элементы питания размещаются в склеенных из картона стаканах. Вторая печатная плата крепится на боковых стенках из оргстекла толщиной 4. 5 мм (эта же плата обеспечивает электрическое соединение между аккумуляторами). Образованный из двух плат каркас оборачивается картоном и проклеивается (он должен легко сниматься). После этого придать приятный вид корпусу поможет декоративная пленка под цвет дерева (удобнее, если она будет самоклеящаяся).

Адресная система радиооповещения

В настоящее время на рынке пожарной автоматики получает всё большее распространение новый тип пожарных извещателей, сочетающих свойства тепловых датчиков и источников электропитания и позволяющих одновременно с обнаружением пожара приводить в действие средства пожаротушения.

Одним из таких извещателей является УСП-101. При превышении температуры окружающей среды до определённого значения термочувствительный элемент датчика деформируется и освобождает находящийся в корпусе подпружиненный шток. На штоке закреплён магнит, который, проходя внутри катушки индуктивности, вырабатывает в ней электрический импульс длительностью не менее 1мс и величиной тока 3,5А. Низкое потребление тока микроконтроллерами AVR позволяет, как показала практика, применять их в адресных системах радиооповещения регистрации срабатывания подобных датчиков и питаться энергией их импульсов. Подобные системы весьма актуальны в местах, где применение приборов с постоянно действующими источниками питания нежелательно: в шахтах, в загазованных помещениях, и в других взрывоопасных помещениях категории А.

Представленная в данной работе система позволяет регистрировать сработку до 63-х датчиков и надёжно работает в Си-Би диапазоне в радиусе 500 м с суррогатными антеннами (штырь-75 см). Блок-схема радиоканала изображена на Рис.1. Тракт передачи состоит из умножителя-накопителя напряжения, который преобразует импульс тока в напряжение для питания шифратора и передатчика (Рис.1а). Приёмный тракт (Рис.1б) состоит из приёмника, дешифратора, блока питания, реле коммутации с внешними устройствами и двухсекционного семисегментного индикатора.

Принципиальная схема тракта передачи изображена на Рис.2. На диодах DA 2- DA 4 и конденсаторах СЕ1 и СЕ2 собран параллельный удвоитель напряжения (схема Латура), который заряжает накопительные конденсаторы СЕ3, СЕ4. За время разрядки накопителя передатчик успевает передать 2-3 восьми- битных посылки с выходной мощностью 15-20 мВт. Передатчик состоит из задающего генератора с кварцевой стабилизацией на VT 1 и усилителя мощности на VT 2. Модуляция сигнала осуществляется путём изменения напряжения уровня (0-5В) сигнала, поступающего с USART шифратора (вывод TXD ) через резистор R 13 на кварц ZQ 1 задающего генератора, и является импульсной.

Усилитель мощности передатчика собран на транзисторе VT 2 с изолированным затвором и имеет высокое входное сопротивление, что позволяет легко согласовать его с задающим генератором. Индуктивность L 3 компенсирует ёмкостную составляющую сопротивления антенны.

Шифратор DD 1 сделан на микроконтроллере ATtiny 2313 V и может работать на тактовой частоте 4МГц при напряжении 1,8 – 5,5В. Задание номера датчика (адреса) осуществляется в пределах 0-63 в двоичном коде с помощью перемычек Р1-Р6. Два старших бита служат признаком посылки и постоянно равны 1.

Скорость передачи составляет 2400 бит/с. Программа для шифратора создана в среде AVR Studio 4 и прилагается к данной работе (файлы asm , hex ). Она состоит из следующих действий:

— считывание адреса из Порта В в рабочий регистр и включение питания передатчика ( PD 6=1, ключ на VT 3, VT 4);

— передача через USART данных для модуляции;

— выключение питания передатчика;

— организация задержки для обработки переданных данных в приёмном тракте и возвращение в цикл.

Принципиальная схема тракта приёма изображена на Рис.3. Радиочастотный сигнал с антенны через переходной конденсатор С2 поступает на входной контур L 1, C 1, настроенный на частоту 27,12 МГц. Далее сигнал поступает на высокочастотный усилитель – на полевом транзисторе VT 1. Этот транзистор согласует несимметричный высокоомный выход контура с низкоомным симметричным входом микросхемы DA 1 (смеситель). Диод VD 1 ограничивает входной сигнал при малом расстоянии между антеннами передатчика и приёмника. Частота гетеродина DA 1 определяется частотой резонатора ZQ 1=26,655 МГц. Сигнал промежуточной частоты (ПЧ) 465 КГц выделяется на контуре L 2, C 9, который является нагрузкой смесителя. Далее сигнал ПЧ через пьезокерамический фильтр поступает на DA 2, на которой выполнены усилитель ПЧ, амплитудный детектор, система АРУ и усилитель низкой частоты (НЧ). С выхода детектора (вывод 8) НЧ амплитудой 50 – 100 мВ поступает на предварительный усилитель – микросхема DA 3.2 и усиливается до 150 — 300 мВ. Далее через проходной конденсатор сигнал поступает на усилитель НЧ (вывод 9), который усиливает сигнал НЧ до 3 – 4,5 В. Усиленный сигнал (вывод 9) поступает на компаратор DA 3.1 и инвертор DD 2.3, формирующий крутые фронты для USART (вывод RXD ) дешифратора DD 1 ( ATtiny 2313).

Читайте также  Подключение семисегментного индикатора по трём проводам (74hc595)

Программа создана в среде AVR Studio 4 и прилагается к данной работе ( asm , hex ) и состоит из основного цикла, где осуществляется индикация принятого значения адреса сработавшего датчика. Приём данных происходит по прерыванию. Проверка на ложное срабатывание состоит в выделении признака посылки 0 bxx 000000 и сравнения его с эталонным значением 0 b 11000000. В случае равенства из посылки выделяются данные и записываются в регистр adres , а затем индуцируются на семисегментном индикаторе подпрограммой “ Ind “ в основном цикле. Очистка индикатора и выключение реле «Пожар» осуществляется по внешнему прерыванию ( INT 0), кнопка «Очистка».

Следует отметить, что эту систему можно сделать и более чувствительной и более эффективной, если она будет работать не Си-Би, а в более высокочастотном диапазоне, например: в диапазоне 433 МГц дальность действия системы составляет несколько километров.

Автором были испытаны радиоканалы на серийно выпускаемых микросборках таких, как TX -5000 – передатчик (требует дополнительного усилителя мощности), RX -5000 – приёмник (требует дополнительный усилитель высокой частоты), RC 1240 – трансивер с выходной мощностью передатчика 10 мВт. Дальность действия систем составила 2 – 4 км на штыревую антенну длиной 16 см.

В заключении следует отметить, что способ формирования импульсов с помощью компаратора (Рис.3), применяемый во многих самодельных радиоканалах, зависит от температуры окружающей среды, что может внести ошибку в приём данных. Вместо этого предлагается использовать селектор импульсов Рис.4. Работа радиоканала с данным устройством была испытана в полевых условиях при температурах от -33 до +37 град С (в шифраторе и дешифраторе применялся AVR контроллер с индексом PI ).

Простая система радиооповещения

Иногда для дистанционного оповещения при охране гаража или машины достаточно простейшей системы. В этом случае может пригодиться предлагае мое устройство, состоящее из радиопередатчика, работающего на фиксированной частоте 26945 кГц и узкополосного приемника.

Электрическая схема передатчика приведена на рис. 1. Высокочастотная часть состоит из двух каскадов на транзисторах VT1, VT2 и имеет минимальное число настроечных элементов.

Pиc. 1. Радиопередатчик

Это упрощает его изготовление и обеспечивает работу схемы без подстройки передатчика в диапазоне частот 26. 30 МГц
при смене задающего рабочую частоту кварца.

Катушки дросселей L1 и L2 наматываются проводом ПЭЛ диаметром 0,12 мм на корпусе резистора МЛТ-0,5 с номинальным сопротивлением 1. 1.8 кОм и содержат 50 витков (конструкция показана на рис. 2.56). Катушки L3, L4 и L5 выполняются на диэлектрическом каркасе диаметром 5 мм с резьбой для вкручивания латунного сердечника с резьбой М4. Они содержат соот-
ветственно 14, 14 и 15 витков провода ПЭЛ диаметром 0.4. 0,5 мм. Катушка L4 располагается горизонтально на монтажной плате. В качестве сердечника можно использовать латунные винты (для этого потребуется спилить головку и выполнить прорезь — шлиц для отвертки). Перед вкручиванием сердечников их смазываем любым несохнущим вязким герметиком.

В схеме применены резисторы МЛТ. неполярные конденсаторы К10-17 (с минимальным ТКЕ), подстроечный С10 типа К4-236, электролитический С4 — К52-1 на 22 В.

Модулирующая часть передатчика выполнена на одной цифровой микросхеме КМОП серии. На элементах D1.2 и D1.3 собран генератор низкочастотных импульсов с частотой (около 1000 Гц), которые коммутируют с помощью электронного ключа на элементе микросхемы D1.4 питание на высокочастотный автогенератор. Модулирующую частоту можно с помощью изменения элементов С2, R2 и R3 устанавливать любую в диапазоне от 300 до 2000 Гц.

Когда цепь датчика F1 замкнута — генератор не работает и вся схема в ждущем режиме потребляет микроток (не более 0,05 мА). При размыкании F1 — включается передатчик. Работающий передатчик с импульсной 100% модуляцией потребляет ток не более 100 мА.

Напряжение питания схемы передатчика может находиться в диапазоне 9. 13 В. При этом выходная мощность передатчика в импульсе составляет не более 0,8 Вт.

Настройка схемы заключается в получении с помощью подстроенных сердечников катушек максимальной амплитуды выходного ВЧ сигнала. Для этого сначала подключаем эквивалентную антенне активную нагрузку, рис. 2, и сердечником катушек L3, L4 и конденсатором С10 добиваемся резонанса в контурах П-фильтра.

Окончательная подстройка выполняется при подключенной антенне по индикатору электромагнитного поля с помощью ферритового сердечника катушки L5 и конденсатора С11. Простейшая схема широкополосного индикатора поля показана на рис. 3.

Антенной передатчика может служить металлический штырь (800. 1200 мм) или же любой натянутый провод длиной примерно 1. 2.5 м. При установке устройства на стационарном объекте антенна из провода меньше привлекает внимание и иногда позволяет сделать ее по размерам соизмеримой с длиной волны (до 10 м), что повышает эффективность излучения сигнала.

При переносном варианте конструкции передатчика в качестве антенны удобно использовать телескопическую, от любого бытового радиоприемника или телевизора. А для питания устройства подойдут 8 аккумуляторов типа НКГЦ-0,5.

Рис. 2. Подключение эквивалентной антенне нагрузки для настройки передатчика

Рис. 3. Широкополосный индикатор поля

Все элементы схемы радиопередатчика расположены на печатной плате размером 105х35 мм из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1. 2 мм, рис. 4.

Высокочастотная часть приемника выполнена на аналоговой интегральной микросхеме DA1 (К174ХА2) по супергетеродинной схеме, рис. 5. Внутренний гетеродин стабилизирован по частоте кварцем ZQ1 (26480 кГц), что обеспечивает надежность приема при изменении температуры и питающего напряжения. Частота гетеродина выбрана ниже частоты принимаемого сигнала на 465 кГц. Выделяемая внутренним смесителем промежуточная частота усиливается и поступает на детектор VD2. Диод VD1 улучшает работу встроенной системы автоматической регулировки усиления при приеме импульсно-модулированных
сигналов. Что обеспечивает работоспособность приемника и на близком расстоянии от передатчика.

Предварительный усилитель высокочастотного сигнала на транзисторе VT1 позволяет увеличить чувствительность приемника до 3. 5 мкВ (внутренние шумы микросхемы ограничивают дальнейшее увеличение чувствительности). Входной контур L1-C2-C3 и коллекторный транзистор VT1 (C5-L3) настраиваются на частоту передатчика с помощью ферритовых сердечников. Антенной приемника может быть штырь из жесткой проволоки длиной 400 мм.

Рис. 4. Топология печатной платы и расположение элементов радиопередатчика

Рис. 5. Высокочастотная часть приемника

Низкочастотные импульсы после детектора VD2 поступают на усилитель, собранный на транзисторах VT2. VT3, рис. 6. Номинал резисторов R13 и R18 подбирается так, чтобы при входном низкочастотном сигнале амплитудой 20 мВ
(для настройки синусоидальный сигнал подать от генератора) — выходной имел симметричное ограничение амплитуды.

Для того чтобы приемник давал сигнал оповещения только при приеме своего (на фоне других сигналов и помех), на элементах С26. С28, L7 собран узкополосный фильтр на частоту примерно 1000 Гц. Полоса фильтра составляет 200 Гц. В случае появления на выходе детектора приемника частоты в данном диапазоне с уровнем более 20 мВ на выходе логического элемента DD1.2/8 появятся короткие импульсы. Они заряжают конденсатор С30 до уровня лог. «1». В этом случае на выходе инвертора DD1.3/12 появится лог. «О». Диод VD4 запирается, что разрешает работу звукового автогенератора на DD1.4, DD1.5. Частоту генератора можно подстроить с помощью резистора R23 так, чтобы получить максимальную громкость работы пьезоизлучателя ЗГИ 8 (ЗП-25). Обычно эта частота около 2 кГц (внутренний резонанс излучателя).

Топология односторонней печатной платы приемника приведена на рис. 7. Элементы R22, R23 и С31 расположены над микросхемой DD1. Для получения высокой плотности монтажа большинство резисторов устанавливаются вертикально на плате.

При монтаже использованы постоянные резисторы типа С2-23, подстроечный R18 типа СПЗ-19а, конденсаторы типа К10-17 и КМ-4, полярные С9, С12. С14, С20 типа К50-35 на 22 В. Пьезоизлучатель ЗГИ 8 можно заменить на ЗП-25. Диоды КД521 заменяются любыми импульсными.

Катушки L1 и L3 выполнены на каркасе диаметром 5 мм проводом ПЭВ-2 диаметром 0,23 мм и содержат по 14 витков. Катушка L2 имеет конструкцию для горизонтальной установки на плате. Она содержит в обмотках: 1—12 витков, 2—3 витка над первичной обмоткой, проводом диаметром 0,4 мм. Для настройки используется любой
высокочастотный ферритовый сердечник.

Конструкция катушек контуров промежуточной частоты L4. L6 могут использоваться уже готовые, от миниатюрных радиоприемников, или — при наличии всех входящих узлов — выполняются самостоятельно проводом ПЭЛ диаметром 0,1 мм и содержат по 80 витков.

Для изготовления катушки фильтра L7 использованы две броневые ферритовые (600. 2000НМ) чашки типоразмера Б14 (без подстроечного сердечника). Обмотка наматывается проводом ПЭЛ диаметром 0,08 мм до заполнения диэлектрического каркаса и располагается внутри ферритовых чашек. Резонансная частота контура L7-C27 (1000 Гц) может отличаться от указанной. В этом случае потребуется в передатчике при настройке установить такую же частоту модуляции.

Настройку приемника начинаем с дешифратора при питании схемы на пряжением 7,5 В. Подавая синусоидальный сигнал с НЧ генератора (15. 20 мВ) на вход дешифратора, резисторами R13 и R18 добиваемся симметричного ограничения сигнала на резисторе R19 при изменении питающего напряжения.

Рис. 6. Дешифратор приемника

Рис. 7. а) Топология печатной платы приемника

Рис. 7. б) Расположение элементов

После этого определяем резонансную частоту фильтра (измеряем ее).

Налаживание высокочастотной части приемника сводится в основном к настройке контуров при помощи ферритовых сердечников. Для чего потребуется высокочастотный генератор.

Приемник должен сохранять работоспособность при изменении напряже ния в диапазоне 6,6. 9 В.

Потребляемый схемой ток составляет не более 12 мА. В случае использования для питания приемника шести аккумуляторов типа Д-0.26Д непрерывная автономная работа может составить 20 часов.

Конструкция корпуса приемника аналогична показанной для электрошокового устройства. Элементы питания размещаются в склеенных из картона стаканах. Вторая печатная плата крепится на боковых стенках из оргстекла толщиной 4. 5 мм (эта же плата обеспечивает электрическое соединение между аккумуляторами). Образованный из двух плат каркас оборачивается картоном и проклеивается (он должен легко сниматься). После этого придать приятный вид корпусу поможет декоративная пленка под цвет дерева (удобнее, если она будет самоклеящаяся).

Радиолюбителям: полезные схемы. Вып. 2.

В книге «Радиолюбителям: полезные схемы. Вып. 2» приведен обзор типовых узлов схем на МОП и КМОП логических микросхемах с методикой их расчета, а также описание практических схем, работающих в режиме микротоков: от универсальной модульной системы охраны, до полезных домашних автоматических устройств. Все конструкции собраны на отечественной элементной базе, имеют подробное описание принципа работы и методики настройки.

Читайте также  Антенны gp + warc диапазоны

Для радиолюбителей, знакомых с основами цифровой техники, увлекающихся самостоятельным техническим творчеством, а также будет полезна студентам радиотехнических вузов.

В книге «Радиолюбителям: полезные схемы. Вып. 2» размещены следующие статьи:

Схемотехника узлов на МОП микросхемах

  • Особенности микросхем, работающих в режиме микротоков
  • Подавление дребезга механических контактов
  • Расширители импульсов
  • Генераторы импульсов
  • Формирователи пачки заданного числа импульсов
  • Формирователи импульсов по фронту сигнала
  • Задержка импульсов
  • Деление частоты

Охранные устройства и средства безопасности

  • Многофункциональная система охраны
  • Базовый блок охраны
  • Сканер датчиков
  • Подключение удаленного датчика
  • Кодовый кнопочный выключатель
  • Оповещение по телефонной линии
  • Бесконтактный ключ
  • Многофункциональный кодовый замок
  • Кодовый замок на тиристорах
  • Электрошоковое средство защиты
  • Многоканальная охрана для удаленных объектов
  • Использование сетевых проводов в качестве шлейфа охранной сигнализации
  • Простые противоугонные устройства
  • Пиропатрон — элемент активной охраны
  • Охрана автомобиля с оповещением по радиоканалу
  • Радиопередатчик
  • Блок управления
  • Радиоприемник
  • Дешифратор
  • Источник питания с автоматическим зарядным устройством
  • Простая система радиооповещения

Полезные приставки к телефону

  • Блокиратор междугородных переговоров
  • Индикатор занятой линии
  • Блокиратор нелегального подключения к линии
  • Таймер для отключения телефона на ночь
  • Автоматически включающаяся подсветка
  • Световое оповещение о вызове
  • Простой адаптер для записи разговора
  • Автоматическая запись на магнитофон с линии

Электроника в быту

  • Электрический способ борьбы с крысами и мышами
  • Простой металлоискатель
  • Прерыватель тока
  • Широкодиапазонный таймер
  • Ступенчатое включение мощной нагрузки
  • Управление освещением с любого пульта ДУ
  • Электронное зажигание для газовой плиты
  • Зависимое включение двух разных устройств
  • Сетевой сигнализатор
  • Защита радиоаппаратуры от повышенного напряжения в сети
  • Микрофонный усилитель
  • Как из монитора сделать телевизор

Источники питания

  • Простой импульсный блок питания на 15 Вт
  • Импульсный источник питания на 40 Вт
  • Импульсный преобразователь с 12 В на 220 В — 50 Гц
  • Пять способов получения нужной температуры паяльника
  • Изготовление сетевого предохранителя на любой ток

Справочная информация

  • Замена импортных микросхем отечественными аналогами
  • Логические интегральные микросхемы
  • Особенности маркировки цифровых микросхем
  • Транзисторная логика на МОП и КМОП структурах
  • Диодно-транзисторная логика
  • Транзисторно-транзисторная логика
  • Транзисторно-транзисторная логика с диодами Шотки
  • Аналоговые интегральные микросхемы
  • Особенности маркировки микросхем
  • Операционные усилители
  • Компараторы

схемопедия

Каталог электронных схем

  • Добавить статью
  • Обратная связь

Простая система радиооповещения

Простая система радиооповещения

Иногда для дистанционного оповещения при охране гаража или машины достаточно простейшей системы. В этом случае может пригодиться предлагае мое устройство, состоящее из радиопередатчика, работающего на фиксированной частоте 26945 кГц и узкополосного приемника.

Электрическая схема передатчика приведена на рис. 1. Высокочастотная часть состоит из двух каскадов на транзисторах VT1, VT2 и имеет минимальное число настроечных элементов.

Pиc. 1. Радиопередатчик

Это упрощает его изготовление и обеспечивает работу схемы без подстройки передатчика в диапазоне частот 26…30 МГц при смене задающего рабочую частоту кварца.

