Датчик удара для автосигнализации своими руками

Опубликовано: 28.01.2023


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.

Концевики дверей с отрицательной полярностью

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.

Набор датчиков и схема подключения

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.

Доработка управляющей клавиши сотового телефона

Излишне напоминать здесь, что производить пайку можно тогда, когда штатный аккумулятор изъят.

Дополнительный модуль, подключаемый к телефону

Вся схема будет работать так:

  1. 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.
  2. Некий управляющий кабель при возникновении тревожной ситуации получает «нулевой» потенциал. Время удерживания этого потенциала может быть небольшим.
  3. 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:

Схема простейшего реле времени

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.

Схема подключения набора датчиков

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.

Распиновка разъема внешнего датчика

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».

Модуль датчика удара или вибрации в сигнализацию авто

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).

Модуль датчика удара или вибрации в сигнализацию авто

Далее можете увидеть внешний вид и внутреннюю часть устройства, после снятия крышки.

Модуль датчика удара или вибрации в сигнализацию авто

Модуль датчика удара или вибрации в сигнализацию авто

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

Модуль датчика удара или вибрации в сигнализацию авто

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

Модуль датчика удара или вибрации в сигнализацию авто

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.

Перед сборкой автомобильной сигнализации с кучей функция волей не волей приходится отдельно собирать эти самые функции (датчики) .

После отработки пультов на 433 МГц о которых я говорил на ютуб в трех видео
https://youtu.be/1NbxQoTlBVg
пришел черед и датчика удара конечно на сайте уже есть такой датчик на 555 но захотелось что то свое.
В качестве самого датчика естественно пьезоизлучатель, предполагалось использовать 32 мм в диаметре, но тесты показали что чувствительности 20 мм датчика вполне хватает.
В качестве компаратора выбрал LM393 так как он вообще самый дешевый компаратор, я как то приобрел 100 шт в sop-8 за 130 руб. по этому потребность в них у меня еще не скоро появится.
Покупал их тут:
- В DIP-8 КОРПУСАХ
- В SOP-8 КОРПУСАХ

Собственно вот сама схема:


Два каскада не предполагалось, но не бросать же пол микросхемы без дела, вот и получился двух уровневый датчик удара.

Плата всего 37 х 22 мм , как я говорил она просто тестовая - для проверки идеи.



Печатка в 6 спринте .
Ссылка на файл печатной платы тут

Управление осуществляется лог.0 , то есть в спокойном состоянии на выходах всегда лог.1
светодиоды смд - желтый и красный (предупреждение и тревога)

Настройка очень простая - просто выставляем порог чувствительности подстроечником.
К стати в тестовом варианте я использовал самые дешевые потенциометры, но при использовании устройства в авто лучше использовать многооборотные в закрытых корпусах.

Детали я покупал тут:

Для дополнительной чувствительности можно припаять к зуммеру пружинку с шариком на конце, как это сделать видно на фото ниже.
Еще стоит как следует крепить сам датчик - чтоб по нашим "автобанам" не рассыпался !

Поскольку плата тестовая есть свои косяки, перемычки и т.д. в архиве с печатной платой я их убрал, так что можете использовать на здоровье!

Датчик удара

Схема и инструкция по пошаговой сборке датчика удара с фото, рекомендации по подбору радиодеталей, видео работы устройства.

Схема датчика удара

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:

Пьезодинамик для датчика удара

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:

Монтаж датчика удара своими руками

Монтаж датчика удара своими руками

Монтаж датчика удара своими руками

Монтаж датчика удара своими руками

Монтаж датчика удара своими руками

Монтаж датчика удара своими руками

Пьезодинамик следует закрепить на массивном твёрдом предмете, который будет передавать колебания.

  • Смотрите также простую схему жучка для прослушки


Иногда возникает желание собрать какое-нибудь электронное устройство, не очень сложное, но при этом весьма интересное. А если оно при этом ещё и окажется полезным – вообще красота. Тем людям, которые не знают, чем себя занять на длинных выходных, или просто тем, кому интересно что-то делать своими руками предлагаю собрать не сложный датчик удара.

Схема

Схема данного устройства представлена ниже:

Чувствительным элементом схемы является пьезодинамик, такой элемент, 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. 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 с головой. Вместо стрелочной головки можно поставить светодиод, тогда он будет мигать в такт ударам.

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.

Концевики дверей с отрицательной полярностью

Печатная плата содержит в себе два контакта для подключения питания, два контакта для подключения пьезодинамика и два для выхода, т. е. подключения стрелочной головки или светодиода.

Изготовление

Печатная плата изготавливается методом ЛУТ и выглядит она вот так: Пьезодинамик следует закрепить на массивном твёрдом предмете, который будет передавать колебания. Можно закрепить его на входной двери, и как только в неё кто-нибудь постучится, схема зарегистрирует стук и оповестит хозяина.

Смотрите видео работы

Наглядно принцип работы показан на видео:

Датчик вибрации своими руками — дополненный простой системой крепления и несколькими спаянными «на весу» компонентами, пьезоэлемент может детектировать механические удары. Собственно датчик состоит из керамического пьезоэлемента и тонкого латунного диска. Такого рода сборка раньше использовалась во многих телефонных аппаратах в качестве источника вызывного сигнала или в наручных часах с будильником.

В зависимости от способа монтажа, датчик может воспринимать удары в направлении одной оси (Рисунок 16) или трех (Рисунок 16). Для одно осевого измерения припаяйте один край датчика к завернутому в монтажное основание винту. На противоположный край припаяйте груз, чтобы увеличить чувствительность датчика. Пара небольших крючков, прикрепленных к основанию, ограничивает движение датчика, не допуская поломки пьезоэлемента.

Схема датчика удара

Если вы хотите, чтобы система была чувствительна к ударам в трех измерениях, один край датчика припаяйте к винту точно так же, как в первом случае. На другой край припаяйте винт с плоской потайной головкой, направленный в сторону, противоположную монтажному основанию. Используйте пару контр-гаек, чтобы увеличить полярный момент инерции конструкции.

Положение контр-гаек определяет чувствительность пьезоэлемента. В обоих случаях, для того чтобы не нарушить соединение пьезоэлемента с латунным диском, время пайки должно быть минимально возможным.

На Рисунке 2 изображена простая схема сигнализации. При хорошем щелчке по пьезозлементу на 10-мегаомном резисторе R1 возникнет напряжение в несколько вольт. После этого микросхема сдвоенного таймера 1с1 в течение одной минуты будет включать питание звукового излучателя с периодичностью 1 с. Излучатель звука имеет собственную встроенную схему управления, генерирующую пронзительный сигнал со звуковым давлением 90 дБ.

Датчик удара своими руками

Датчик колебаний кузова своими руками.

Датчик колебаний. Вариант 1.

Описанная ниже схема датчика механических колебаний применяется в различных цифровых устройствах охранной сигнализации автомобиля. В качестве чувствительного элемента можно использовать любой стрелочный индикатор уровня записи от какого-нибудь старенького кассетного магнитофона.

Датчик удара своими руками

Ниже приведена принципиальная схема устройства.


Конденсатор С2 демпфирует колебания (звон) на выходе компаратора при переключении выходного напряжения. Резистором R3 регулируется пороговое напряжение (чувствительность) датчика таким образом, чтобы он не реагировал на малые колебания кузова, не связанные со вскрытием или угоном автомобиля. Крепление датчика производится в подкапотном пространстве таким образом, чтобы утяжеленный конец стрелки микроамперметра смотрел вниз, а ось качания располагалась вдоль автомобиля, хотя в некоторых статьях про подобные устройства ось качания располагают и поперек.

Ток, потребляемый датчиком при +Uпит =5 В, не превышает 1,5 мА. Второй вариант датчика колебаний кузова.

Предлагаемый датчик реагирует на наклоны, качку кузова, удары и вибрацию кузова автомобиля. Этот датчик более универсален, чем штатные датчики удара автосигнализаций, которые реагируют только на удары и резкую вибрацию. Приведенный ниже вариант можно использовать вместо штатного датчика. Как и в первом варианте в качестве чувствительного элемента используется магнитная рамка микроамперметра М476/1 контроля уровня записи кассетного магнитофона. Ее также подготавливают по вышеописанной методике (утяжеляют стрелку и наклеивают демпферы из поролона). Устанавливают в потайном месте салона автомобиля так, чтобы ось вращения рамки микроамперметра была параллельна направлению движения автомобиля, а стрелка с грузом направлена вниз. Принципиальная электрическая схема.

Датчик удара своими руками

картинка-схема датчика колебаний автосигнализации

Один из часто используемых датчиков в системах охранной сигнализации являются датчик удара, схема работы которого основывается на преобразовании механических колебаний в электрический сигнал, который затем преобразуется схемой сигнализации в акустический звук.

Наиболее подходящим компонентом для построения датчика удара является пьезокерамический преобразователь. Его основное предназначение — генерировать звуковые сигналы в различных электронных схемах. Он также может служить в качестве микрофона и быть генератором слабого электрического сигнала, возникающий при его механической вибрации.

Описание работы схемы сигнализации на основе датчика удара

Сигнал с пьезоэлемента подается на усилитель, построенный на транзисторах VТ1…VТ3. Далее усиленный сигнал с коллектора VТ3 через конденсатор C4 поступает на транзистор VT4. Положительный сигнал производит зарядку конденсатора C6. Если напряжение на C6 превышает напряжение переключения транзистора VТ5, он открывается и с ним открывается транзистор VТ6. Напряжение на коллекторе транзистора VT6 поднимается и освобождает вход сброса мультивибратора, построенного на таймере NE555.

Набор датчиков и схема подключения

Сигнал с выхода 3 таймера NE555 поступает на миниатюрный звукоизлучатель сопротивлением 8 Ом. После зарядки конденсатора C6 мультивибратор находится в активном состоянии примерно в течение 10 секунд. Резистор R12 определяет порог чувствительности.

Величину сопротивления R12 необходимо подобрать экспериментально, его значение находится между 220 и 680 Ом. Проще это сделать, поменяв его на время настройки, на переменный резистор.

Приведенная сигнализации на основе датчика удара может быть использована как часть электронной системы безопасности или отдельно сама по себе для защиты конкретных объектов. Она также может быть использована вместо дверного звонка, например, если кто-то постучит в дверь.

Читайте также: