Автомобильный датчик удара простая схема подключения для самодельной сигнализации
Опубликовано: 19.05.2024
При наличии «кнопочного» сотового телефона есть возможность сделать из него автосигнализацию. При возникновении тревожных ситуаций такое устройство будет совершать звонок на номер владельца. Иногда в функции телефона входит и отправка СМС, совершаемая по нажатию кнопки, и эту возможность тоже допустимо использовать. К самодельной сигнализации из мобильника можно даже подключить датчик удара. Схема, рассмотренная ниже, содержит один транзистор и одно контактное реле. Повторить ее сможет любой.
Особенности подключения датчиков в авто
Представьте, что при открытии двери срабатывает некая кнопка, один из контактов которой соединен с «массой». Когда дверь открыта, сигнальный провод будет находиться на «массе», а в остальное время он не подключен ни к чему.
Подобных датчиков в автомобиле присутствует несколько. К ним относятся: датчики отпирания дверей, датчик капота и так далее. Допустим, управление неким модулем надо выполнять по срабатыванию любого из сигнальных контактов (схема «логическое ИЛИ»). Тогда, нужно использовать диоды.
Подытожим то, что сказано выше. В любой цепи автомобиля всегда реализовано управление «по массе». То есть, сигнальный кабель приобретает «нулевой потенциал» в момент передачи сигнала. Максимальной силой тока, передаваемой по такому кабелю, можно считать 300 миллиампер. Выходить за этот предел нельзя!
Самостоятельное изготовление GSM-сигналки
Когда аккумулятор сотового аппарата разряжен, о возможности работы нашей мобильной сигнализации не может быть и речи. Так что, специально для имеющегося телефона нужно приобрести АЗУ (зарядное устройство на 12 Вольт). Заметим, что управление будет вестись нажатием на кнопку клавиатуры телефона. Поэтому к контактам кнопки нужно подпаять два провода.
Излишне напоминать здесь, что производить пайку можно тогда, когда штатный аккумулятор изъят.
Дополнительный модуль, подключаемый к телефону
Вся схема будет работать так:
- На разъеме телефона питание присутствует всегда, а поступает оно от АЗУ. По нажатию клавиши уже запрограммировано одно из действий: совершение звонка владельцу, отправка тревожного СМС.
- Некий управляющий кабель при возникновении тревожной ситуации получает «нулевой» потенциал. Время удерживания этого потенциала может быть небольшим.
- После шага «2» на определенное время замыкаются контакты реле. В действительности, они подключены к клавише телефона, который осуществляет вызов.
Последовательность выглядит просто. Осталось устранить одно несоответствие: потенциал «0» на выходе датчика появится и исчезнет, тогда как клавишу в состоянии «нажато» нужно удерживать долго.
Несоответствие устраняется, если реализовать и подключить несложную электрическую схему:
Время замыкания контактов К1.1 регулируют подбором номинала следующих деталей: резистора R1, конденсатора C1. Чем больше номиналы, тем дольше контакты остаются замкнутыми. При подключении к источнику питания лучше использовать пред-колбу. Вместо КТ973Б можно установить КТ983А.
Заметим, что сила тока, потребляемая обмоткой реле, не должна превышать 0,5 Ампер. Впрочем, для большинства моделей 12-вольтовых реле это требование выполнено всегда. Удачной сборки!
Подключение датчика удара и наклона
На схеме в предыдущей главе показан один сигнальный датчик. Например, им может быть концевик двери. Допустим, вы хотите, чтобы управление схемой осуществлялось по нескольким каналам одновременно. Тогда, как говорилось выше, нужно использовать диоды, чтобы подключить много датчиков сразу. Но механические переключатели (концевики) можно соединять друг с другом без использования диодов. В результате должно получиться нечто подобное.
Каждый диод должен быть рассчитан на 200-300 мА или больше.
Можно говорить о совместимости самодельной мобильной сигнализации с датчиками удара или с другими подобными устройствами. Суть в том, что к клавише телефона подходят ровно два провода, а число разных датчиков будет ограничено лишь пожеланиями и возможностями владельца.
В том числе, к катоду одного из слаботочных диодов легко будет подключить шнур от датчика удара, наделенного двухуровневой системой реагирования. Подключают именно «белый» шнур, а «синий» провод при этом не используется.
Так как в схеме было применено реле, ни одна из сигнальных цепей телефона не будет иметь гальванического контакта с проводом, соединенным с другими устройствами или модулями. О наличии «петель», в том числе петли с нулевым потенциалом, можете не беспокоиться – их не появится в любом случае.
Знайте, что осуществляя монтаж устройств, получающих дополнительное питание (активных датчиков), внимание надо уделять качеству подключения «силовой массы». Если контакт останется плохим, управление будет вестись с перебоями. Речь идет не о ложных срабатываниях, а, наоборот, об отсутствии вызова в предусмотренных для этого случаях. Желаем успеха.
Трудности пайки проводов в телефоне
Устройство датчика от сигнализации
Для основы сигнализации можно взять готовое устройство, которое называется на Алиэкспрессе «Модуль датчика вибрации автомобиля / мотоцикла».
Вот основные технические параметры этого устройства:
- Номинальное напряжение: 12 В постоянного тока
- Рабочее напряжение: 5-15 В постоянного тока
- Ток покоя: 6 мА
- Выходной ток: 100 мА (максимальный ток нагрузки).
Далее можете увидеть внешний вид и внутреннюю часть устройства, после снятия крышки.
Как показала практика, потенциометр управления чувствительностью не имеет смысла, поскольку устройство может улавливать удары / вибрацию только тогда, когда ручка потенциометра находится на максимальном перемещении, хотя это и не большая проблема.
Автомобильные датчики удара, предназначенные для обнаружения вибраций, вызванных движением транспортного средства, защищают стекла и колеса вашего авто. Активные действия злоумышленников вызывают прохождение ударных волн через металлическую конструкцию автомобиля. Поднятие авто домкратом и откручивание колесных гаек также может вызвать вибрации. Датчик удара автомобиля посылает сигнал на подключенную охранную сигнализацию, когда происходит какое-либо подобное событие.
Настройка датчика для микроконтроллеров
Вот еще одна простая идея: добавим активный пьезо-зуммер между контактами vcc и out 3-контактного разъема, поэтому в активном состоянии будет визуальное и звуковое предупреждение об ударе / вибрации продолжительностью в одну секунду.
Возможно, вы захотите разместить электромагнитное реле для управления мощной нагрузкой, например, ревуном авто, но тогда понадобится реле слаботочного типа.
Выходной каскад автомобильного датчика ударов может использоваться для взаимодействия с различными электронными схемами. Его внутренний транзистор выключен в состоянии ожидания. Но когда пьезоэлектрический элемент обнаруживает удар или вибрацию, небольшое напряжение обрабатывается операционным усилителем, и транзистор включается, обнуляя конечный выход на 3-проводном разъеме.
Эти маленькие автомобильные датчики удара очень дешевы и их можно найти на eBay, Aliexpress, Banggood и многих других сайтах по электронике.
Самодельный датчик удара или вибрации
Достаточно чуть к нему прикоснуться или ударить, как стрелка микроамперметра подпрыгнет вверх. Последовательно с микроамперметром следует поставить подстроечный резистор, чтобы регулировать его чувствительность. В схеме используется одинарный операционный усилитель LM358, можно использовать и его аналоги, например, TL071.
Минимальное напряжение питания зависит от выбора операционного усилителя, если применить LM358, то минимальное напряжение питания будет 3 вольта, если взять TL072 – то схема будет работать минимум от 7 вольт. Не следует повышать напряжение питания более 16 В.
Низкоомный резистор R4 на схеме задаёт чувствительность. Чем меньше его сопротивление, тем более чуткой становится схема даже к мелким ударам. Не следует понижать его сопротивление ниже 0,33 ома, чувствительности схемы и так хватает. Вместо стрелочника можно поставить светодиод, тогда он будет мигать во время ударов.
