Курсовая работа: Автомобільний охоронний сигналізатор на мікроконтролері

Структура розглядуваного аналога складається з:

– акумулятора (+12В);

– тумблера, який слугує для ввімкнення та вимкнення сигналізації;

– реле звукових сигналів;

– електронного ключа, який періодично включає реле звукових сигналів;

– таймера, який контролює тривалість сигнальних посилок і паузу між ними;

– датчика гойдань, який відслідковує, щоб автомобіль стояв на місці;

– мультивібратора.

На рис. 2.1 представлена структурна схема автомобільного охоронного пристрою на транзисторах. Джерелом живлення даного пристрою слугує звичайний автомобільний акумулятор напругою 12 В. Вмикається спеціальною прихованою кнопкою.

2.2 Опис принципу роботи охоронного сигналізатора на транзисторах

Автомобільний охоронний пристрій на транзисторах встановлюється усередині салону автомобіля і забезпечує включення звукового сигналу при проникненні стороннього в автомобіль.

Основні технічні характеристики пристрою:

· час переходу в режим охорони від 7 до 10 секунд.

· час затримки спрацювання сигналізації від 5 до 7 секунд.

· тривалість звучання сигналу тривоги від 60 до 120 секунд.

· тривалість звукової посилки 0,5 секунд.

· тривалість паузи 1,5 секунд.

· струм споживання в режимі охорони не більше ніж 3 мА.

Принципова електрична схема автомобільного охоронного пристрою на транзисторах приведена на рис. 1.1 (див. Додаток 1).

Розглянемо принцип дії даного пристрою. Перед виходом з автомобіля водій включає тумблер SA1, встановлений в потайному місці. При цьому напругою +12 V, яка йде від акумулятора, через резистор R2 опором 5-10 МОм відбувається заряд конденсатора С1. Час заряду конденсатора С1 приблизно складає 7-10 с. За цей час водій повинен вийти з автомобіля і закрити за собою двері. Після заряду конденсатора С1 відкривається польовий транзистор VT1, і на стік транзистора VT2 поступає напруга негативної полярності, оскільки негативна клема акумулятора заземлена на корпус автомобіля. На затвор транзистора VT2 подається «замикаючий» позитивний потенціал, який створюється падінням напруги на резисторі R3. Струм, споживаний автомобільним охоронним пристроєм в режимі охорони, складає одиниці міліампер, а саме 3 мА.

При відкритті дверей водія, замикаються контакти вимикача SB1, а при гойданні автомобіля спрацьовує датчик гойдання SB2, при цьому через резистор R1 на затвор транзистора VT2 поступає напруга, що відкриває його. Струм, що протікає через резистор R1, швидко заряджає «запам’ятовуючий» конденсатор С2, який протягом 1-2 хвилин підтримуватиме транзистор VT2 у відкритому стані, навіть тоді коли розімкнуться контакти вимикача SB1 і датчика SB2. Струм, що протікає через відкритий транзистор VT2 і резистор R6, заряджає конденсатор СЗ. За час 5–7 секунд напруга на ньому досягає 4 В. Якщо за цей час тумблер SA1 не буде вимкнений, то мультивібратор, зібраний на транзисторах VT3, VT4, із загальмованого стану перейде в автоколивальний режим. При цьому електронний ключ на транзисторі VT5 періодично включатиме реле звукових сигналів К1. Контактами цього реле включається штатний сигнальний пристрій автомобіля.

При відкритті решти дверей автомобіля (окрім дверей водія), капота, кришки багажника замикаються вимикачі SB3 - SBn. При цьому конденсатор СЗ миттєво заряджає до напруги живлення, що приводить до негайного спрацьовування звукової сигналізації автомобіля.

Настройка охоронного сторожа полягає в установці тривалості і періодичності повторення звукових сигналів. Час звучання звукової сигналізації після закриття дверей автомобіля може регулюватися підбором місткості конденсатора С2. Тривалість сигнальних посилок і пауза між ними визначаються місткостями конденсаторів С4 і С5. Для вказаних на схемі номіналів цих елементів тривалість звучання і паузи відповідно рівні 0,5 і 1,5 секунд.

При монтажі схеми слід користуватися заземленим паяльником, інакше його електростатичний потенціал може вивести з ладу польові транзистори VT1 і VT2. У схемі польові транзистори VT1, VT2 типу КП103 можна замінити на КП301, а транзистор VT5 типу КТ816Б – на КТ818А або КТ837. Всі електролітичні конденсатори в схемі повинні бути з малими струмами витоку. Можна використовувати конденсатори типів К52, К53 з різними індексами. У автомобілях, не обладнаних реле К1, яке дає включення звукових сигналів, необхідно встановити додаткове реле типу РС-527, використовуване в ланцюзі включення фар автомобіля, або реле стартера типу РС-507Б.

2.3 Опис принципу роботи електронного автосторожа

Пропонований автомобільний охоронний пристрій, який називають електронним автосторожом, при напрузі живлення 12В споживає від батареї акумуляторів в охоронному режимі струм не більше 180 мкА.

Схема автосторожа зображена на рис. 2.2. Після включення живлення тумблером SА1 поступає напруга до вузлів сторожа і починається повільна зарядка конденсатора С6 через резистор R11. В цей час на виході інвертора DD1.4 діє низький рівень, конденсатори С3 і С4 розряджені. Йде витримка часу, протягом якої власник автомобіля може вийти з салону і закрити за собою двері. Через відрізок часу, рівний = 0,7*R11*С6 (час - в секундах, якщо опір в мегаомах, а місткість – в мікрофарадах), на виході інвертора DD1.4 встановиться високий рівень і сторож перейде в черговий режим.

Якщо тепер відкрити кришку багажника або капот, замкнуться контакти SF1 або SF2, на виході інвертора DD1.1 виникне високий рівень і почнеться зарядка конденсатора С4 через резистор R6 і діод VD5, а також конденсатора С3 через діод VD8. Зарядка цих конденсаторів відбудеться також при включенні запалення, при цьому відкриється транзистор VТ1, забезпечуючи низький рівень на вході інвертора DD1.1.