Проекты в области электроники: система защиты от угона | Полный проект электроники

Подумайте об этом: преступник останавливает вашу машину силой, и у вас не останется другого выбора, кроме как сдать машину. Преступник угоняет вашу машину, но примерно через 60 секунд двигатель перестает работать сам по себе и не запускается. Не имея возможности использовать мертвое транспортное средство, преступник вынужден его покинуть. Угон автомобиля можно предотвратить с помощью системы защиты от угона, описанной здесь. Схема автоматически обнаруживает угон автомобиля и останавливает его. В case цепь случайно отключилась, ее можно легко сбросить с помощью скрытого switch. Два светодиода сообщают водителю о состоянии системы.

Описание схемы

Рис. 1 показана схема противоугонной системы. Он состоит из четырехъядерного вентиля NAND CD4011 (IC1), таймера NE555 (IC2), оптопары MCT2E (IC3) и нескольких дискретных компонентов. Схема питается напряжением 12 В постоянного тока от аккумулятора автомобиля. Диод D1 защищает от любого возможного обратного напряжения. Основными управляющими элементами схемы являются вентили И-НЕ N1 и N2 и таймер NE555.

Вход на ворота N2 поступает от линии электропитания автомобильных аксессуаров (например, розетки прикуривателя), на которую подается питание от замка зажигания switch. Вход на ворота N1 поступает от двери switch, к которой подключен плафон. Дверные выключатели в автомобиле обеспечивают заземление return для плафона или плафона при открытии любой из дверей.

Линия, соединяющая дверь switch с лампой, имеет напряжение 12 В, когда дверь закрыта, и нулевое напряжение, когда любая дверь открыта. Логический сигнал от плафона подается через диод D2 на контакты 12 и 13 вентиля N1, который инвертирует его на вывод 2 вентиля N2. В то же время линия питания аксессуаров, которая находится под напряжением 12 В при включении зажигания switch, подключается к входному контакту 1 ворот N2 через диод D3.

В нормальных условиях, когда зажигание switch включено и двери закрыты, на выходе ворот N2 на контакте 3 высокий уровень. Однако, когда дверь открывается, выход вентиля N2 на контакте 3 переходит в низкий уровень. Этот отрицательный выход логического элемента N2 соединен с триггерным входом (вывод 2) NE555 (IC2), который сконфигурирован как моностабильный мультивибратор. Выходной вывод 3 микросхемы IC2 переходит в высокий уровень на период, определяемый комбинацией резистора R4 и конденсатора C5.

Два оставшихся вентиля И-НЕ (N3 и N4) CD4011 соединены в бистабильную конфигурацию мультивибратора с двумя входными клеммами, контактами 8 и 6. Бистабильная конфигурация имеет два стабильных состояния с логическими выходами на контактах 4 и 10, всегда противоположных друг другу. Отрицательный переход на входной клемме вентиля N3 или N4 заставляет бистабильный элемент изменить состояние.

Когда истечет период времени NE555 (IC2) закончился, его выходной контакт 3 переходит в низкий уровень. Этот отрицательный сигнал подается на вход вентиля N4, заставляя бистабильную схему изменить состояние. В результате на выводе 4 вентиля N4 устанавливается высокий уровень.

Высокий выходной сигнал затвора N4 смещает в прямом направлении внутренний LED оптопары MCT2E (IC3), переводя внутренний транзистор в состояние насыщения. В результате на реле RL1 подается питание, и его нормально замкнутый (НЗ) контакт размыкается, отключая питание катушки зажигания и останавливая автомобиль. При нажатии кнопки сброса switch S1 на вывод 8 вентиля N3 подается отрицательный переход. Контакт 4 ворот N4 переходит в низкий уровень, чтобы обесточить реле и позволить автомобилю завестись.

Зеленый LED (светодиод 1), управляемый MOSFET T1, светится, предупреждая владельца транспортного средства if о том, что таймер был активирован либо в результате попытки угона автомобиля, либо в результате непреднамеренного открытия двери, когда зажигание switch включено. Светодиод 1 предупреждает водителя о том, что цепь сработала и произойдет блокировка примерно через 60 секунд. Красный LED (LED2) светится всякий раз, когда на реле RL1 подается питание для остановки автомобиля.

Цепь спроектирована как «отказоустойчивая». Размыкающий контакт RL1 используется для управления работой транспортного средства. Реле не сработает, пока на цепь не будет подано питание и не сработает таймер.

Любой отказ компонента может привести к включению реле. Чтобы обесточить его, откройте перемычку JP, чтобы отключить питание цепи катушки реле, чтобы контакты RL1 оставались замкнутыми.

Создание и тестирование

Односторонний PCB для системы защиты от угона показан на рис. 3, а расположение его компонентов на рис. 4. Соберите схему на PCB, поскольку это сводит к минимуму время и ошибки сборки. Тщательно соберите компоненты и дважды проверьте их на наличие пропущенных ошибок. Прежде чем вставлять микросхемы в PCB, тщательно проверьте напряжение питания на клеммах питания каждой микросхемы. На PCB предусмотрены соответствующие разъемы для подключения аксессуаров, плафона и аккумулятора. Для этих соединений используйте подходящие изолированные провода.

Предварительный тест. Для предварительного тестирования схемы вам понадобится источник постоянного тока 12 В, два SPST-переключателя и мультиметр. Один SPST switch (скажем, switch-1) подключается между плафоном освещения и землей, а другой SPST switch (скажем, switch-2) подключается между точкой подключения аксессуаров и 12 В.

Проверьте цепь на правильность подключения и полярность. Также убедитесь, что оба переключателя SPST разомкнуты. Теперь включите питание. Если светодиод 1 светится, подождите не менее 60 секунд, чтобы он погас. Если светодиод 2 светится, нажмите кнопку сброса switch S1, чтобы выключить его.

Закройте испытательную камеру switch-1, подключив ее к земле. Оба светодиода должны погаснуть. Откройте тест switch-1, затем закройте тест switch-2, чтобы имитировать состояние «включено» зажигание. Оба светодиода должны оставаться выключенными. Замкните оба тестовых переключателя (switch-1 и switch-2), затем разомкните их. Светодиод 1 должен светиться. Он должен continue светиться около 60 секунд. Когда светодиод 1 погаснет, светодиод 2 должен загореться. С помощью мультиметра проверьте сопротивление между размыкающим контактом и полюсом реле RL1. Оно должно быть бесконечным. Теперь if вы нажимаете кнопку сброса switch S1, светодиод 2 должен погаснуть.

Если схема работает так, как описано выше, система готова к установке в ваш автомобиль.

Установка

Перед установкой модуля защиты от угона в автомобиль найдите провода, которые понадобятся для подключения устройства (см. рис. 2). Проследите провод switch двери, который включает плафон или плафон, а также любой дополнительный провод, который питается от аккумулятора при включении зажигания switch.

Обнаружив эти провода, с помощью мультиметра проверьте уровни напряжения на каждой клемме. На проводе двери switch должно быть напряжение 12 В, когда дверь закрыта, и нулевое напряжение, когда дверь открыта. Вспомогательный провод находится под напряжением 12 В только при включении зажигания switch. Катушка зажигания работает только тогда, когда зажигание switch включено. Убедившись в правильности уровня напряжения, отсоедините отрицательный провод (масса шасси) от автомобильного аккумулятора. Это гарантирует, что любое случайное короткое замыкание, возникшее во время установки, не приведет к каким-либо повреждениям. Подключите модуль к плафону и дополнительному проводу.

Закрепите модуль защиты от угона в нужном месте, затем установите светодиоды и сбросьте switch S1 так, чтобы светодиоды были видны водителю, но сброс switch был скрыт.

Найдите линию электропитания, идущую к секции катушки зажигания. Разрежьте провод, как показано на схеме подключения (рис. 2), и соедините его с размыкающим контактом и полюсом реле RL1. Наконец, подключите заземляющий провод цепи к любой металлической части автомобиля. После выполнения всех соединений надежно подсоедините отрицательный провод аккумуляторной батареи (масса шасси). На этом установка противоугонной системы завершена.

Заключительный тест

После завершения установки убедитесь, что оба светодиода не горят. Если светодиод 2 светится, нажмите кнопку сброса switch S1, чтобы выключить его. Теперь заведите автомобиль. При работающем двигателе откройте дверь, а затем закройте ее. Светодиод 1 должен светиться. Через минуту он должен погаснуть, а светодиод LED2 должен загореться. Двигатель автомобиля заглохнет, и вы не сможете его повторно запустить. Нажмите кнопку сброса switch S1 и убедитесь, что оба светодиода не горят. Теперь вы сможете перезапустить автомобиль.

Загрузите PCB и PDF-файлы компоновки компонентов:нажмите здесь

Модуль антиугон всегда на дежурстве, полностью автоматический и никогда не требует внимания. Всегда не забывайте выключать зажигание switch перед выходом из автомобиля. Если в какой-либо момент схема случайно сработает, как показано светодиодом 1, подождите, пока светодиод 2 загорится, а затем нажмите кнопку сброса switch S1, чтобы отключить его. Автомобиль всегда защитит себя в случае попытки угона while, если зажигание switch включено.

Дальнейшее применение

Вы также можете использовать этот проект для защиты своего автомобиля от угона. Если в любой момент вы захотите включить систему перед выходом из автомобиля, откройте дверь перед выключением зажигания switch. Светодиод 1 загорится, указывая на то, что цепь активирована. Подождите минуту, пока не загорится светодиод 2, что указывает на то, что реле находится под напряжением и автомобиль отключен. Помните, что при нажатии return перед запуском двигателя необходимо нажать кнопку сброса switch S1.

Эта статья была впервые опубликована 26 сентября 2015 г. и обновлена 19 мая 2020 г.