Хорошим способом защитить автомобиль от угона является установка автосигнализации. Однако, если вы обладатель недорогого автомобиля цена такой системы может быть сопоставима с ценой транспортного средства. В таком случае, можно обеспечить защиту автомобиля самодельной сигнализацией.
Зачем делать самому?
Во-первых, основной причиной создания охранного комплекса своими руками является высокая цена на заводские решения. Существует негласное правило, что цена на сигнализацию не должна превышать 5% от цены автомобиля. Если у вас новый или дорогой автомобиль, то разумно будет установить хорошую заводскую систему, но, если ваш личный транспорт стоит меньше 50 000 рублей, вряд ли вам захочется тратить на нее пять – десять тысяч (без учета работ по установки, которая чаще всего равна цене системы). А комплектующие для создания сигналки самому обойдутся максимум в 1000-1500р.
Во-вторых, автоугонщики уже настолько хорошо научились обходить популярные сигнализации низкого и среднего класса, что украсть автомобиль с такой системой им может быть даже проще, чем просто закрытый ключом. Сигнал с командой от брелка перехватывается сканером (кодграббером) и расшифровывается. А затем преступник просто открывает ваш автомобиль, не вызывая подозрения у окружающих людей.
И даже если в сигнализации присутствуют блокировки двигателя, установщики часто располагают их в одних и тех же местах. По этому опытному угонщику не нужно много времени, чтоб отключить их. Но и даже потерпев неудачу в попытках запустить двигатель, он может выкрасть из салона ценные вещи и документы, потеря которых может нанести ущерб даже выше стоимости автомобиля.
Рассмотрим, какие функции должна выполнять базовая автосигнализация:
- Система должна реагировать на несанкционированное открытие дверей, капота или багажника. Реализовать слежение за этим можно через штатные концевики (датчики открывания дверей), они есть на любом автомобиле. А вот датчиков у капота и багажника может не быть, но не сложно самому их установить.
Справка! А если добавить к системе недорогой бытовой инфракрасный датчик, то она сможет обнаруживать и проникновение в салон через разбитое стекло.
- После того, как сигнализация заметила проникновение, то она должна оповещать об этом окружающих звуковой и световой сигнализацией. В качестве источника громкого звука можно использовать штатный клаксон, но лучше приобрести автономную сирену, которая будет еще одним рубежом защиты. А для привлечения внимания вспышками света можно подключиться к фарам или поворотникам. Эти оповещения должны длиться две-три минуты, а затем автоматически отключаться.
- Также после срабатывания сигнализация должна каким-либо образом препятствовать угону. Блокировать запуск двигателя, топливный насос и так далее.
- Система не должна потреблять много энергии из аккумуляторной батареи автомобиля, исключая ее ускоренный разряд в процессе длительной стоянки в режиме охраны.
- В схеме должен быть тумблер, который отключает систему во время использования автомобиля.
- Механизм включения должен иметь задержку на активацию охраны. 20-30 секунд хватит на то, чтоб спокойно выйти из машины и запереть ее.
Схема создания самодельной простой сигнализации
Разберем одну из самых простых автосигнализаций, которую можно сделать самостоятельно.
На схеме представлена акустическая сигнализация, срабатывающая от замыкания концевиков на капоте, багажнике или дверях, которая в активном режиме блокирует пуск двигателя после включения зажигания. Эта схема отлично будет работать на автомобилях с классической контактной системой зажигания (ВАЗ, Волга, Москвич и иномарки прошлого века).
Как сделать gps для машины
GPS – это глобальная система позиционирования. Такое устройство для автомобиля называется GPS трекер. Трекер – это устройство слежения за автомобилем. Он получает сигналы со спутника, по ним определяет свои координаты, а далее передает их пользователю.
Этими устройствами пользуются, чтоб можно было в реальном времени определять местонахождение автомобиля, а также видеть траекторию его перемещения. С помощью трекера можно узнать с какой скоростью двигался автомобиль.
Отслеживать автомобиль по спутникам можно следующими способами:
Спутниковый трекер для автомобиля. Его выполняют в компактном корпусе, чтоб можно было легко спрятать устройство. Его можно купить в специализированных магазинах или заказать из Китая.
Справка! Покупая такое устройство убедитесь, что оно не запрещено законом (шпионское оборудование).
Смартфон со специальным приложением. Расположив в автомобиле андройд-устройство со включённым приложением (например, Loki) через сайт вы сможете отслеживать его перемещения. А соответственно и перемещения автомобиля. Главное, обязательно подключите телефон к зарядке. Такой способ часто выбирают таксопарки.
Самодельный трекер. Он будет работать так же, как и «покупной», разве что его создание встанет вам гораздо дешевле, чем покупка готового решения. Чаще всего их делают на базе старых кнопочных телефонов, однако сделать это уже не так просто, как простую сигнализацию. К тому же, «самопальный» трекер будет гораздо большего размера и его уже будет не так просто скрытно разместить в автомобиле.
Как правило, трекеры (и смартфоны) питаются от 5 вольт через USB разъем. Самым простым решением будет воспользоваться адаптером в прикуриватель, но постоянно торчащий провод будет мешаться и ни о какой скрытой установки не будет идти и речи.
Более корректным решением будет запитать трекер через понижающий DC/DC преобразователь, который можно купить в любом радиомагазине или на алиэекспресс. Преобразователь представляет из себя небольшую плату, которую будет легко спрятать в области торпедо или других местах.
Подключите плату к преобразователю через USB провод, а сам преобразователь к бортовой сети автомобиля (найдите постоянный «плюс»).
Самодельная GSM сигналка из мобильного телефона
Еще одним вариантом самодельной сигнализации будет сборка ее на основе кнопочного мобильного телефона. Схема будет похожа на рассмотренную ранее. В качестве датчиков проникновения будут использоваться концевики. Но в отличие от простой схемы, сигнал будет подаваться не на гудок, а на контакты кнопки телефона.
Справка! На телефоне обязательно должна быть функция быстрого вызова последнего контакта. И этим последним контактом должен быть ваш номер.
Сигнал имитирует нажатие на кнопку вызова на телефоне и совершает вам звонок. Получив вызов с номера из машины, вы сразу понимаете, что ваше имущество в опасности. А в дополнении к этому, взяв трубку вы сможете прослушивать, что происходит в салоне автомобиля через встроенный в телефон микрофон. Также по телефону через GSM протоколы можно отследить угнанный автомобиль, если он будет находиться в зоне действия сотовых вышек.
Плату от телефона необходимо подключить к зарядке и спрятать в таком месте, чтоб можно было эффективно прослушивать область вокруг водительского места.
Параллельно с телефоном к сигналу можно так же подключить клаксон и поворотники, а вместо датчиков открытых дверей использовать датчик движения или магнитные герконы.
Как подключить самодельную сигнализацию
Рассмотрим несколько советов по подключению.
- Подключая систему к питанию, обязательно внедрите в цепь предохранитель. Его номинал вы можете выбрать, подсчитав энергопотребление всех элементов.
- Желательно брать «плюс» напрямую от аккумулятора, не нагружая заводские цепи питания.
- Не стоит подключаться к каждому концевику по отдельности. Найдите место, в котором сходятся все сигнальные провода от дверей. Например, на проводах плафона освещения.
- Сирену лучше подключать не напрямую от сигнализации, а через реле.
- Тумблер включения располагайте в незаметном, но при этом доступном месте. Если вы слишком сильно спрячете его, вам может быть неудобно им пользоваться.
Преимущества самодельной сигналки
Как уже было отмечено, самодельные системы имеют два преимущества. Первое – это низкая цена. Радиоэлементы для схемы управления стоят недорого, а датчики с устройства светового и звукового оповещения уже есть в автомобиле.
Второй плюс самоделки – это уникальность. Для угонщика будет большим сюрпризом, что в машине будет не стандартная и хорошо известная ему сигнализация, а непонятная блокировка. Скорее всего, он не захочет разбираться с вашей системой и выберет своей целью другой автомобиль.
Полезное видео
Ознакомьтесь с особенностями установки самодельной сигнализации в следующем видеоролике:
Самодельная автосигнализация – это жизнеспособный вариант для автомобилей в ценовом диапазоне до 50 000 рублей. Однако для ее сборки необходимо обладать продвинутыми навыками в радио моделировании. В случае, если вы ошибетесь в момент монтажа или сделаете это небрежно, система будет глючить и больше мешать вам, чем угонщикам.
Эта охранная сигнализация реагирует на удары по поверхности или предмету, накоторый установлен датчик. Её можно установить на мотоцикл, автомобиль, другое транспортное средство, в том числе и лодку, катер, а так же и для охраны от взлома металлической двери, если охраняется складское помещение, гараж. Датчиком служит пьезоэлектрический звукоизлучатель типа ЗП-22.
Его нужно установить в любом удобном месте, так что бы он прикасался своим корпусом к металлическому корпусу объекта, подлежащего охране.
В данном случае, он работает наоборот, - не излучает звук, а реагирует на акустические волны, распространяющиеся по металлу, и возникающие при ударе, или при прикосновении к металлу слесарного инструмента, ключей, а так же вибрации от работы двигателя, перемещения объекта охраны. Алгоритм работы охранного устройства достаточно прост.
Принципиальная схема
Постановка на охрану начинается с включения питания.
При этом, в течение примерно одной минуты схема не реагирует на датчик. Это время предназначено для того, чтобы владелец объекта охраны мог из него выйти, закрыть все двери, запереть все замки.
Рис. 1. Принципиальная схема охранной сигнализации с датчиком удара.
Окончание этого времени и переход на охрану индицируется зажиганием индикаторного светодиода. Теперь, при возникновении воздействия, достаточного для срабатывания датчика, включится сирена (используется типовая электронная сирена для автомобильных охранных систем).
Сирена будет звучать немного меньше минуты, затем схема веренется в охранное состояние и будет готова сработать на очередное воздействие. Задержки на выключение не предусмотрено, поэтому сигнализация сработает и когда владелец будет открывать двери. Однако, если нужно сделать включение задержки срабатывания извне, можно установить снаружи какую-то секретную кнопку, которая будет подключена параллельно конденсатору С2. При её нажатии схема будет переходить в состояние выдержки минуты после включения питания.
Рассмотрим схему. Схема состоит из схемы датчика и схемы сигнализации. Схема датчика состоит из собственно датчика F1 и операционного усилителя А1. А схема сигнализации выполнена на микросхеме D1. При ударе в датчике F1 возникает переменное напряжение, вызванное воздействием на пьезоэлемент. На операционном усилителе А1 выполнен компаратор, между входами которого включен F1.
Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения, дающий половину напряжения питания. Это напряжение поступает на входы компаратора, но на входы поступает напряжение разной величины, которая зависит от сопротивления под-строоечного резистора R3. Чем больше это различие в потенциалах на входах, тем меньше чувствительность компаратора.
Поэтому, резистор R3 служит для установки необходимой чувствительности датчика при налаживании системы на конкретном объекте. Пока на датчик нет воздействия, на выходе компаратора А1 будет напряжение высокого уровня, потому что, благодаря наличию R3, на прямом входа А1 напряжение немного больше чем на инверсном. В результате -на выходе единица.
И так, при возникновении удара достаточной мощности, переменное напряжение на F1 превышает величину постоянного напряжения на R3, и компаратор срабатывает. В результате на его выходе возникают импульсы. Эти импульсы открывают транзистор VT1, и на его коллекторе появляются импульсы высокого логического уровня.
При включении питания начинается зарядка конденсатора С2 через резистор R10. Пока конденсатор не заряжен напряжение на R10 лежит в пределах логической единицы, поэтому на вывод 12 D1.2 поступает логическая единица, и RS-триггер на элементах D1.1 и D1.2 удерживается в состоянии логического нуля на выходе элемента D1.2. Пока С2 заряжается это состояние не может быть изменено единицей или импульсом на коллекторе VТ1.
