Любителям відпочинку на природі частодоводиться залишати свої речі (рюкзак, намет, човен, велосипед і т. п.) безпри-огляду. У таких випадках хочеться мати малогабаритний і не вимагаєскладного монтажу на “об’єкті” сигналізатор, здатний охороняти будьпредмет, і при спробі його перемістити викликати звуковим сигналом знаходиться,як правило, недалеко власника. У пропонованому приладі датчиком переміщенняслужить акселерометр, оформлений у вигляді мікросхеми.

Акселерометр – пристрій, що вимірюєприскорення. У найпростішому випадку це закріплений на пружинному підвісі масивнийпредмет – Маят-ник. Поки ця система нерухома або рухається в будь-якомунапрямі з постійною швидкістю, маятник перебуває в урівноваженомувихідному перебуваючи-нді. Але при будь-якій зміні швидкості він, стискаючи і розтягуючипружини, відхиляється від цього положення в напрямку. протилежному напрямкувектора прискорення.

У земних умовах на акселерометр,навіть якщо він нерухомий, завжди діє прискорення земного тяжіння.спрямоване до центра нашої планети і рівне 9,8 м / с (це значення зазвичайприймають за одиницю і позначають буквою д) Акселерометр, що знаходиться у спокої,показує значення проекцій вектора тяжіння на свої координатні осі.Будь-яка зміна положення об’єкту, на якому він встановлений, призводить дозміни цих проекції, що може бути використана для подачі сигналу тривоги.До зміни показань акселерометра призводить і вібрація об’єкта і йогорух з непостійною швидкістю.

Схема сигналізатора показана на рис.1. Датчик В1-мікромеханічних трехосевой акселерометр MMA7260QT (https://www.freescale.com/files/sensors/doc/data_sheet/MMA7260QT.pdf) Він має три виходи аналогових сигналів, пропорційнихзначенням проекцій вектора прискорення на осях X, Y і Z, напрямки якихпоказані на рис. 2. Передбачено два цифрових входи для вибору межівимірювання (1,5 g, 2 g, 4 g або 6 g) і один для перекладу акселерометра в”Сплячим” режим Фактично використовується тільки один межа – 1,5 д,однак обидва входи його вибору підключені до мікроконтролера DD1, і якщопотрібно можна програмно вибрати і інший

Мікроконтролер працює відвбудованого тактового генератора частотою 1 МГц Основне призначення роз’ємуХР1 – підключення програматора. Але при необхідності до нього можна підключитизовнішнє виконавчий пристрій. Звукові сигнали подаються за допомогою НА1 -пьезокера мічного випромінювача звуку з вбудованим генератором SMA-24L-P10 Вінмає широкий допустимий інтервал живлячої напруги (1,8 15 В) малеспоживання струму (менше 10 мА) рівень гучності звуку до 98 дБ

При подачі сигналу тривоги, колипотрібна максимальна гучність, напруга живлення випромінювача НА1 підвищує до13,5 14,5 В перетворювач напруги на транзисторі VT1, який відкриваєтьсяз частотою 500 кГц імпульсами з виходу особливих мікроконтролера. Виникаючі прицьому на дроселі L1 імпульси напруги самоіндукції заряджають через діод VD1 конденсаториС5 і С6 У цьому режимі на виході РВ7 мікроконтролера встановлено напругаблизьке до нульового, так що напруга в точці з’єднання резисторів R4. R5 іна вході ADC7 вбудованого в мікроконтроллер АЦП пропорційно напрузі, доякого заряджені конденсатори С5, Сб

Як тільки напруга на конденсаторахдосягає 14,5 В, імпульси на виході особливих мікроконтролера припиняються іконденсатори більш не заряджаються, а лише розряджаються струмом, споживанимвипромінювачем звуку (транзистор VT2 при подачі будь-якого звукового сигналу відкритий).Як тільки напруга знижується до 13.5 В. імпульси на виході особливіпоновлюються і конденсатори знову заряджаються. Так організована зворотназв’язок, стабілізуюча напруга живлення випромінювача

Коли сигнал тривоги не подається,транзистор VT1 закритий, перетворювач напруги вимкнений, на випромінювачнадходить через дросель L1 і діод VD1 напруга близько 3 В від гальванічнихелементів G1, G2 Цим забезпечується порівняно невелика, комфортна длявласника гучність допоміжних сигналів, що подаються при включенні іустановці режиму роботи сигналізатора.

На виході РВ7 мікроконтролера ввідсутність тривоги встановлений високий рівень напруги, тому ланцюг R4R5 струмпрактично не споживає. З метою економії енергії напруга на зміннийрезистор R1 також подається з одного з виходів (РВ5) мікроконтролера Воновключається лише час від часу, коли мікроконтролер вимірює встановленезмінним резистором напруга порога спрацьовування сигналізатора.

Сигналізатор зібраний на одностороннійдрукованій платі, зображеної на рис. 3 Її форма обрана виходячи із розміщення устандартному корпусі G1200 Більшість деталей – для поверхневого монтажу *постійні резистори й керамічні конденсатори – типорозміру 0805, оксидніконденсатори – танталові в корпусі В або С. Вони встановлені на плату з боку друкованихпровідників. Тут же є одна перемичка з ізольованого проводу. Решта, показані штриховими лініямирозташовані на звороті плати і можуть бути неізольованими.

На фотознімку рис. 4 видно якрозташовані на звороті плати змінний резистор R1 (R1212N або235012), дросель L1 (SDR0604 його висновки подовжені припаяними до них проводами,або інший з допустимим.

струмом не менше 100 мА),випромінювач звуку НА1. роз’єм ХР1 (PLD-10) і кнопка SB 1 з штовхачем висотоюне менше 13 мм. Касета з двома гальванічними елементами типорозміру AAA приклеєнадо плати.

Після подачі живлення мікроконтролер,виконавши необхідні початкові операції, відключивши напругу від резисторів R1,R4, R5 і “приспавши” акселерометр В1 подачею низького рівня на йоговисновок 12 сам переходить в сплячий режим. Вцьому стані сигналізатор споживає струм не більше 3 мкА, тому вимикачхарчування в ньому не передбачений.

Для активізації приладу необхіднокороткочасно натиснути на кнопку SB1 Мікроконтролер, “прокинувшись”,перш за все виміряє сумарна напруга елементів G1 і G2. Якщо воно в нормі (більше 2,6 В), послідуєодин короткий звуковий сигнал, нижче цього значення – два сигнали, нижче 2,4 В -три сигнали При напрузі менше 2.2 В робота сигналізатора неможлива. Подавшишість сигналів, він повернеться в сплячий режим.

При достатньому напруженні харчуваннясигналізатор необхідно закріпити на охоронюваному предметі і ще разкороткочасно натиснути на кнопку SB1. Послідує необхідна для заспокоєннявібрації 15-секундна пауза, кожна секунда якій зазначається звуковимсигналом Потім будуть виміряні і записані в пам’ять мікроконтролера значеннянапруги на трьох виходах акселерометра Вони послужать вихідними для виявленнязмін, що потребують подачі сигналу тривоги Вимірюється і запам’ятовується також порігспрацьовування, встановлений змінним резистором R1 (від 5 до 100% вибраногомежі вимірювання прискорення).

Далі сигналізатор переходить врежим охорони з середнім струмом споживання близько 20 мкА. Мікроконт-ролер”Прокидаючись” два рази в секунду, вимірює свідчення акселерометра іоцінює результат. Якщо зміна прискорення по кожній із трьох осей перевищитьвстановлений поріг для запобігання помилкового спрацьовування буде негайновиконано ще п’ять додаткових вимірів по підозрілої осі. Якщо хоча бтри з них перевищать поріг, буде включений безперервний звуковий сигнал тривогипідвищеній гучності. Крім того, на конт. 2 роз’єми XS1 встановиться низькийрівень напруги, а на конт. 10 – високий Ці сигнали можна використовувати длявключення зовнішнього виконавчого пристрою: потужної сирени, сигнальної лампиі пр.

Щоб вимкнути сигнал тривоги,необхідно не менше 8 з утримувати кнопку SB1 натиснутою. Зняти сигнализа-тор зохорони (навіть якщо він не спрацював) можна, утримуючи кнопку натиснутою більше 3 с.Але слід мати на увазі, що при великій чутливості дотику докнопці може виявитися достатньо для спрацьовування У будь-якому випадку сигналізаторперейде в сплячий режим, а рівні напруги на зазначених вище контактахроз’єму зміняться протилежними

Програма мікроконтролера сигналізатора знаходиться на FTP-сервері заадресою:ftp.radio.ru/pub/2010/06/sequrity.zip