Сирена для сигнализации – эффективный способ спугнуть злоумышленника, используемый людьми еще в каменном веке. Перед стойбищами на деревьях находились доисторические «часовые», начинающие кричать и издавать различные устрашающие звуки, подавая сигнал об опасности и одновременно пытаясь отпугнуть нежеланных визитеров.
Позднее, с открытием и «приручением» огня, перед входом в пещеру стали разжигать костры – первая световая сигнализация. А если учесть, что всю ночь рядом с огнем находились поддерживающие его люди, готовые подать сигнал об опасности криком, то кажущийся сейчас простым огнем в темноте, костер, становился уже прототипом современной охранной сигнализации, сочетающей в себе световое и звуковое оповещение.
Применение сирены в охранной сигнализации
Хотя системы, предназначенные для обеспечения безопасности, предупреждающие о возникновении потенциальных угроз, постоянно совершенствуются и становятся все более сложными и «самостоятельными», в их основе по-прежнему лежит звуковая сирена для сигнализации.
Звук – самый эффективный и простой способ оповестить окрестности о происшествии, поэтому, как бы стремительно ни развивались охранные технологии, сирена для сигнализации всегда будет основной составляющей.
Сирена применяется в устройстве практически любой охранной системы как внутренней, так и наружной. Сам тип звукового сигнала, издаваемый оповещателем, тоже может быть любым – от привычных в восприятии и ассоциирующихся с различными происшествиями «завываний» (какие издают полицейские, пожарные и медицинские сирены), до полностью нестандартных:
- воспроизведения речи;
- собачьего лая;
- кваканья лягушек;
- криков петухов.
Конструкторы предлагают не только значительный ассортимент набора издаваемых звуков, но и варианты тональности и мощности оповещения. Звуковой момент крайне важен, к примеру, в дачном поселке, в автомобиле, припаркованном на обочине рядом с многоэтажным домом.
Цель использования сирены не в том, чтобы испугать потенциального злоумышленника отказаться от намерений, даже самые «страшные» звуки способны лишь детей, задумавших хулиганство или спугнуть животных, случайно забравшихся на охраняемую территорию. Основное назначение, которое имеет сирена для охранной сигнализации – оповестить владельца объекта об опасности.
То есть она должна быть услышана и однозначно воспринята только в качестве сигнала о беде. Поэтому не стоит ставить на дачные домики оповещатели с петушиными криками, а на припаркованные у многоэтажных жилых комплексов машины – звуки мурлыкающих кошек, воробьиное чириканье. Такой сигнал не будет воспринят находящимися рядом людьми в качестве знака опасности и его не услышат дальше пятого этажа.
Принцип работы сирены
Звуковая сирена, как устройство, имеет два основных рабочих принципа:
- пьезоэлектрический;
- электромагнитный.
Сирена представляет собой трубку – сердечник, выполненный из магнита, с намотанной медной проволокой. Мембраной в устройстве служит тонкая металлическая пластинка. А также в корпус вмонтирован еще и генератор, формирующий громкий и мощный звук – от 800 герц и до 2200 герц.
Принцип работы оповещающих устройств позиционируется производителями, как устаревший и затратный. Однако, подобные репродукторы незаменимы в ряде случаев, к примеру, при оборудовании системы общегородских оповещений, обустройстве тревожной сигнализации в парковом комплексе.
Пьезоэлектрический тип используется практически повсюду, от автомобильных систем сигнализации и сигнализаций, монтируемых в дверные ручки, до устройств пожарной безопасности и системы цеховых оповещений.
Основное отличие – электромагнитной «классике» требуется базовая сеть в 220 вольт, а пьезоэлектрика довольствуется уровнем питания от 10 до 20 вольт.
Какие виды сирены бывают?
Как охранное устройство, сирена может быть разных видов, в первую очередь подразделение производится на:
- внутренние;
- уличные, то есть – наружные.
Разумеется, к ним предъявляются полностью разные требования, начиная от материалов корпуса и заканчивая звуковым сигналом.
Внутренние устройства имеют низкую прочность и слабую защищенность корпуса, зато обладают большим выбором звучаний, очень популярна музыкальная сирена, воспроизводимая различные записи – остроумные высказывания, голоса животных и так далее.
Наружные системы, наоборот, выполняются из материалов, стойких к перепадам температур, осадкам, жаре материалов, к тому же имеющих и противовандальную прочность. Такая аварийная сирена обычно имеет высокую мощность, но не имеет ассортимента типов звуковых оповещений.
Кроме этого сирены подразделяются на:
- радиоактивными – беспроводными;
- стационарными – проводными.
Автономные варианты устройств, передающие сигнал по радиоволне, «питаются» энергией батарей различных типов.
И также сирены классифицируются на:
- звуковыми;
- световыми;
- комбинированными.
