Охранная система из мобильного телефона

Охранная система, установленная в пустующей даче, смонтированная в припаркованном автомобиле, в гараже или на другом объекте и функционирующая автономно, должна иметь канал связи для адресной передачи сигнала тревоги. Использование сотового телефона для организации такого канала предлагает автор этой статьи.

Основная задача, которую нужно решить для передачи тревожного сигнала через сотовый телефон — обеспечить правильное управление аппаратом.

На рис. 1 приведена конфигурация печатных проводников под кнопкой управления в клавиатуре сотового телефона. Они образуют нормально разомкнутую контактную пару, полюса-гребенки которой при нажатии на клавишу соедичяются цилиндром из проводящей резины. Подключившись к выводам такой пары, можно продублировать ее контактами реле или каким-либо электронным ключом. Остается изготовить устройство, управляющее этими реле так, как это делают при ручном управлении телефоном.
Релейное управление позволяет гальванически не связываться с электроникой самого сотового аппарата, хотя не исключает их питания от общего источника. Возможно применение ключей на полевых транзисторах или оптронной развязки, но это требует предварительного выяснения параметров кнопок: допустимого сопротивления, максимального тока утечки ключей и др.
На рис. 2 приведена структура устройства управления сотовым телефоном. Его основа — многоразрядный двоичный счетчик Сч, на вход С которого поступают сигналы генератора Г, формирующие на выходе младшего из используемых разрядов меандр с длительностью полупериода Тс. Генератор включается лишь при активизации триггера Тр тревожным импульсом, поступающим от охранной системы.
Дешифратор Дш формирует импульсы, включающиеие и выключающие реле, а также сигнал окончания работы устройства — импульс, переводящий все его элементы в исходное состояние.
Изготовим устройство дистанционного управления сотовым телефоном типа Ericsson LX677, в котором для выхода на нужного корреспондента необходимо проделать следующие операции:
•   нажать на 1.5...2 с кнопку N0, это включит аппарат;
•   выдержать паузу 6...10 с для активизации аппарата и его вхождения в сеть сотовой связи;
•   нажать и отпустить кнопку YES для того, чтобы извлечь из памяти последний набранный номер;
•   нажать и отпустить кнопку YES еще раз, отправляя тем самым телефон корреспондента в сеть.
Теперь можно включить акустический генератор тревожного сигнала, установленный перед микрофоном сотового телефона. Далее, выдержав нужное для передачи сигнала тревоги время (несколько минут), дважды нажать кнопку N0. Первое нажатие остановит передачу, второе (длительностью 1,5...2 с) выключит аппарат.
Для автоматического управлением таким телефоном нужно построить дешифратор с двумя реле, нормально разомкнутые контактные пары которых должны дублировать кнопки N0 и YES.

Принципиальная схема устройства, реализующего описанный выше алгоритм, показана на рис. 3. Его основа — 16-разрядный счетчик DD6, формирующий все нужные включения и паузы. Задающий генератор — мультивибратор, собранный на элементах DD1.3 и DD1.4. Период следования его импульсов: Т_г - 2R3C2 = 60 мс. Триггер, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2, переводится в активное состояние, разрешающее работу генератора, импульсом на входе А, имеющим амплитуду U_A > 0,5 U_пит и длительность Т_А> 3R5C3 (но меньше длительности самой передачи).
Три первых разряда счетчика DD6 понижают частоту мультивибратора, и на выходе 2³ (четвертого разряда этого счетчика) имеем меандр с Т_с= Т_г2³ = 0,5 с.

Работу дешифратора в формировании нужных сигналов и пауз можно проследить по эпюрам на рис. 4. Длительность каждого из трех включений реле К1: T_K1 = T_с-2^5-3=2с  (предпоследнее включение могло бы быть и короче). Длительность каждого из двух включений реле К2: Т_К2 = Т_с = 0,5 с. На рис 4 включение реле выделено тонированием.
Начальная фаза работы (ей соответствуют сигналы лог. О на выходах 2⁸, 2⁹, 2¹⁰, 2¹¹ и 2¹² счетчика DD6) завершается передачей в сеть номера, извлеченного из памяти телефона, и включением тревожного сигнала.
С появлемем лог. 1 на выходе 2¹² DD6 (это произойдет через T_с2^12-3 = 4 мин) наступает заключительная фаза работы устройства: еще дважды включится реле К1, а затем по спаду импульса на выходе 2⁶ счетчика DD6 (на эпюре он отмечен стрелкой) на выходе элемента DD4.3 сформируется короткий импульс, переводящий триггер и счетчик устройства в исходное состояние. В этом состоянии при минимальном энергопотреблении (телефон выключен) линия связи останется до появления следующего сигнала тревоги.
Печатная плата управляющего устройства имеет размеры 55x85 мм. Все резисторы — МЛТ-0,125. Конденсатор С1 — любой оксидный диаметром не более 8 мм, остальные — КМ-6 или К10-176. Пьезоизлучатель ВА1 — ЗП-1 или ЗП-22 — устанавливают около микрофона аппарата. Реле РЭС49 монтируют параллельно плате (выводы отгибают под прямым углом).
Мобильный аппарат и плату управляющего устройства крепят на общем основании. Соединения между ними выполняют обмоточным проводом ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм (такой провод после подпайки к проводникам кнопок вскрытого телефона не помешает его сборке).
Тут же может быть установлен и источник питания — Li-Ion аккумулятор с напряжением 6 В и емкостью 0,5... 1 Ач. Максимальный отдаваемый им ток будет лишь чуть больше тока срабатывания реле (для РЗС49 на 6 В — 50 мА), а отбираемый от него в дежурном режиме ток настолько мал (0.5...1 мкА), что такой аккумулятор обеспечит автономную работу канала многие годы.
Однако лимитирующим фактором окажется здесь, скорее всего, не устройство управления, а сам сотовый телефон. Но даже далеко не лучший из них — Ericsson LX677, потребляющий в режиме «Выключено» 200 мкА, проработает в таком канале не менее четырех месяцев (его аккумулятор на 4,8 В имеет емкость 1,2 А ч).
Напряжение источника питания может быть и другим. Как показал опыт, интервал Тс остается практически неизменным в диапазоне питающих напряжений 4.5...12 В. Достаточно малым остается и ток дежурного режима: при Uпит = 12 В Iдеж = 2...4 мкА
Устройство управления само по себе наладки не требует. При необходимости можно увеличить Т0 (увеличив сопротивление резистора R3 или/и емкость конденсатора С2). Соответственно будут увеличены все связанные с Т0 временные интервалы. Уточнением сопротивления резистора R18 можно привести частоту тонального генератора к частоте механического резонанса пьезоизлучателя ВА1. Это увеличит громкость тревожного сигнала до максимума.
Если на криминальное вторжение охранная система реагирует включением мощной сирены, то встроенный генератор тревожного звукового сигнала (DD5T BA1 и др.) не потребуется — микрофон мобильного телефона воспримет звучание самой сирены. Этот генератор не нужен и в том случае, если принимающий аппарат воспроизводит на своем табло номер передающего, так как этот вызов уже сам по себе является сигналом тревоги (полезно также, если время его прихода будет зафиксировано). Однако время передачи не рекомендуется уменьшать: в эти минуты микрофон передающего аппарата ведет "репортаж" с места события.
Выбирая мобильный телефон (подобный алгоритм управления имеют и другие модели) следует отдать предпочтение старому аппарату большого размера, поскольку подключение к кнопкам современного малогабаритного может оказаться слишком сложным. В любом случае эта операция потребует большой аккуратности. Обычно в аппарате действует функция автоматической блокировки клавиатуры, ее следует отключить через систему меню.
Если по каким-то причинам подключение к внутренним цепям телефона нежелательно, то управлять им можно так, как показано на рис. 5. Здесь: 1 — якорь реле, способного оказать на кнопку давление 150,..200 г, 2 — удлинитель, 3 — кнопка телефона. Как показал опыт, таким электроприводом может служить реле РП21-УХЛ4 (-12 В), имеющее обмотку сопротивлением 15,..20 Ом. Контактную группу с него надо снять. К выходу описанного устройства (к коллектору VT2 или VT3 на рис. 3) его подключают так, как показано на рис. 6. Устанавливать транзисторы КТ973А на теплоотводы не обязательно — перегреться они не успеют.
Относительно высокое напряжение питания (подходящего реле на 6 В автору подобрать не удалось) и значительный ток привода (около 0.5 А) не означает, что для питания устройства управления потребуется и значительно более мощный источник. Нужный ток отдаст обычный Ni-Cd аккумулятор емкостью 2...3А-ч, в коротком разряде (а других здесь нет) эти аккумуляторы допускают превышение номинального разрядного тока в 10.. 20 раз. Годятся, конечно, и малогабаритные герметичные кислотное аккумуляторы.
Но какой смысл в том, что хозяин той же оставленной на зиму дачи узнает о ее вскрытии? Их, как минимум, два. Телефонный звонок в находящееся поблизости от дачи отделение милиции предоставляет его сотрудникам редкую возможность взять дачных грабителей на месте преступления, А появившийся с минимальной задержкой владелец может восстановить разрушенное и принять меры на будущее.
Очевидно, что сколько-нибудь широкое применение сотовой связи в охранной технике сделает воровство занятием заметно менее безопасным. Или хотя бы более дорогим. Во всяком случае, это реальная помощь правоохранительным органам, к которой они нас призывают.

Юрий Виноградов