Функциональный принцип работы не отличается от любых электронных узлов, в основе которых имеется триггер (устройство с двумя устойчивыми состояниями). Устройство включит лампу накаливания EL1 от любого прикосновения к контакту Е1 и оставит ее во включенном состоянии до тех пор, пока на сенсор Е1 не будет оказано повторного воздействия. При повторном касании сенсора устройство переключится в другое устойчивое состояние, и лампа накаливания EL1 окажется выключенной. Время нахождения триггера в каждом из двух устойчивых состояний не ограничено, пока на устройство подано питание. Узел триггера собран по классической схеме на логической микросхеме DD1 К561ТМ2. В схеме задействован только один элемент этой микросхемы. С выхода микросхемы DD1 управляющий сигнал поступает на усилитель тока на транзисторе VT2. В эмиттерной цепи транзистора VT2 включен управляющий электрод тиристора VS1. При напряжении на нем более 3 В тиристор открывается и включает лампу накаливания EL1.
Полевой транзистор VT1 имеет большое (в несколько десятков мегаом) сопротивление перехода сток-исток-затвор, что препятствует попаданию сетевого напряжения на сенсорный контакт, а резисторы R1 и R2 общим сопротивлением 10 МОм ограничивают ток настолько, что потенциал осветительной сети на сенсоре Е1 незаметен.
Сенсор Е1 представляет собой пластину величиной с пятирублевую монету из тонкой жести, взятой из декоративного внешнего оформления решеток акустических систем С-30 или аналогичных.
Наведенное на сенсоре электрическое поле переменного напряжения через проводник поступает на затвор полевого транзистора VT1, приводит к его открыванию. Вход С (вывод 3 DD1) шунтирует резистор R3. Триггер меняет свое состояние при каждом положительном импульсе на входе С. Вследствие этого потенциал на выходе элемента микросхемы DD1 (вывод 1) меняется на обратный уровень.
В тот момент, когда на выводе 1 микросхемы DD1 присутствует низкий уровень напряжения, транзистор VT2 закрыт и нагрузка обесточена. При высоком логическом уровне на выходе DD1 транзистор и тиристор (соответственно) находятся в открытом состоянии и на нагрузку (EL1) поступает напряжение питания.
Мерцания лампы в данной схеме практически незаметно, т. к. выпрямление напряжения осуществляется четверкой диодов, включенных по мостовой схеме.
В налаживании устройство не нуждается и при исправных элементах начинает работать сразу после включения. Чувствительность узла можно подкорректировать изменением сопротивления резистора R2.
Транзистор VT1 заменяют на КП501 с любым буквенным индексом, КП7131А9 или на микросборки КР1014КТ1, 2VN2120, ZN2120, содержащие аналогичные транзисторы.
Лампа накаливания EL1 рассчитана на напряжение 220–235 В и мощность 7—60 Вт.
Все постоянные резисторы типа МЛТ, Р1-4, С1-4, С2-26, C2-33 с соответствующей мощностью рассеяния или аналогичные. Оксидный конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Его тип К50-24, К50-29 или аналогичный. Стабилитрон VD1 заменяют КС175А, Д808, Д814А или на аналогичный с напряжением стабилизации 6—12 В. Выпрямительные диоды VD2—VD5 заменяют диодами КД226В, КД258Б, Д112-16 и аналогичные, учитывая, что их обратное напряжение не должно быть менее 300 В. Вместо дискретных диодов можно применить готовый выпрямительный мост типа КЦ402А, КЦ405А, КЦ407А. Вместо транзистора VT2 можно применить КТ940А — КТ940Г, КТ630А — КТ630В, КТ814Б — КТ814Г. Тиристор VS1 должен быть с минимальным током управляющего электрода. Кроме указанного на схеме, это может быть Т112-16-х или другой, с худшими характеристиками, например, типа КУ201К — КУ201М, КУ202К — КУ202М.
Устройство собирают на монтажной плате и закрепляют в корпусе из диэлектрического материала. При монтаже элементов стремятся к тому, чтобы их выводы имели минимальную длину (для уменьшения влияния помех). Силовую часть монтируют так, чтобы корпуса тиристора и выпрямительных диодов (в случае применения дискретных диодов) не имели контакта с другими элементами (не санкционированного по электрической схеме).
1.5.3. Спектр применения устройства
Спектр применения устройства разнообразен и ограничивается только фантазией радиолюбителя. Данный электронный узел может включать и автоматически выключать различные электронные приборы с мощностью до 60 Вт. При мощности нагрузки, превышающей это значение, тиристор VS1 устанавливают на теплоотвод, изолированный от корпуса.
Устройство может выполнять функции автоматического включателя, причем в качестве нагрузки может применяться любая активная, например, ночник, звуковой генератор, елочная гирлянда, украшающая праздник, и даже портативный музыкальный центр, включающий музыку в результате касания сенсора (и отключающей ее при повторном касании).
Могут быть и другие варианты применения устройства. Практически проверенные результаты дает применение устройства в качестве оригинального сигнализатора наличия аппетита у домашних животных. Оказалось, что кота и собаку можно без особого труда приучить к тому, чтобы они носом касались сенсорной пластины, установленной у миски питания. Если триггер находится в том устойчивом состоянии, когда нагрузка отключена, устройство практически не потребляет тока — эта величина ничтожно мала и находится в пределах 5 мА. При включении нагрузки ток возрастает до 12–14 мА без учета тока потребления лампы накаливания EL1. Устройство можно питать и от источника питания с понижающим трансформатором. Напряжение питания в пределах 5—15 В. В случае питания от альтернативного источника питания в эмиттерную цепь транзистора VT2 можно подключить электромагнитное реле на напряжение, соответствующее напряжению питания устройства, контактами которого коммутировать нагрузку.
1.5.4. Особенности монтажа
Устройство собирают на монтажной плате и закрепляют в корпусе из диэлектрического материала. При монтаже элементов стремятся к тому, чтобы их выводы имели минимальную длину (для уменьшения влияния помех). Силовую часть монтируют так, чтобы корпуса тиристора и выпрямительных диодов (в случае применения дискретных диодов) не имели контакта с другими элементами (не санкционированного по электрической схеме).
Устройство работает только при наличии в осветительной сети напряжения 220 В. Поэтому при несанкционированном отключении электроэнергии устройство сигнализации окажется бесполезным. Особенность устройства в том, что сенсорный узел, как и все другие сенсоры, эффективны только там, где есть наведенное в человеке (или животном) электрическое поле переменного тока — в жилых и производственных помещениях, и будет бесполезен в поле, в горах и на открытой местности.
1.6. Управление для сотового телефона
Сегодня большинство телефонных операторов в разных регионах, представляющих населению услуги мобильной связи, сделали свои тарифы доступными для потребителей. Постоянно меняющийся и обновляемый рынок индустрии мобильных телефонов сделал возможным приобретать людям сотовые телефоны (разумеется, не самые последние и продвинутые модели) за символическую цену.
Кроме того, у многих людей остаются в запасниках и невостребованными старые модели сотовых телефонов, которые пылятся дома без дела. Учитывая доступность, большую площадь покрытия и относительно невысокую стоимость телефонов на вторичном рынке мобильных телефонов, радиолюбителям и всем, кто знаком с основами электротехники, представляется новая возможность сделать из мобильного телефона почти бесплатный автоматический секретарь, который будет оповещать владельца о состоянии его охраняемых ценностей. Ценности, на которые владелец решил «повесить замок от посторонних», могут быть различны: будь то квартира, загородный дом, сейф, автомобиль или доступ к персональному компьютеру. Теперь сотовый телефон, соединенный по рекомендуемому далее способу с датчиком, автоматически оповестит хозяина о состоянии охраняемого имущества, где бы тот ни находился.
Подобные оповещатели были популярны среди радиолюбителей и раньше, но раньше они использовали радиосвязь в основном в гражданском (27 МГц) диапазоне.
Предлагаемое далее устройство радиооповещения для обывателя много выгоднее оповещения по радиоканалу, т. к. теперь нет необходимости носить с собой радиостанцию.
В каждом мобильном телефоне используется функция экстренного вызова абонента одной кнопкой.
Вся дополнительная работа, касающаяся сотового телефона, сводится к трем шагам:
1. Войти в меню телефона и занести в память быстрого вызова номер сотового и стационарного телефона, куда надо будет сообщить об изменении состояния контролируемого объекта.