Самые эффективные по оказываемому психологическому эффекту системы – комбинированная светозвуковая сирена.
Редко, но встречаются еще в продаже и ручные сирены, срабатывающие, только если человек их включает.
Зачем покупать – сделаем сирену своими руками
Сделанная сирена своими руками, вполне может подойти для гаража во дворе, дачного домика. При жизни в многоквартирном доме, самодельная сирена тоже может пригодиться, если кто-либо из соседей постоянно у себя, например, пенсионеры или домохозяйки.
Разобраться, как сделать сирену своими руками, нетрудно.
Необходимые приспособления:
- динамик, подойдет абсолютно любой, можно применить из старого радиоприемника, колонок и так далее;
- транзистор, сгодится что угодно, но в рабочем состоянии, не перегоревший;
- кнопка, можно снять с чего угодно;
- электролитический конденсатор, здесь есть ограничение – запас выдерживаемого напряжения – не менее 16 вольт;
- батарейки от 9 вольт.
Этого хватит для спаивания простейшей ручной сирены, при наличии паяльника, олова и канифоли.
Помимо материалов, потребуется корпус. Опять же применить можно что угодно, от коробочки из-под зубного порошка, до деревянной шкатулки.
Особенности подключения сирены
Первое, что сделает любой абсолютно злоумышленник, услышавший звуки оповещателя – не сбежит в панике, а отключит сирену, перерезав ее проводки.
Поэтому основной особенностью монтажа сигнализирующих о неприятностях устройств является максимальная маскировка этих проводов. Задача хлопотная, большинство людей прибегают к более простому решению – подключение автономной сирены.
В том, как подключить сирену к сигнализации, есть два момента, требующие внимания:
- любая автономная модель, функционирующая за счёт радиоволн, будет работать только в сочетании с сигнализацией такого же типа и ни с какой другой;
- элемент «радио» находится рядом с батарейным отсеком, его нужно настроить на ту частоту, на которой функционирует система в целом.
Все, сирена автономная готова к работе, следует лишь не забывать менять в ней элементы питания.
Гораздо сложнее подключение автомобильных сирен. Несмотря на обилие инструкций и всевозможных схем, заниматься этим самостоятельно, не будучи автомехаником, не рекомендуется, поскольку можно серьезно повредить автомобильный аккумулятор.
Что же касается проводных сирен, то от корпуса «ревуна» протягиваются проводки к принимающей части сигнализационного модуля, далее «шайбы» привинчиваются к гнездам и модуль закрывается крышкой. Особенность – провода обязательно следует замаскировать или же изолировать всеми возможными способами.
Если подключается музыкальная сигнализация, то нужно не забыть выбрать и настроить желаемую мелодию, как ни парадоксально, но именно звуковой момент многие часто упускают.
Для абсолютно любой сирены важным моментом является то звуковое давление, мощность, с которой она звучит. Уличная сирена не должна обладать давлением меньше, чем 85 децибел. Для большей наглядности сравнение с техникой и жизненными моментами:
- 80–95 децибел – уровень звука мототехники с наличием глушителей;
- 100–120 – уровень воздействия, сопоставимый с полным оркестром или же рок-концертом;
- 132 – звук, равный по своему действию на слух мощности двигателей самолета при взлете.
Для внутренних устройств мощность свыше 130 единиц совершенно не требуется, а вот для охраны снаружи тип сирены нужно выбирать по принципу – чем сильнее, тем лучше.
Видео: Мощная беспроводная сирена для GSM сигнализации
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.
Звуковая сирена используется в разных местах и для самых разнообразных целей для оповещения о чем-то. Её возможно приспособить к какой-то охранной системе, встроить в игрушку, взять в качестве звонка для двери или еще как-нибудь. Собрав эту несложную однотонную сирену, мы получим громкий и неприятный звук, как раз для того чтобы быстро отреагировать на уведомление.
Несложная принципиальная схема сирены с небольшим количеством деталей ждет вас на рисунке выше. Условно принципиальную схему можно разделить на две части: мультивибратор - усилитель низкой частоты. Мультивибратор занимается тем что генерирует сигнал определенной частоты, а усилитель, в свою очередь, усиливает его. В итоге, получается громкий звук с колебаниями около 2000 Гц.
Мультивибратор у нас генерирует импульсы посредством быстрого открытия/закрытия транзисторов BC547. Частота, в главной мере, связана со значениями ёмкости конденсаторов и частично от базовых резисторов и самих транзисторов. В схеме стандартная ёмкость C1 и C2 = 10 нФ и 22 нФ, при вариации этих номиналов правится и тональность электрической сирены. Получать можно с коллектора любого из транзисторов (VT1/VT2). В данном приборе сигнал идет через резистор далее на каскад УНЧ. Усилитель базируется на двух весьма распространенных биполярных транзисторах BC547 и BD137.
Вот некоторые вычислительные параметры мультивибратора. Частота примерно 959,442 Гц (мультиметр показывает на коллекторе сделанного генератора 1-1,1 кГц), скважность S=1,45, период T=0,000104. Сии сведения могут отличаться в зависимости от применяемых транзисторов, других отклонений в характеристиках радиодеталей... На частоту звучания влияет практически все. Ток, который берет от источника питания схемы может доходить до 0,5 Ампер, при 12 Вольтах.
Схемка и плата в Протеусе (файл ISIS
и ARES
):
(скачиваний: 212)
Трехмерная плата в 3DS
:
(скачиваний: 127)
Транзистор структуры NPN из усилителя низкой частоты будет нагреваться при активизации сирены, так что его ставим на теплоотвод, у меня используется мощный и большой C5803.
Теперь про замену некоторых деталей. Тут можно много чего заменить, например, транзисторы в гене берем практически любые (нпн) КТ315, BC548 и КТ3102 – все они будут отлично работать. Аналогом BC327 в этой схеме будет BC558/BC557/КТ3107. BD139 заменяется вообще любим такой же мощностью или больше. Ёмкость конденсаторов будут изменять частоту, тут также выбор велик, экспериментируя подбираем предпочтительный звук. Резисторы могут немного меняться, но помним, что в первой части схемы должно сопротивление R1 и R4 должно быть меньше чем R2, R4.
Воспроизводим звук сирены на любой динамик, который есть, R катушки равно 8-25 Ом. Я пробовал с самыми различными и от радиоприёмника, и от домашнего стационарного телефона. Также попробуйте испытать в качестве излучателя звука пьезоэлемент, к нему обязательно крепим резонатор (можно использовать корпус).
Сильно тихая сирена? Не проблема! Берем готовый УНЧ, к примеру, какую-то тдашку (the digital audio). Их разнообразие поражает, от небольших микросхем в DIP-8 на 1 Ватт, до больших с силой более 100 Ватт. Я бы посоветовал взять что-нибудь средненькое, TDA2003 (до 10W) или TDA2030 (до 18 Ватт). Не забываем смотреть какое питание нужно для того или иного "умощнителя" звука звука.
Внешний вид собранной навесным монтажом сирены:
Питание от 6 до 12 Вольт (с большим тоже отлично функционирует). Мощность на выходе до пяти Ватт. При применении аккумуляторов/батареек получаем автономную сирену, которая сможет работать без сетевого напряжения. Если же давать питание от 220V, то тут берем готовый БП или переделываем зарядку для телефона путем замены стабилитрона на нужное напряжение.
Демонстрация сирены, видео:
Иногда, в перерывах между собиранием более сложных устройств, появляется желание развлечься и собрать что-нибудь, пусть не имеющее практической пользы, но как предмет, который так, навскидку, можно показать знакомым, на вопрос, что интересного и оригинального собрал.
Схема этой прерывистой сирены очень простая, я нашел её несколько лет назад в интернете, тогда же была спаяна плата и опробована на практике. В основе её лежит генератор на транзисторах VT1 и VT2, собранный по схеме несимметричного мультивибратора. Как она работает: при нажатии на кнопку SB1 раздается звук сирены с все повышающейся тональностью, после отпускания кнопки тональность понижается и сирена замолкает. Тональность звучания можно изменить подбором конденсатора С2, либо взять несколько конденсаторов соединив их последовательно, параллельно или в смешанное соединение. Динамик взял мощностью 0.1 Вт, он стоял раньше в какой-то китайской игрушке. Взять динамик больших размеров не позволял корпус. Плату тогда травить не стал, а изготовил её путем прорезания канавок.
При проверке сирены экспериментировал с разными динамиками, мощностью от 0.1 до 5 Вт, сопротивлением 4-8 Ом, со всеми работало нормально. Напряжение питания подавал 9-11 вольт, можно запитать от "кроны
” либо если удастся найти в продаже 2 последовательно соединенных батарей 3R12
(советское название 3336
) на 4.5 вольт, последних хватит на дольше.
Также можно запитать от китайского блока питания выдающего 9-12 вольт. Если кто-либо не захочет вручную, кнопкой, задавать тональность звучания, думаю можно подключить заместо кнопки симметричный мультивибратор, тогда в то время, когда транзистор мультивибратора будет открыт, сирена будет звучать, когда транзистор закрыт, соответственно молчать. Вот фото готового устройства:
Конденсаторы поставил пленочные, просто потому, что они у меня были, но и керамические конденсаторы, я думаю, работали бы здесь не хуже. Транзисторы также можно взять любые соответствующей структуры. В ждущем режиме, при замкнутом выключателе SA1, устройство потребляет незначительный ток, что позволяет при желании использовать его в качестве квартирного звонка. При нажатой кнопке SB1 потребляемый ток возрастает до 40 мА. Привожу рисунок печатной платы этой сирены:
