IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

  Цель проекта

Целью проекта является разработка  автомобильной сигнализации с функцией блокировки двигателя для предотвращения угона  и оповещения владельца о проникновении  в салон автомобиля. Сигнализация должна быть недорогой в изготовлении. Отличаться от   автомобильных сигнализаций, имеющихся в продаже  нестандартным методом подключения, для того чтобы обеспечить большую надежность защиты автомобиля.

Устройство сигнализации.

Сигнализация изготовлена на плате из фольгированного текстолита  толщиной 1.5 мм  с размерами 70*55 мм. Соединительные дорожки сделаны методом химического вытравливания меди в растворе хлорного железа. Плата размещена в пластиковой коробке с размерами 100*60*30 мм. Коробка устанавливается скрытно в труднодоступном месте автомобиля. Проводами сигнализация соединяется с проводкой автомобиля в нужных местах .

На рисунке №1 показана схема подключения сигнализации к штатной проводке автомобиля.

Описание работы схемы сигнализации авто.

На рисунке №2 показана электрическая схема сигнализации.

Схема собрана на двух логических микросхемах К561ЛА7  в корпусах DIP-14

К561ЛА7 - содержит 4 элемента "2И-НЕ". Логика работы элементов указана в таблице.

Таблица истинности элементов К561ЛА7:

L - низкий уровень (0), H - высокий уровень (1).

Расположение выводов К561ЛА7:

Основные параметры К561ЛА7:

• Напряжение питания: 3..15V
• Напряжение питания макс: 18V
• Напряжение лог. 0: <0,05V
• Напряжение лог.1: >Uпит-0,05V
• Типовая задержка (при Uпит=5V): 60nS
• Типовая задержка (при Uпит=15V): 20nS
• Температурный диапазон: -40..+85°С

На элементах D_1.2,R₂,C₂ и розетке В₁ (рис.3) собран узел разрешения постановки на охрану. Розетка устанавливается скрытно на панели автомобиля.

Когда вилка РШ2Н-1-29  ( рис.4) , в которой находится перемычка , вставлена в розетку , сигнализация отключена .

При снятии вилки конденсатор С₂ начинает заряжаться до напряжения питания (+12В). Через, приблизительно,15 секунд (зависит от емкости конденсатора С₂ ) на ножке 5(D_1.2) появляется высокий уровень и разрешает работу по входу 6 с узла срабатывания концевого выключателя  двери S₁ (рис.5), собранного на элементах D_1.1,R₁,C₁.

Кроме этого высокий уровень разрешает работу генератора тактового сигнала частотой 1 Гц (1раз в секунду) собранного на логических элементах D_2.1, D_2.2, резисторе R₄ и конденсаторе C₄. Таким образом, сигнализация переключилась в режим охраны. Для индикации постановки на охрану служит транзисторный ключ Т₁ и светодиод VD₄.

При открывании двери концевой выключатель S₁ замыкается на корпус автомобиля и на ножках 1,2 элемента D_1.1 появляется низкий уровень 0 вольт. Сигнал низкого уровня инвертируется элементом D_1.1 и на выходе 3 появляется высокий уровень (+12В), который переключает выход 4 элемента D_1.2 в низкий уровень ( 0 В) и триггер (собранный на элементах D_1.3 и D_1.4 ) в высокий уровень (+12В) на выходе 11 элемента D_1.4 . Этот высокий сигнал поступает на RC-цепочку на резисторе R₃  и конденсаторе С₃. Конденсатор С₃ начинает заряжаться до напряжения питания (+12В). Емкость конденсатора С₃ определяет время задержки срабатывания сигнализации (в нашем случае ~15сек). Задержка нужна , чтобы было время хозяину сесть в автомобиль и отключить сигнализацию. По истечении этого времени на входе 8 элемента D_2.3 появляется высокий уровень сигнала, разрешающий прохождение сигнала с тактового генератора на инвертор D_2.4 и через транзисторный ключ Т₃ включающий реле блокировки К₂, которое через свои контакты разрывает питание бензонасоса автомобиля, таким образом прекращается подача бензина в двигатель.

После инвертирования элементом D_2.4 прерывистый сигнал частотой 1Гц (1с) с генератора тактов через резистор R₇ поступает на транзисторный ключ Т₂, который управляет реле автомобильного сигнала К₁ .Автомобильный сигнал начинает раз в секунду подавать прерывистый сигнал до полного отключения сигнализации.

Отключить сигнализацию после срабатывания можно только вставив на место вилку РШ2Н-1-5.

Достоинства разрабатываемой сигнализации

К достоинствам данной сигнализации можно отнести :

1. невысокую стоимость изготовления - в целом не более 400 рублей.
2. Способ постановки на охрану и снятия с охраны отличается от стандартных автомобильных сигнализаций, имеющихся в продаже. Такие сигнализации обычно работают от радиочастотного брелка и угонщики с помощью специального сканера могут считать код постановки на охрану и потом его сымитировать, сняв вашу сигнализацию с режима охраны. В данной сигнализации используется специальная перемычка в вилке , которую нужно вставить в спрятанную розетку. Розетка устанавливается не на виду и угонщик не догадывается , что у вас в автомобиле есть противоугонка.
3. Обычные автосигнализации используют сирены для сигнализаций с привычными для всех сигналами. На них на улице никто уже не обращает внимания. А данная сигнализация использует клаксон автомобиля, который громче и сразу привлекает к себе внимание.

Недостатки разрабатываемой сигнализации

К недостаткам данной сигнализации можно отнести то , что изготавливается она в домашних условиях , поэтому качественно сделать плату трудно (заводское изготовление более качественно) .Поэтому для надежности необходимо тщательно пропаивать места соединения радиоэлементов. Медные дорожки на плате необходимо покрывать слоем олова для того , чтобы они не окислялись в процессе работы сигнализации в разное время года. Провода , соединяющие узлы автомобиля с сигнализацией , необходимо кроме скрутки еще и пропаивать паяльником. Коробку , в которой находится плата нужно герметично закрыть.