Как только С2 зарядится, напряжение на R10 упадет до нуля. И триггер больше не будет заблокирован. При ударе в датчике F1 возникает переменное напряжение, и на коллекторе VТ1 возникают импульсы. Эти импульсы поступают на вывод 8 D1.1. RS-триггер переключается, и на выходе D1.2 возникает единица.
Ключ на транзисторах VT3 и VТ4 открывается, и включает сирену BF1. Сирена будет звучать, пока на выходе D1.2 есть единица. Но этой единицей заряжается конденсатор C3 через резистор R8.
На его зарядку до логической единицы уходит немного меньше минуты. Как только это произойдет, RS-триггер возвращается в исходное положение, и на выходе D1.2 устанавливается единица. Транзисторы VT3 и VТ4 закрываются и сирена BF1 перестает звучать. Цепь R9-VD2 служит для ускорения разрядки C3 после завершения сигнализации.
Элемент D1.3 микросхемы служит только для индикации, он работает как измеритель напряжения на резисторе R10. И если это напряжение в зоне логического нуля, то на его выходе - единица, а значит транзистор VТ2 открыт, и светодиод HL1 светится.
Что сигнализирует о том, что объект охраняется. Как уже сказано выше, можно организовать отключение сигнализации снаружи при помощи потайной кнопки, которую нужно подключить параллельно С2. При её нажатии С2 разряжается, и схема оказывается в таком же положении, как и сразу после включения, то есть, около минуты не будет реагировать на датчик.
Детали
Датчик можно сделать и из другого пассивного пьезоэлектрического звукоизлучателя. Различие может быть в чувствительности. Но наилучшие результаты были бы при использовании пьезоэлектрического звукоснимателя от проигрывателя виниловых пластинок.
К сожалению, сейчас он уже практически не доступен. Операционный усилитель К140УД1208 можно заменить на К140УД12. Микросхему К561ЛЕ10 - на К176ЛЕ10.
Диоды КД522Б можно заменить на любые из серии КД522, КД521. Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 16V. Налаживание датчика сводится к выборе его наиболее удачного места расположения и настройке его чувствительности подстройкой R3.
Налаживание логической части, - подбором параметров цепи C2-R10 устанавливают время ожидания после включения. Подбором параметров цепи C3-R8 - время звучания сирены.
Схема датчика удара
Чувствительным элементом схемы является пьезодинамик, который вырабатывает электрический ток при малейшей деформации. Именно он будет фиксировать удар и посылать сигнал на вход операционного усилителя. Достать такой пьезодинамик можно из какой-нибудь пищащей игрушки, электронных часов с будильником, калькулятора, или просто купить в магазине. Выглядит он вот так:
Достаточно чуть-чуть к нему прикоснуться или ударить, как стрелка микроамперметра подпрыгнет вверх. Последовательно с микроамперметром следует поставить подстроечный резистор, чтобы регулировать его чувствительность.
В схеме используется одинарный операционный усилитель LM358, можно использовать и его аналоги, например, TL071. Минимальное напряжение питания зависит от выбора операционного усилителя, если применить LM358, то минимальное напряжение питания будет 3 вольта, если взять TL072 — то схема будет работать минимум от 7-ми вольт. Не следует повышать напряжение питания более 16-ти вольт.
- Смотрите, как сделать простой электродвигатель своими руками
Несколько слов о подключении пьезодинамика. Он состоит из двух пластин, одна из которых больше первой в диаметре. Центральную пластинку, меньшую в диаметре, следует соединить с выводом 3 микросхемы, а большую пластину, соответственно, к соседнему контакту на плате. Печатная плата содержит в себе два контакта для подключения питания, два контакта для подключения пьезодинамика и два для выхода, то есть подключения стрелочной головки или светодиода. Удобнее всего поставить винтовые клеммники, чтобы соединять и отсоединять провода от платы без помощи паяльника.
- Смотрите также схему детектора проводки
Пошаговая сборка датчика удара своими руками
Печатная плата изготавливается методом ЛУТ и выглядит она вот так:
Пьезодинамик следует закрепить на массивном твёрдом предмете, который будет передавать колебания.
- Смотрите также простую схему жучка для прослушки
Читайте также: