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无线电电子与电气工程百科全书 带电阻钥匙的安全装置。 无线电电子电气工程百科全书
最近，对各种类型的安全系统的需求有所增加。 本文描述了一种使用特定值的电阻作为密钥的设备。 该设备可用于保护场所。 所描述的设备使用模拟“键”——电阻器。 当具有给定电阻的电阻器连接到“锁定”触点时，安全模式被禁用。 如果入侵者在没有这种“钥匙”的情况下打开门，设备会立即发出警报。 应该指出的是，模拟“按键”有一些缺点。 例如，在高湿度的情况下，当设备的元件上可能出现湿气时，使用其“按键”时可能会触发警报。 然而，这个缺点将不允许攻击者在不被注意的情况下进入受保护的场所。 动态头用作警报器发声器。 该设备由 GB1 电池供电。 当电源电压低于允许水平时，蜂鸣器会发出声音。 装置框图如图所示。 在离开房屋之前，业主必须将 SA1 拨动开关设置到“安全”位置。 25 秒后设备进入安全模式。 进入房间之前，必须将连接器的配合部分（钥匙）插入插座 X1、X2 中，并在 2 秒内将其拔出。 此后，您还有 20 秒时间将 SA1 切换至“关闭”位置。 如果您在没有插入“钥匙”的情况下打开门，警报器会立即打开。 要提前关闭它，您必须将 SA1 移至“关闭”位置并按下 SB1 按钮。
该系统的特点是需要将“钥匙”在插座中保持至少 2 秒。 因此，不能通过简单地旋转可变电阻来调节其阻值。 这是因为系统的“钥匙”识别间隔在 6...7 kOhm 之内。 当使用可变电阻时，例如 100 kOhm，它必须以 0,5 kOhm/s 的速度旋转，系统才能识别“钥匙”。 在这种情况下，整个电阻器将在 200 秒内旋转，而只有 20 秒被分配给使用“钥匙”进入房间并关闭设备。 A1 块——电子锁。 运算放大器（OA）DA1.1和DA1.2根据电压比较器电路连接。 芯片DD1用于向A2块发送报警。 电阻器 R4-R6 上的分压器将 DA3 芯片的引脚 6 和 1 处的电压分别设置为 4,4 和 3,5 V。 如果未插入“钥匙”（电阻器 R1 关闭），则分压器 R2R3 在引脚 2 和 5 处提供 5,3 V 的电压。以这种方式打开运算放大器，如果同相端的电压输入大于反相输入，则输出电压将接近电源电压，相反，如果输出电压接近于零。 在安全模式下（没有电阻R1），运放DA1.1的输出为9V，DA1.2的输出为0。因此，电阻R7为高电平。 二极管VD3和VD4对运算放大器DA1.1和DA1.2的输出进行去耦。 需要使用电容器 C1 来防止引脚 2 和 5 上的噪声，因为它们连接到输入插孔。 选择电阻器 R1 的电阻，以便当它连接到锁时，电阻器 R3 两端的电压在 3,5 ... 4,4 V 范围内。在这种情况下，两个运算放大器端子上的电压将接近于零。 DD1芯片是四个相同的按键，能够切换直流电压和交流电压。 按键在控制输入V为高电平时打开，与闭合的DD1并联。 磁簧开关 SF1 必须连接，以便当受保护场所的门关闭时，其触点打开。 如果所有者在受保护对象附近，则拨动开关 SA1 处于“关闭”位置。 - V 键控制输入处存在低电平 - 即使门打开并且簧片开关关闭，来自连接器 X4 的高电平也不会传递到 X6“警报”。 电阻R8限制电容C5和C6的充电电流，这会损坏DD1芯片。 在离开房屋之前，业主将 SA1 置于“保护”位置。 在这种情况下，电容器C9开始通过电阻器R3充电，25秒后其上的电压将达到足以打开钥匙DD1的水平。 设备进入布防模式。 如果现在打开门，则通过电阻R8和微电路DD1，高电平将到达连接器X6“警报”触点，警报器将打开。 在进入房间之前，主人必须将“钥匙”R1插入插座X2、X1，此时运放DA1.1和DA1.2的输出将为低电平。 当“钥匙”插入时，电容器C3通过二极管VD5和电阻器R7将在2秒内放电。 在这种情况下，在元件DD1.1-DD1.4的输入V处，低电平将关闭DD1微电路的按键，并且可以打开门。 进入房间后，您需要在25秒内将SA3设置为“关闭”位置（直到C1再次充电）。 DA2芯片上装有9V稳压器，DD2-DD4芯片构成了警笛动作所需的时间间隔。 Siren 多谐振荡器采用 DD5 芯片制成。 RS触发器组装在逻辑元件DD3.1、DD3.2上。 当电源接通时，电路R11C7将其设置为零状态（元件DD3.1的输出为低电平）。 如果接收到“报警”信号，元件DD2.1的输入端将出现高电平，输出端将出现低电平。 在这种情况下，出现在DD9的引脚3.3处的高电平将允许组装在元件DD3.3、DD3.4上的多谐振荡器运行。 DD4 的 R 输入为低电平将使该计数器能够运行。 元件DD5.1和DD5.4的输入将收到高电平，这将使警报器工作。 当4个脉冲到达计数器DD210后，其输出15将出现高电平，输出DD2.2将出现低电平。 这会将 RS 触发器重置为其初始状态，并且警报器将关闭。 您可以使用 SB1 按钮提前关闭警报器。 需要注意的是，如果连接器 X6 引脚没有高电平，这两个选项都会关闭警报器。 多谐振荡器R12、C8的频率设置值确保其以大约1,2Hz的频率运行，而警报器运行约20分钟。 通过选择 R12 和 C8 或将 DD2.2 元件连接到另一个 DD4 输出，可以在很宽的范围内更改该时间。 VD6、R15、R18、C10 链赋予警笛特有的嚎叫声。 通过选择电容器C11和C12可以改变警报器的音调。 使用晶体管VT1-VT4组装功率放大器。 DD14芯片的电源输出5直接连接到GB1电池的正极端子。 这是为了确保功率放大器晶体管安全闭合所必需的。 保险丝 FU2 可保护电池免受设备电路中的短路影响。 DD6 芯片包含一个声音警报，当电源电压降至 10,2 V（-25°C 至 176 V）时会触发该警报。 I. Alexandrov 的文章“一块电池的两个设备”（Radio，10 年，第 1989 期）对此进行了描述。 晶体管VT5的反向偏置发射结起到经济型齐纳二极管的作用。 当电源电压从 5 V 变化到 7,3 V 时，其 16 V 的稳定电压几乎保持恒定。 分压器R20R21在DD2元件的引脚6.1处产生4,3V的电压，如果向DD1的引脚6.1和DD6微电路的电源引脚提供12V的电压，则4,3V的电压引脚 2 被视为低电平。 当微电路的电源电压降低到某个阈值时，引脚 2 处的电位（4,3 V）开始被感知为高电平。 元件DD6.1输出出现低电平，DD6.2输出出现高电平，元件DD6.3、DD6.4蜂鸣器开始工作。 通过选择 22 MOhm...1 kOhm 范围内的电阻器 R5，可以实现压电发射器的最大声音。 该器件对于元件的选择并不重要。 一些数字微电路有 K176 系列的类似物，可以使用它们。 DA2芯片可以替换为KR142EN8G。 晶体管VT1-VT4——来自KT972、KT973、KT825、KT827、KT829、KT853系列，具有任何字母索引，自然具有相应的结构。 二极管 VD1、VD2 - 任何通用或脉冲二极管，允许的正向平均电流在 10...20 mA 内，允许的反向电压在 10...20 V 内。二极管 VD3-VD6 可以来自 KD521、KD522、KD503、KD510 系列，具有任何字母索引。 压电发射器 BQ1 适用于任何 ZP 系列。 陶瓷电容器 - K10-43a、K10-47a、K10-50a、KM、氧化物 - K50、K52、K53 系列中的任何一个。 电阻器可以是 C2-ZZN、MLT、OMLT、VS。 按钮 SB1 和拨动开关 SA1 - 任意，因为它们切换弱电流。 当警报器运行 20 分钟或更长时间时，应使用 BA1 动圈头，其功率在 10 欧姆电阻下至少为 8 W，在 20 欧姆电阻下功率至少为 4 W，因为线圈会变得非常热并且不太强大的头通常会在 3.. .5 分钟工作后失效。 由于在报警模式下，设备会消耗大量电流（从 1 到 2,5 A，具体取决于所使用的动态头），因此最好使用汽车上的 GB1 电池。 在这种情况下，不需要电源开关。 处于安全模式且低电量蜂鸣器打开的设备消耗的电流为 14 mA。 理论上，这个电流将使汽车电池在5个月内放电，但应该每两个月充电一次。 A1 块可以方便地安装在门上，A2 块应与电池一起放置在僻静的地方，最好靠近动头。 为了便于现场安装设备，建议通过连接器进行所有块的连接。 成对的晶体管VT1、VT3和VT2、VT4应安装在面积至少为15cm2的散热板上。 如果A2块的主体是金属的，那么DA2芯片和晶体管VT2、VT4可以附着到主体上。 设置设备归结为选择钥匙电阻 R1 并将蜂鸣器阈值设置为 10,2 V。设置电子锁单元时，将电阻器 R1 替换为 10 kOhm 变量。 通过旋转该电阻器的滑块，电阻器 R3 两端的电压等于 DA3 微电路的引脚 6 和 1 处的电压值之间的间隔的中间值。 那么建议安装阻值相同的恒定电阻，而不是可变电阻。 要设置蜂鸣器，必须使用阻值为 1 MOhm 的可变电阻。 它使用可变电阻电路代替电阻器 R20 和 R21 连接。 电池更换为可调电压源，电压设置为10,2 V。通过旋转可变电阻滑块，蜂鸣器打开。 此后，通过改变电源电压来检查阈值设置的正确性。 如有必要，再次稍微调整电阻。 那么建议将可变电阻替换为两个恒定电阻，如图所示。 这提高了该装置的热稳定性。 作者提出的电子“锁”可以简化。 最好在一个封装中实现它，在这种情况下，您可以用一个两输入 AND-NOT 替换 DD1 微电路和 DD2.1 元件，留下两个同步操作的多谐振荡器 DD3.3、DD3.4 和 DD5.1 之一。 DD5.2、DD6.1消除了DD6.2和DD2元件，并去掉了稳压器DA2，因为CMOS芯片和运算放大器在很宽的电源电压范围内工作。 如果留下DA5，则晶体管VT2上不需要稳压，使用DAXNUMX的输出电压。 如果将开关 SA1 放置在设备的电源电路中，电池充电之间的间隔将显着增加，并且不需要 SB1 按钮。 为了防止通过触点 X1 和 X2 施加外部电压损坏器件，建议将 VD1 二极管替换为 3,3 kOhm 的电阻，相应减小 R1，并在引脚处连接一个 3...9 V 稳压二极管。与R12平行。 建议使用二极管保护 DD1 微电路的输入。 为此，您需要将两个二极管连接到 X4 连接器：一个 - 阳极连接到 X4，阴极连接到电源，另一个 - 阴极连接到 X4，阳极连接到公共线。 作者：A.Rudenko，乌克兰哈尔科夫
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