Сирена для автосигнализации своими руками
Сирена входит в стандартное оснащение охранных или предупреждающих систем. Предназначена для генерации звукового сигнала в наиболее чувствительном человеческим ухом диапазоне. Благодаря этому звук сирены улавливается на значительном расстоянии от источника.
Разновидности сирен для сигнализации
Сирены подразделяются по следующим отличиям:
- принципу генерации звука;
- напряжению питания;
- степени давления звука;
- виду подключения и питания.
Некоторые из разновидностей будут рассмотрены ниже.
По принципу работы
В основе работы сирен применяются два принципа формирования звукового эффекта:
- Пьезоэлектрический. В автомобильных сиренах используется обратный пьезоэлектрический эффект, основанный на вибрации пьезокерамической пластины под воздействием переменных токов. Частота звука определяется частотой подаваемого напряжения, которое составляет от 12 до 20 Вольт. В конструкцию сирены можно ввести управляющий микроконтроллер, который позволит генерировать двух- или трехтональный звук. Для сирен авто характерна возможность подачи различных звуковых сигналов и мелодий, которые отличаются частотой или дискретностью. На промышленных предприятиях для сирен систем оповещения с пьезоэлектрическим эффектом может применяться напряжение 220 в. Звуковое давление измеряется в децибелах, для сирен в машинах применяется диапазон от 75 до 115 Дб.
- Электромагнитный. Устройства представляют собой сердечник из намагниченного материала, на который намотана катушка из медной проволоки. Сердечник имеет внутри полость, с установленной в нем тонкостенной металлической перегородкой – мембраной. При подаче на катушку напряжения с переменной частотой (соответствующей желаемому звуку) мембрана начинает вибрировать и формировать однотональный звук с повышенной громкостью. Для усиления звука в сиренах применяется дополнительный генератор, усиливающий звук с частотой в диапазоне 800-2000 Гц. Недостатком конструкции является энергоемкость и необходимость применения напряжения 220 в. На сегодняшний день сирены электромагнитного типа изредка применяются в охранных системах помещений.
По виду подключения и питания
Сирены могут разделяться по способу связи с блоком управления на проводные и беспроводные. Вторые получают сигнал на срабатывание по радиоканалу различной частоты.
Проводные и беспроводные устройства могут иметь два варианта питания:
- от основного источника энергии – аккумулятора автомобиля или штатной сети в помещениях;
- с автономным питанием от собственного источника (аккумулятора или батареек).
Изготовление говорящей сирены показано в видеоролике от канала Tver Garage.
Переделка и настройка
Одним из способов доработки сирены является изменение тональности звука. Это достигается трансформацией сопротивления резистора на плате контроллера звукового генератора. При увеличении сопротивления частота звука снижается, а при уменьшении – повышается. Подбор сопротивления ведется опытным путем.
Для самостоятельного изготовления многотональной музыкальной сирены потребуются знания в схемотехнике и умение самостоятельно изготавливать печатные платы. Для записи мелодий в память микросхемы генератора понадобится программатор (например, PIC K150). Кроме этого, потребуется купить компоненты в соответствии со схемой.
- Начертить схему печатной платы в программе Sprint LayOut.
- Распечатать шаблон на лощеной бумаге.
- Нанести шаблон утюгом на текстолит с односторонним слоем фольги. Поверхность перед нанесением рекомендуется зачистить шкуркой с зерном 1000 и обезжирить.
- Снять бумагу с заготовки (при помощи размачивания горячей водой).
- Протравить заготовку в растворе хлорного железа.
- Просверлить отверстия под монтаж компонентов.
- Установить элементы в соответствии со схемой.
- Разместить полученный генератор звука в корпусе сигнализации.
- Собрать корпус и установить сирену на автомобиль.