Катушки дросселей L1 и L2 наматываются проводом ПЭЛ диаметром 0,12 мм на корпусе резистора МЛТ-0,5 с номинальным сопротивлением 1…1.8 кОм и содержат 50 витков (конструкция показана на рис. 2.56). Катушки L3, L4 и L5 выполняются на диэлектрическом каркасе диаметром 5 мм с резьбой для вкручивания латунного сердечника с резьбой М4. Они содержат соответственно 14, 14 и 15 витков провода ПЭЛ диаметром 0.4…0,5 мм. Катушка L4 располагается горизонтально на монтажной плате. В качестве сердечника можно использовать латунные винты (для этого потребуется спилить головку и выполнить прорезь — шлиц для отвертки). Перед вкручиванием сердечников их смазываем любым несохнущим вязким герметиком.

В схеме применены резисторы МЛТ. неполярные конденсаторы К10-17 (с минимальным ТКЕ), подстроечный С10 типа К4-236, электролитический С4 — К52-1 на 22 В.

Модулирующая часть передатчика выполнена на одной цифровой микросхеме КМОП серии. На элементах D1.2 и D1.3 собран генератор низкочастотных импульсов с частотой (около 1000 Гц), которые коммутируют с помощью электронного ключа на элементе микросхемы D1.4 питание на высокочастотный автогенератор. Модулирующую частоту можно с помощью изменения элементов С2, R2 и R3 устанавливать любую в диапазоне от 300 до 2000 Гц.

Когда цепь датчика F1 замкнута — генератор не работает и вся схема в ждущем режиме потребляет микроток (не более 0,05 мА). При размыкании F1 — включается передатчик. Работающий передатчик с импульсной 100% модуляцией потребляет ток не более 100 мА.

Напряжение питания схемы передатчика может находиться в диапазоне 9…13 В. При этом выходная мощность передатчика в импульсе составляет не более 0,8 Вт.

Настройка схемы заключается в получении с помощью подстроенных сердечников катушек максимальной амплитуды выходного ВЧ сигнала. Для этого сначала подключаем эквивалентную антенне активную нагрузку, рис. 2, и сердечником катушек L3, L4 и конденсатором С10 добиваемся резонанса в контурах П-фильтра.

Окончательная подстройка выполняется при подключенной антенне по индикатору электромагнитного поля с помощью ферритового сердечника катушки L5 и конденсатора С11. Простейшая схема широкополосного индикатора поля показана на рис. 3.

Антенной передатчика может служить металлический штырь (800…1200 мм) или же любой натянутый провод длиной примерно 1…2.5 м. При установке устройства на стационарном объекте антенна из провода меньше привлекает внимание и иногда позволяет сделать ее по размерам соизмеримой с длиной волны (до 10 м), что повышает эффективность излучения сигнала.

При переносном варианте конструкции передатчика в качестве антенны удобно использовать телескопическую, от любого бытового радиоприемника или телевизора. А для питания устройства подойдут 8 аккумуляторов типа НКГЦ-0,5.

Рис. 2. Подключение эквивалентной антенне нагрузки для настройки передатчика

Рис. 3. Широкополосный индикатор поля

Все элементы схемы радиопередатчика расположены на печатной плате размером 105х35 мм из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1…2 мм, рис. 4.

Высокочастотная часть приемника выполнена на аналоговой интегральной микросхеме DA1 (К174ХА2) по супергетеродинной схеме, рис. 5. Внутренний гетеродин стабилизирован по частоте кварцем ZQ1 (26480 кГц), что обеспечивает надежность приема при изменении температуры и питающего напряжения. Частота гетеродина выбрана ниже частоты принимаемого сигнала на 465 кГц. Выделяемая внутренним смесителем промежуточная частота усиливается и поступает на детектор VD2. Диод VD1 улучшает работу встроенной системы автоматической регулировки усиления при приеме импульсно-модулированных сигналов. Что обеспечивает работоспособность приемника и на близком расстоянии от передатчика.

Предварительный усилитель высокочастотного сигнала на транзисторе VT1 позволяет увеличить чувствительность приемника до 3…5 мкВ (внутренние шумы микросхемы ограничивают дальнейшее увеличение чувствительности). Входной контур L1-C2-C3 и коллекторный транзистор VT1 (C5-L3) настраиваются на частоту передатчика с помощью ферритовых сердечников. Антенной приемника может быть штырь из жесткой проволоки длиной 400 мм.

Рис. 4. Топология печатной платы и расположение элементов радиопередатчика

Рис. 5. Высокочастотная часть приемника

Низкочастотные импульсы после детектора VD2 поступают на усилитель, собранный на транзисторах VT2…VT3, рис. 6. Номинал резисторов R13 и R18 подбирается так, чтобы при входном низкочастотном сигнале амплитудой 20 мВ (для настройки синусоидальный сигнал подать от генератора) — выходной имел симметричное ограничение амплитуды.

Для того чтобы приемник давал сигнал оповещения только при приеме своего (на фоне других сигналов и помех), на элементах С26…С28, L7 собран узкополосный фильтр на частоту примерно 1000 Гц. Полоса фильтра составляет 200 Гц. В случае появления на выходе детектора приемника частоты в данном диапазоне с уровнем более 20 мВ на выходе логического элемента DD1.2/8 появятся короткие импульсы. Они заряжают конденсатор С30 до уровня лог. «1». В этом случае на выходе инвертора DD1.3/12 появится лог. «О». Диод VD4 запирается, что разрешает работу звукового автогенератора на DD1.4, DD1.5. Частоту генератора можно подстроить с помощью резистора R23 так, чтобы получить максимальную громкость работы пьезоизлучателя ЗГИ 8 (ЗП-25). Обычно эта частота около 2 кГц (внутренний резонанс излучателя).

Топология односторонней печатной платы приемника приведена на рис. 7. Элементы R22, R23 и С31 расположены над микросхемой DD1. Для получения высокой плотности монтажа большинство резисторов устанавливаются вертикально на плате.

При монтаже использованы постоянные резисторы типа С2-23, подстроечный R18 типа СПЗ-19а, конденсаторы типа К10-17 и КМ-4, полярные С9, С12…С14, С20 типа К50-35 на 22 В. Пьезоизлучатель ЗГИ 8 можно заменить на ЗП-25. Диоды КД521 заменяются любыми импульсными.

Катушки L1 и L3 выполнены на каркасе диаметром 5 мм проводом ПЭВ-2 диаметром 0,23 мм и содержат по 14 витков. Катушка L2 имеет конструкцию для горизонтальной установки на плате. Она содержит в обмотках: 1—12 витков, 2—3 витка над первичной обмоткой, проводом диаметром 0,4 мм. Для настройки используется любой высокочастотный ферритовый сердечник.

Конструкция катушек контуров промежуточной частоты L4…L6 могут использоваться уже готовые, от миниатюрных радиоприемников, или — при наличии всех входящих узлов — выполняются самостоятельно проводом ПЭЛ диаметром 0,1 мм и содержат по 80 витков.

Для изготовления катушки фильтра L7 использованы две броневые ферритовые (600…2000НМ) чашки типоразмера Б14 (без подстроечного сердечника). Обмотка наматывается проводом ПЭЛ диаметром 0,08 мм до заполнения диэлектрического каркаса и располагается внутри ферритовых чашек. Резонансная частота контура L7-C27 (1000 Гц) может отличаться от указанной. В этом случае потребуется в передатчике при настройке установить такую же частоту модуляции.

Настройку приемника начинаем с дешифратора при питании схемы на пряжением 7,5 В. Подавая синусоидальный сигнал с НЧ генератора (15…20 мВ) на вход дешифратора, резисторами R13 и R18 добиваемся симметричного ограничения сигнала на резисторе R19 при изменении питающего напряжения.

Рис. 6. Дешифратор приемника

Рис. 7. а) Топология печатной платы приемника

Рис. 7. б) Расположение элементов

После этого определяем резонансную частоту фильтра (измеряем ее).

Налаживание высокочастотной части приемника сводится в основном к настройке контуров при помощи ферритовых сердечников. Для чего потребуется высокочастотный генератор.

Приемник должен сохранять работоспособность при изменении напряже ния в диапазоне 6,6…9 В.

Потребляемый схемой ток составляет не более 12 мА. В случае использования для питания приемника шести аккумуляторов типа Д-0.26Д непрерывная автономная работа может составить 20 часов.

Конструкция корпуса приемника аналогична показанной для электрошокового устройства. Элементы питания размещаются в склеенных из картона стаканах. Вторая печатная плата крепится на боковых стенках из оргстекла толщиной 4…5 мм (эта же плата обеспечивает электрическое соединение между аккумуляторами). Образованный из двух плат каркас оборачивается картоном и проклеивается (он должен легко сниматься). После этого придать приятный вид корпусу поможет декоративная пленка под цвет дерева (удобнее, если она будет самоклеящаяся).