05.04.2013 Views

SERWIS ELEKTRONIKI

SERWIS ELEKTRONIKI

SERWIS ELEKTRONIKI

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Pierwszy z nich pokazany na rysunku 1.a stosowany jest w<br />

przypadku, gdy wymagane jest przy³¹czenie dodatkowego<br />

obci¹¿enia do silnika w celu jego szybkiego zatrzymania.<br />

Je¿eli silnik nie wymaga dodatkowego obci¹¿enia, stosowane<br />

jest prostsze rozwi¹zanie pokazane na rysunku 1.b.<br />

Poni¿ej opisany jest uk³ad dodatkowego systemu bezpieczeñstwa,<br />

który mo¿e byæ w³¹czony w istniej¹cy system sterowania<br />

jako blok X lub Y.<br />

Przyk³ad realizacji dodatkowego systemu<br />

bezpieczeñstwa<br />

W opisanym systemie sterowania uk³ad bezpieczeñstwa<br />

kontroluj¹cy pr¹d silnika zaczyna dzia³aæ dopiero wtedy, gdy<br />

drzwi gara¿owe napotkaj¹ na przeszkodê w czasie swojego ruchu.<br />

Mo¿e to spowodowaæ np. nara¿enie osoby znajduj¹cej siê<br />

pod przesuwaj¹cymi siê drzwiami lub uszkodzenie samochodu.<br />

Dodatkowy uk³ad bezpieczeñstwa wykorzystuje wi¹zkê<br />

promieniowania podczerwonego z systemu fotokomórek do<br />

wykrycia obecnoœci cz³owieka lub przedmiotu na drodze zamykaj¹cych<br />

siê drzwi. Uk³ad taki zapewnia znacznie wiêkszy<br />

poziom bezpieczeñstwa ni¿ uk³ad z kontrol¹ pr¹du silnika i<br />

reaguje zanim drzwi napotkaj¹ opór na swojej drodze.<br />

Przy stosowaniu wi¹zki podczerwieni do wykrycia przeszkody<br />

bardzo wa¿na jest wysokoœæ umieszczenia wi¹zki. Je-<br />

¿eli wi¹zka jest umieszczona zbyt wysoko, system mo¿e nie<br />

wykrywaæ obecnoœci dzieci lub ma³ych zwierz¹t. Je¿eli wi¹zka<br />

zostanie umieszczona zbyt nisko, system bezpieczeñstwa<br />

mo¿e nie zadzia³aæ i spowodowaæ uwiêzienie samochodu<br />

wje¿d¿aj¹cego do gara¿u.<br />

Opis uk³adu<br />

Dodatkowy uk³ad bezpieczeñstwa wykorzystuje wi¹zkê<br />

podczerwieni do wykrywania przeszkody na drodze przesuwaj¹cych<br />

siê drzwi.<br />

Uk³ad zawiera trzy bloki:<br />

• dwa z nich to nadajnik i odbiornik podczerwieni – w opisywanym<br />

systemie zastosowano zestaw do monta¿u nadajnika<br />

i odbiornika firmy Velleman. Zestaw ma oznaczenie<br />

MK 120IR. Modu³y nadajnika i odbiornika podczerwieni<br />

montowane s¹ naprzeciwko siebie na bokach futryny<br />

drzwi gara¿owych,<br />

• trzecim blokiem jest uk³ad steruj¹cy zawieraj¹cy interfejs,<br />

uk³ady logiki i zasilacz. Blok ten montowany jest na œcianie<br />

gara¿u.<br />

Na p³ycie czo³owej uk³adu zamontowano dwa prze³¹czniki:<br />

• pierwszy z nich s³u¿y do zatrzymania drzwi w przypadku<br />

niespodziewanego zdarzenia,<br />

• drugi s³u¿y do wy³¹czenia lub w³¹czenia sygna³u dŸwiêkowego<br />

sygnalizuj¹cego przeszkodê pojawiaj¹c¹ siê na<br />

drodze wi¹zki podczerwieni. Gdy sygna³ dŸwiêkowy zostanie<br />

wy³¹czony, czerwona dioda LED miga sygnalizuj¹c<br />

przeszkodê na drodze wi¹zki podczerwieni.<br />

Dodatkowym sygnalizatorem jest lampka neonowa, która<br />

jest w³¹czona, gdy napiêcie sieci zasilaj¹ce ca³y system jest<br />

wy³¹czone.<br />

Zielona dioda LED wskazuje, ¿e system pracuje normalnie,<br />

jej wy³¹czenie oznacza brak napiêcia zasilania, wy³¹czenie<br />

drzwi lub wy³¹czenie sygna³u dŸwiêkowego.<br />

Dwukolorowa dioda LED wskazuje status uk³adu kontroli:<br />

œwieci w kolorze zielonym gdy wi¹zka podczerwieni nie<br />

jest zak³ócana, œwieci w kolorze czerwonym w przypadku zak³ócenia<br />

wi¹zki.<br />

Gdy zak³ócenie zanika, sygna³ dŸwiêkowy automatycznie<br />

wy³¹cza siê, a dioda statusu prze³¹cza siê na œwiecenie w kolorze<br />

zielonym dopiero po czterech sekundach. Ten czas jest czasem<br />

zw³oki, po którym drzwi mog¹ zacz¹æ dzia³aæ normalnie.<br />

Czas zw³oki jest potrzebny, aby zabezpieczyæ silnik przed w³¹czaniem<br />

i wy³¹czaniem w przypadku, gdy na przyk³ad dziecko<br />

lub pies biegaj¹ szybko powoduj¹c zak³ócenie wi¹zki podczerwieni.<br />

Nadajnik sygna³u podczerwieni<br />

Schemat ideowy nadajnika przedstawiono na rysunku 2.<br />

R1<br />

1k<br />

C1<br />

1n5<br />

Sterowanie drzwiami gara¿owymi<br />

R2<br />

100k<br />

R3<br />

100k C2<br />

1n5<br />

Tr1 Tr2<br />

LED2<br />

R5<br />

4k7<br />

<strong>SERWIS</strong> <strong>ELEKTRONIKI</strong> 10/2007 9<br />

R4<br />

1k<br />

LED1<br />

R6<br />

82<br />

0V<br />

Rys.2. Schemat ideowy nadajnika<br />

Tranzystory Tr1, Tr2 pracuj¹ w uk³adzie multiwibratora<br />

generuj¹cego sygna³ o czêstotliwoœci 4kHz. Sygna³ wyjœciowy<br />

z multiwibratora podawany jest do stopnia koñcowego z<br />

tranzystorem Tr3, który steruje dwie diody emituj¹ce sygna³<br />

podczerwieni. Zastosowanie dwóch diod nadawczych zapewnia<br />

bardzo dobr¹ czu³oœæ ca³ego uk³adu nadajnik-odbiornik.<br />

Zestaw Vellemana pozwala na uzyskanie zasiêgu 4m dla sygna³u<br />

podczerwieni bez potrzeby stosowania filtrów lub soczewek.<br />

Odbiornik sygna³u podczerwieni<br />

Schemat ideowy odbiornika przedstawiono na rysunku 3.<br />

Fototranzystor Tr1 odbiera sygna³ z nadajnika. Na kolektorze<br />

tranzystora pojawia siê sygna³ na poziomie 5mV przy odleg³oœci<br />

nadajnik-odbiornik równej 3m. Sygna³ z kolektora przez<br />

uk³ad R3, C1 podawany jest na wejœcie wzmacniacza operacyjnego<br />

IC1a. Sygna³ z wyjœcia wzmacniacza przez uk³ad R5,<br />

C2 podawany jest do wejœcia IC1b, który razem z diodami D2,<br />

D3 tworzy uk³ad detektora przetwarzaj¹cego sygna³ zmienny<br />

na napiêcie sta³e ³aduj¹ce kondensator C3. Uk³ad IC1c pracuje<br />

jako komparator. Rezystory R9, R10, R11 i kondensator C4<br />

ustalaj¹ poziom odniesienia na wejœciu nieodwracaj¹cym komparatora.<br />

Je¿eli napiêcie na kondensatorze C3 przekroczy poziom<br />

napiêcia na kondensatorze C4 (nastêpuje to wtedy, gdy<br />

wi¹zka podczerwieni nie jest zak³ócana), napiêcie wyjœciowe<br />

z uk³adu komparatora przyjmuje stan niski. Je¿eli wi¹zka podczerwieni<br />

zostanie zak³ócona, napiêcie na wyjœciu komparatora<br />

przyjmuje stan wysoki. Sygna³ S1 z wyjœcia komparatora<br />

podawany jest do uk³adu kontroli.<br />

Uk³ad kontroli<br />

Na rysunku 4 przedstawiono schemat ideowy uk³adu zasilania<br />

i kontroli.<br />

Tr3<br />

9V

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!