Изготовление многотональной сирены
Возможно создание многотональной сирены при помощи цифровой микросхемы типа 561ЛН2. В состав принципиального плана входят два генератора звука, обозначенные на схеме – Г1 и Г2. Генератор Г1 определяет частоту звуковых колебаний, а Г2 – тон. За изменение тона отвечает транзистор VT1, подсоединенный параллельно с добавочным сопротивлением R2. Сопротивления R1 и R2 можно применять фиксированного значения (33 кОм) или регулируемые. За счет регулировки можно добиваться изменения тональности звука.
Сирена 12 Вольт
Сирену с рабочим напряжением до 12 Вольт можно построить на основе двух транзисторов и динамика с сопротивлением 16 Ом (или последовательного соединения двух динамиков по 8 Ом). Схема прибора приведена ниже.
Двухтональная сирена
При желании владелец автомобиля может создать двухтональную сирену на основе мультивибраторов. При включении генератор звука (микросхемы D1.3 и 1.4) создает акустический сигнал, тон которого периодически меняется с низкого на высокий (управление ведется аналогичными D1.1 и 1.2). Тональность регулируется имеющимися в схеме сопротивлениями.
Настройка низкого тона выполняется сопротивлениями R2 и R3, а высокого – R4 и R5. Частота перемены тонов задается резистором R1. Параметры элементов С2/R2 и С3/R4 должны быть идентичными, поскольку от них зависят длительности положительного и отрицательного перепада на D1.3 и 1.4. При появлении на выходах D1.1 и 1.2 положительного сигнала происходит закрытие диодов VD1 и VD2, которое отсекает из цепи сопротивления R4 и R5. За счет этого формируется сигнал низкого тона.
Если на выходах D1.1 и 1.2 имеется отрицательный сигнал, то диоды подключают сопротивления R4 и R5 параллельно R2 и R3. Из-за изменения сопротивления тональность переходит на высокую. Сигналы любого тона поступают на усилители D1.5 и 1.6, а затем через транзисторный выход VT1/2/3/4 – на динамик, обозначенный – BF1.
Сирена мощностью до 15 Вольт
Для динамика рекомендуется использование устройства с пластиковым диффузором, имеющим увеличенную прочность.
Сирена на базе микросхемы от сотового телефона
Вышедшую из строя сирену можно доработать в соответствии с приведенной ниже схемой. В основе лежит микросхема КА2410 от звонка сотового телефона. Сигнал усиливается транзистором и поступает на динамик. На входе устанавливается защитный диод VD1, предохраняющий схему от неправильного подключения (подачи на положительный вход отрицательного напряжения).
Автономная сирена
Автономная автомобильная сирена может работать от встроенного источника питания или от основной батареи. Выбор типа питания осуществляется поворотом замкового механизма, расположенного на задней части корпуса. Цилиндр замка связан с контактными группами, которые задействуют ту или иную цепь питания.
Одной из распространенных на рынке РФ моделей автономной сирены является Pandora DS-261 с мощностью 20 Вт и порогом звукового давления 115 Дб. Сирена совместима со всеми охранными сигнализациями (Pandora, Starline, Scher-Khan и другими) и продается по цене до 500 рублей.
Схема установки
На сирене DS-261 имеется жгут проводки с четырьмя кабелями для подключения, но при этом в процессе подсоединения используются только три провода.
Последовательность шагов при установке:
- Осуществить монтаж устройства на автомобиле. Устанавливать сирену рекомендуется на моторный щит в отдалении от выхлопного коллектора и проводки системы зажигания. Место установки не должно заливаться водой. При выборе месторасположения необходимо исключить доступ к сирене из-под автомобиля.
- Проложить провода подключения и соединить их по указанной схеме.
- Подсоединить провод красного цвета на постоянное питание +12 в от основного источника.
- Черный провод подключается к кузову машины (-12 в).
- Белый проводник получает положительный сигнал управления от блока сигнализации. На схемах этот провод может обозначаться – “positive trigger”.
- Четвертый провод синего цвета (“negative trigger”) предназначен для управления сиреной по отрицательному сигналу. Его рекомендуется отрезать или аккуратно свернуть и уложить на основание сирены.
- Повернуть ключ в положение с зеленой точкой. В этом режиме сирена автоматически перейдет в состояние тревоги после пропадания напряжения от основного аккумулятора.
По аналогичной схеме подключаются автономные сирены других производителей.
Особенности по установке автономных и неавтономных сирен
На автомобилях могут применяться несколько схем установки автономных и неавтономных сирен:
Сидел я на днях думал, чего бы такого к своему скутеру "присобачить": музыка есть, подсветка есть, но чего то не хватает, и тут я вспомнил про сигнализацию, точно! Ведь как раз ее то у меня и нету! Предлагаю и вам тоже собрать сигнализацию для своего двухколесного – например велосипеда, а может быть и четырехколесного друга. Сигнализация собрана на микроконтроллере AVR ATmega8, проект так же повторен на микроконтроллере Attiny2313. Для варианты схемы на Atmega8 я написал три варианта прошивок, одна прошивка воспроизводит звук напоминающий сигнализацию автомобиля, а другой похож на сирену охранной сигнализации расположенной в здании (более быстрая и резкая мелодия). Все прошивки подписаны и лежат ниже в архиве, думаю вы в них разберетесь. Кроме того, в архиве содержится симуляция схем в протеусе, так что вы сможете прослушать звуки и подобрать свой вариант, который вам больше по душе.
Схема на Atmega8:
Как видите, ничего особенного, микроконтроллер, три резистора и два светодиод с динамиком. Вместо кнопки на схеме можно использовать например геркон, или другой контакт. Схема работает следующим образом, если подать питание то загорится (или замигает – в зависимости от варианта схемы) светодиод D3, если датчик не тронут, то сирена будет молчать. Как только сработает датчик сработает сигнализация и одновременно с этим будет мигать светодиод D2. Лично я вывод 24 PС1 через транзисторный ключ подключил к релюшке, а реле последовательно передней фаре скутера, так чтобы когда сработает сигнализация мигала фара скутера. Для того чтобы остановить сирену нужно выключить и включить схему или снова нажать на кнопку. Хочу заметить, что сигнал с контроллера можно усилить несколькими транзисторами собрав небольшой усилитель – что я в принципе и сделал, правда на схеме эту цепь не изобразил. Микроконтроллер работает от внутреннего генератора 8 МГц, фьюзы выставляем соответствующие.
Печатная плата для Atmega8 выглядит следующим образом:
Схема на Attiny2313 не сильно отличаются от первого варианта, просто там другие порты вывода.
Схема на Attiny2313:
Для этого варианта схемы я написал всего одну прошивку, с одним вариантом сигнала, схему на всякий случай собрал навесным монтажом и проверил работоспособность. Микроконтроллер работает от внутреннего генератора 4 МГц (можно прошить на 1 МГц), фьюзы при программировании выставляем следующие:
Так как под рукой не было живого контроллера Atmega8, я собрал схему на Attiny2313, схема заработала сразу, собирал схему навесным монтажом, ниже фото:
Ну и видео работы схемы, видео правда не самого лучшего качества и на нем не видно мигания светодиода, потому что частота кадров низкая.
В конференциях часто встречаются вопросы о типах сирен, их взаимозаменяемости и подключении. В этой статье изложены некоторые мысли на тему простых сирен, в надежде, что это пригодится кому-либо при установке или замене сирены.
Очень важно: подключая массу сирены желательно всегда использовать приваренный штатный болт или гайку на кузове.
Простые сирены.
Простые или не автономные сирены часто называют колокольчиками, они бывают одно тональными, много тональными, различаться по мощности и форме корпуса. Но общее у них - это всего два провода для подключения. Чаще всего черный провод подключается на массу, а красный к сигнализации. Точное подключение лучше проверять по схеме установки сигнализации. Бывают сигнализации, которые управляют сиреной по сигналу минус (масса), например Clifford Cyber 5. В таких случаях плюсовой провод сирены подключают к положительной клемме аккумулятора с использованием предохранителя.
Большой недостаток этих сирен в том, что обрезав провода сирена замолкает, как и в случае если будет скинута клемма аккумулятора или он будет разряжен.
Но есть и достоинства - эти сирены могут быть компактными и не требующими обслуживания, а значит, их можно спрятать в малодоступные места. Такие сирены удобно ставить как дополнительные, заменять ими стандартные автономные сирены или устанавливать их скрытно в салоне автомобиля.
Конечно, есть и исключение, Клиффордовские сирены типа Medalion или тому подобные, которые представляют собой динамик. Но выводятся они из строя аналогичным способом.
Если Ваша сирена много тональная, то количество тонов можно уменьшить до одного или выбрать понравившиеся. На некоторых моделях на корпусе сирены есть окошко закрытое резинкой, под ней располагается шесть перемычек - джамперов их удаление отключает соответствующий тон сирены, более поздние модели имеют перемычки на плате в виде проволочек или печатных проводников, разрезание которых приводит к аналогичным результатам.
Обычно потребление таких сирен не превышает 2А.
Любые простые сирены взаимозаменяемы. Ими так же можно заменять автономные сирены с выполнением соответствующего подключения в зависимости от сигнала управления.
Встречающиеся дефекты этих сирен проявляются в виде тихого звука или полностью его отсутствия.
Работоспособность сирены проверяется подачей сигнала (+) с клеммы штатного АКБ на красный провод сирены, в этом случае второй провод сирены должен быть надежно подключен к массе автомобиля. Если сирена управляется сигналом массы, то подачей этого сигнала на черный провод сирены, при этом на второй провод должен быть надежно подключен в (+) клемме аккумулятора с использованием предохранителя.
Заметим, что провод массы сирены всегда бывает черного цвета, а провод управления сигналом (+) может быть другого цвета, например белым как в сигнализациях Scher-Khan.
Если сирена заработала при подаче сигнала, значит неисправность заключается либо в обрыве провода управления от сигнализации, либо в выходе из строя управляющего транзистора. Целостность провода проверяется подачей управляющего сигнала на провод непосредственно идущий от разъема сигнализации. Исправность транзистора проверяется пробником состоящим из светодиода и резистора. При положительном управляющем сигнале к выходу сигнализации на сирену последовательно подключается резистор номиналом 1кОм, к резистору анод светодиода ( в виде треугольника изображаемых на схемах), катод светодиода подключается на массу (на схемах изображается черточкой). При отрицательном управлении катод светодиода подключается на выход сигнализации, анод к резистору, а другой вывод резистора к положительной клемме АКБ. При исправном выходном транзисторе и включении сигнала паники, светодиод должен загораться.
Если сирена не заработала при прямой подаче управляющего сигнала, значит причина неисправности кроется в самой сирене. Это может быть обрыв катушки динамика, выход из строя транзисторов выходного каскада сирены или схемы формирования тональности. При тихом сигнале сирены возможно частичное выгорание выходного каскада, либо попадание воды в отражающий дефлектор сирены. Последняя причина устраняется сверлением небольшого отверстия в дефлекторе сирены.
Очень важно: подключая массу сирены желательно всегда использовать приваренный штатный болт или гайку на кузове.
Стандартные автономные сирены.
Стандартными мы их называем, что бы отличить от сирен модели Clifford, Cobra, Sikura и др. Отличие автономных сирен от тех что были описаны в предыдущей статье, в наличии сервисного ключа и встроенного аккумулятора, а так же четырех проводов для управления и питания.
Отключение ключом автономной сирены не является отключение сигнализации и её блокировок, за исключением специфических сирен и моноблочных сигнализации. Два последних типа отличаются наличием более четырех проводов управления и питания.
Всегда присутствуют красный и черный провода, они соответственно подключаются к плюсу АКБ и к массе автомобиля. С массой понятно, об этом было сказано в самом начале. Плюс подключается к питающему проводу сигнализации и как можно ближе к разъёму. Поясню для чего. Первое - сирена будет защищена предохранителем, второе - если перерезается жгут сигнализации идущий под капот, то автономная сирена сразу включит сигнал из-за потери питания (при условии, что она была включена ключиком).
Остались еще два провода, которые и вызывают вопросы - куда их подключать. Обратите внимание, что при проверке сирены, а именно при подключении плюса и массы она не кричит, причем не зависимо от того, включен ключик или нет. Вот для того чтобы сирена закричала и служат эти два провода. Обычно их подписывают "positive trigger" - положительный триггер и "negative trigger" - отрицательный триггер. Один из этих проводов подключается соответственно к проводу управления сигнализации. Если в режиме "Паника" на проводе появляется сигнал (+), то используется положительный триггер, а если сигнал массы (-), то соответственно отрицательный триггер. При таком подключении сирены основное потребление идет по проводу питания от аккумулятора, а от сигнализации только слаботочное управление. И в этом случае можно подключить при желании дополнительную простую сирену.
Некоторой разновидностью автономных сирен, конечно с оговоркой, можно привести как то, что есть сирены даже с выключенным ключом при подаче сигнала на управление могут кричать. Другие же необходимо обязательно включать ключиком.
Достоинством этих сирен, как было сказано выше, является то, что обрезав провода сирена продолжает кричать за счет собственного аккумулятора. Конечно она кричит несколько тише, но от этого угонщику не легче. А при хорошем внутреннем аккумуляторе может кричать довольно долго, хотя ночью будет достаточно и пяти минут, что б выполнить свою функцию. Состояние внутреннего АКБ сирены, желательно изредка проверять, отсоединяя клемму штатного АКБ или вынимая предохранитель сигнализации при включенной ключиком сирене, что б это достоинство не превратилось в недостаток.
О недостатках. Поскольку есть ключик и замочек, значит должен быть доступ к сирене, и при этом её далеко не спрячешь. Внутренние аккумуляторы сирены могут разрушаться при этом сирена превратиться в простую из автономной, или хуже того начнет потреблять повышенный ток, тем самым, разряжая штатный АКБ.
Проверить исправность сирены и выходного каскада сигнализации можно по методике изложенной в конце статьи о простых сиренах. С той лишь разницей, что питание на красном проводе должно обязательно присутствовать, а сигнал управления подается на соответствующий вход для проверки работоспособности сирены. Остается дополнить только то, что возможна неисправность замка сирены, который иногда рассыпается или сворачивается, что вызывает невозможность либо включения или выключения сирены.
Схемы подключения сирен:
Для проверки работоспособности сирен - проводник с точкой "А" является местом подачи сигнала управления. Методика проверки описана в статье про обычные сирены. Обязательным условием является присутствие питания и массы на проводах сирены.
А) Подключение сирены с положительным управлением от сигнализации. Пунктиром изображено возможное подключение дополнительной простой сирены.
При замене автономной сирены на простую, по схеме в точке "А" отключается управление от автономной сирены, и простая сирена становится основной. Провод питания автономной сирены заизолировать.
Б) Подключение сирены с управлением сигналом массы. Пунктиром изображено возможное подключение дополнительной простой сирены.
При замене автономной сирены на простую, по схеме в точке "А" отключается управление от автономной сирены, и простая сирена становится основной. Провод питания автономной сирены заизолировать.
В) Подключение автономной сирены с защитой от отключения разъема сигнализации. На схеме показано два варианта.
Первый - с использованием штатного разъема. Если в разъеме есть неиспользуемый провод - например положительный триггер дверей или выход на дополнительный канал, то отрезав печатный проводник можно подпаять навесную перемычку внутри платы. Этот контакт станет проводом питания автономной сирены и при пропадании питания сирена включится за счет встроенного аккумулятора.
Второй вариант - если внутри сигнализации к контакту питания припаять провод и вывести в жгут сигнализации, то получается одинаковый результат при обрыве провода или отключении разъема.
Аналогично можно защитить сирену с управлением по массе.
Г) Подключение нескольких сирен.
Используя эту схему можно подключить несколько дополнительных простых сирен, спрятав их например в салоне, багажнике или в труднодоступных местах под капотом. Предохранитель 15 Ампер - является основным для питания дополнительных сирен, реле развязывает выход сигнализации по току. Трехамперные предохранители на каждую из доп. сирен нужны в случае если угонщик находит сирену и замыкает провода, меньший номинал предохранителя данной сирены сгорит, а остальные останутся работать. В аварийном случае общий предохранитель можно отключить.
Т.к. питание автономной сирены берется от общего питания сигнализации, то и в этом случае ее можно защитить по схеме (В).
Почти в каждой машине стоят одни и теже сирены, и при сработке сигнализации в любой машине, сразу и не поймеш чья машина орет, своя или нет. А так же, в продаже довольно трудно найти хорошую громкую сирену, звуки которой слышны не только рядом с машиной, но и в далеке, в квартире.
Было решено собрать свою сирену со своими звуками. За основу была взята хорошо зарекомендовавшая схема сирены, но вместо экзотической микросхемы с шестью звуками применён микроконтроллер.
Схема выполнена на дешёвом микроконтроллере PIC12F675 и мостовом усилителе на 6 отечественных транзисторах.
Недолго думая сходил в магазин, закупил деталей, и минут за 15 собрал пробную сирену на макетной плате. Прошил PIC контроллер, и вот что у меня получилось:
Первое включение произвёл без микроконтроллера и излучателя. Подключал к блоку питания. Потребляемый ток равен нулю, это говорит о правильном монтаже, отсутствию замыканий между дорожками и целосности транзисторов, хотя я их проверял перед монтажём. Проверил питание микроконтроллера 5В. Отключил питание, вставил в панельку прошитый PIC, подцепил излучатель и включил питание. Я чуть не оглох от мощного воя. Адски громкая сирена получилась. Мостовой усилитель способен выжать максимум из источника питания. Учитывая, что сопротивление излучателя равно 2Ом, выходная мощность получается порядка 25Вт! Так как в мосте транзисторы работают в ключевом режиме, они остаются холодными во время работы и не требуют теплоотвода.
Собрал сирену и установил под капот автомобиля. Теперь зов своего автомобиль я всегда узнаю!
В прикрепленном архиве вложен файл Proteus и исходник, написанный на PicBasic Pro. Все звуки вынесены в подпрограммы, и если вас не устроит готовая прошивка, то меняя между меткой main и безусловным переходом goto main вызовы подпрограмм со звуками, вы легко можете составить свой порядок и колличество повторений того или иного звука, создав свою уникальную сирену. Созданную прошивку тут же можно будет послушать в симуляторе Proteus.
Связанные статьи
Автомобильный инвертор 12-220 Вольт
Очередной китайский инвертор 12-220 приобретенный на днях. Мощность инвертора составляет 600 ватт по словам производителя. Инвертор имеет такие защиты как.
Усилитель мощности на TDA2005
В сети все чаще и чаще появляются схемы усилителей мощности низкой частоты для автомобиля. Наша конструкция отличается особой простотой и самое главное - доступностью.
Автомобильный усилитель 2Х300 ватт
Давно хотел приобрести маломощный автомобильный усилитель и вот представилась такая возможность. Буквально несколько дней назад с аукциона ebay пришла очередная.
Мощный авто усилитель своими руками
Прежде, чем начну свою статью, хочу сказать, если у вас крепкие нервы, куча свободного времени, определенных навыков в электронике, любите слушать в машине очень громкую музыку.
Читайте также: