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汽车专用多功能报警器

目前,用于汽车的防盗报警器种类繁多,功能也较单一,多数是汽车门被打开只有报警功能,切断点火电路使汽车不能起动。正是由于诸多的汽车防盗报警器起不到应有的保护作用,方导致汽车开始安装防盗网,将乘客与司机隔开,以防不测,虽然有一定的效果,但作用不大,也不雅观,且给乘客造成不舒服感,同时安装价格也较昂贵。

为此,我们设计试验了《汽车专用多功能报警器》,电路结构独特、巧妙,使用的元件少,成本也低,且实用性强。

现将汽车专用多功能报警器工作原理、制作与安装使用方法介绍如下,供生产与自制。

1:电路工作原理

本汽车专用多功能报警器,具有防盗车、防窃物、防劫车、防抢劫和对车内贵重物品实行高压自卫等功能。同时根据盗贼行窃目标的不同,可发出不同声响的报警声,车主人依据报警声响即可判断出盗贼是在汽车哪一部分作案的。

汽车专用多功能报警器的电路,如图1-1所示,它是由留给司机进出汽车关、开防盗报警器总电源开关的延时电路、防盗车电路、内外防劫车电路、物品防窃电路、高压自卫电路和报警声响电路所组成。

为使汽车司机接通报警器电源开关后来得及走出汽车关上门,而报警器不报警又处在值班待报警状态,可由R1、C1、单向可控硅3CR1和继电器J1组成第一延时电路。这时,电源经电阻R1向电源C1充电,在打开车门瞬间(即车门触点K门闭合),相当于SCR1的阴极接地(负),但由于此时C1上的充电电流微小,不足以触发SCR1使其导通,因而继电器J1不动作,后部电源不能接通。当车门关闭后(即K门断开),电源经R1继续向电容C1缓慢充电,直至充电电压达到一定值为止。这时虽然C1充足了电压,却因SCR1的阴极开路不能导通,只能处在一触即发的状态。

1-1.jpg (52309 字节)

图1-1

在这以后,如果有人打开汽车门(即K门闭合,SCR1的阴极接地),充足电压的电容C1立即经SCR1的控制极放电,触发可控硅SCR1导通,使继电器J1动作,常开触点J1-2闭合使车门触点K门自锁(即SCR1阴极接地),第一延时电路中的可控硅SCR1维持报警器继续工作,此时车门的位置(开或关与否),已再无作用。与此同时,J1的常开触点J1-1闭合,接通半导体三极管BG1、BG2等,组成了第二延时电路的电源。

在第二延时电路中,BG1和BG2的作用类似于单结晶体管。在触点J1-1闭合的瞬间,由于电阻R,上的电压降,这个“单结晶体管”截止,三极管BG3导通,因对可控硅SCR2控制极的分流作用,使SCR2截止,汽车喇叭无声响发出。当电容C2经电阻R3缓慢充电的电压超过电阻R,上的电压降时,“单结晶体管”很快导通,使BG3截止,SCR2导通,报警器(即汽车喇叭)发出报警声。

当单结晶体管(BG1和BG2)导通时,C2又经电阻R4开始放电。电容C2上的电压减小到某一数值(即小于R,上的电压降)时,SCR2截止,BG3又导通,通过SCR2控制极的电压几乎降到零。虽然就可控硅本身而言,一经触发导通,即使取消控制极的触发电压,也仍能维持导通状态,直至断开电源为止,但由于汽车喇叭的膜片类似蜂鸣器的衔铁,在振动时能周期性地断开电源电路,使流经SCR2的电流具有脉动性,导致SCR2截止,声音信号停发。而此后,C2又开始充电,周而复始,这样便得到了断续的报警声响。

第二延时电路,是供回到汽车里的司机,在发出报警声响前,能够来得及切断隐藏在汽车内的报警器电源开关(即K报总)。如果盗贼撬开车门,在规定延时时间内(5~7秒)找不到隐藏在车内的K报总,则报警器立即报警,并接通相应功能电路,切断发动机电源,产生高压送至贵重物品的保护网上,实行高压自卫,而其它功能仍处于待工作状态。

R15、BG5、SCR3和J2组成防窃物、防盗车报警电路,其中K窃为断线报警。当用细的金属线拦粘在车体四周的玻璃上时,一旦导线被拉断,BG5的基极与发射极便由短接状态呈开路状态,基极电流经R15流入BG5,BG5导通,BG5的集电极电流流过SCR3的控制极,SCR3导通,继电器J2动作,常开触点J2-1闭合并接通BG6、BG7和J3组成的报警电路,使汽车喇叭发出另一种断续的报警声。从报警声响中汽车主人可分辩出有盗贼从车外窃取车窗玻璃等物。此时,车内报警系统呈待报警状态,因加门未打开,盗贼是从车外行窃。

防盗车开关K盗是设在车内的装置,盗贼企图盗走汽车时,即便接通点火钥匙,由于K盗与油门或离合器踏板是联动的,只要踏下油门或离合器,K盗接通,便触发SCR3,使得SCR3导通,J3动和,接通了BG6及BG7组成的报警电路电源,导致发出报警声响的同时,常闭触点J3-2断开,切断点火电路,使发动机无法起动。此时,因盗贼在车内不顾报警的警告强行偷盗车辆,则两种不同的报警信号频率混合在一起,汽车喇叭又发出另一种报警声响,从报警声响中,车主人便可断定出是有人企图盗车。

BG6、BG7组成多谐自激振荡器,利用BG6与BG7的轮流导通和截止,向SCR2控制极提供触发电压,使得SCR2导通,汽车喇叭发声。

在这里,SCR2相当于汽车喇叭的按钮。SCR2导通时相当于喇叭按钮按下(接通);SCR2截止时相当于喇叭按钮松开(断开)。J3的触点J3-1可以直接并联在汽车喇叭按钮上,那样在安装时要多引出一条线。 也许有人认为J2以后部分可以省去,可与J1的触点J1-1并接,这样能省略后部分报警电路,共用前部分报警电路,不是更简单吗?不错,但前部分的报警电路是需经一定延时时间后起作用的,虽延时时间短暂,而对窃贼是宝贵的,会给盗窃者提供作案时机,同时也失去了一触(断线和防盗车)即发报警的实用意义,并且也不能发出可以分辩的报警声响。

BG4与脉冲变压器B组成高压发生电路,可产生5000~10000V的高压,用来保护车内贵重物品和司机对强抢进行自卫。

B13、C4与SCR3等组成外防劫车电路。开关K外劫是设置在门外侧的隐蔽电源开关,当汽车司机在行驶途中遇持凶器的劫车者威逼离开汽车时,借下车关门之机将隐藏于车外的K外劫接通(此时K报总是断开的),汽车经1~2分钟的行驶,SCR3导通,J2动作,触点J2-1接通报警电源,使喇叭报警;与此同时触点J2-2切断点火电路,使发动机自行熄火停车。若车门内开关拉手上设置高压电,则劫车者短时间内无法打开车门而被困在汽车里,为追捕罪犯赢得时间。

BG8、BG,和J4及灯泡ZD组成内防劫电路。当劫车者威逼司机将汽车开往某地时,司机可接通隐蔽在座位附近的内防劫电源开关K内劫,则设置车外顶部标有“车被劫”等字样的灯泡ZD不停闪烁,发出无声灯闪的被劫持报警,而劫车者在车内尚不知晓便可被擒。

图中所示二极管D2、D3和D4的作用,是根据不同功能实现局部电源通路,防止不同功能的电路相互干扰。

2:元件选择与调试

R1 500kΩ R2、R9、R17 3kΩ

R3 310kΩ R4 2kΩ

R5 15kΩ R, 12kΩ

R7、R11、R16、R22 1kΩ

R8 1:5kΩ R10 4:7kΩ

R12 0:5kΩ R13 1MΩ

R14 380Ω R15 10kΩ

R18 5:1kΩ R19、R20 78kΩ

R23 6:8kΩ R24、R25 100kΩ

C1、C2、C5、C7 100μF

C3 0:047μF C4 200μF

C6、C8 50μF

三极管BG1和BG5,为PNP型,可选用3A×31或9015;BG4为3DD15;其余三极管均为NPN型,可选用3DG12或9014等。上述三极管要求β值大于60。

SCR1~SCR3为单向可控硅,其中SCR1和SCR3选1A/100~300V塑封型单向可控硅;SCR2选用3A/300V带散热片的塑封型单向可控硅,因汽车喇叭工作电流为3A。

J1~J4为小型直流继电器,工作电压为12V。其中J1~J3为双触点组,J4为单触点,它们的触点电流应大于2A。

K报总为报警器电源总开关,可选任何型式开关,体积要尽量小。

K盗为防盗车开关,是按下接通、松手断开的复位式开关,如电铃按钮式开关。

K门为按下断开、松手接通的复位式开关。

K内劫和K外劫为内防劫和外防劫车开关,可选用微型拨动或自锁式开关。

K窃是用直径0:12~0:15mm的漆包线,长度依据被保护范围而定。

B为脉冲变压器,可选用30:5~35:6cm(12~14英寸)黑白电视机行输出变压器铁芯,并利用其低压包与高压包骨架绕制。绕制时,高压包用QZ-(0:08~0:10mm高强度漆包线绕8000圈;低压包L1用同型号高强度漆包线(0:51mm绕25圈,L2用(0:25mm高强度漆包线绕15圈。

汽车专用多功能防盗报警器的印刷电路,如图1-2所示。

1-2.jpg (36341 字节)

调试时,由于报警器是借助汽车喇叭发声的,故应使用12V蓄电瓶和汽车喇叭,否则达不到预期效果。

第一延时电路调整R1的阻值或C1的容量,使延时时间在12~14秒,也就是说,K报总接通后的12~14秒,将SCR阴极(即K门)短接,J1应动作。

第二延时电路是调整R3的阻值或C2的容量,使延时时间在5~7秒。也就是说,自J1动作开始,经5~7秒后SCR2导通,使汽车喇叭发出断续响声。

外防劫车电路是调整R13的阻值或C4的容量,使延时时间在1~2分钟。也就是说,当K外劫接通后的1~2分钟SCR3导通,J3动作,切断发动机点火电路,并接通报警电源报警。

多谐自激振荡器,调整相应电解电容器的容量,改变振荡频率,使喇叭发出所需的断续声响。

当元件事前检查良好,按图组装正确无误后,再按上述方法调整各部分,即可达到要求。

3:安装与使用

整机元件应安装在一金属或塑注盒体内,盒面上设有相应接线柱,并标明线柱间的功能,以供与外部接线安装与调试用。

当选用金属外壳时,其结构示意可参考图1-3所示。

1-3.jpg (18753 字节)

图1-3

盒面接线柱功能标注,如图1-4所示。

1-4.jpg (21546 字节)

图1-4

安装时,与报警器的连线均应走隐蔽线,报警器盒体应固定装在车内隐蔽处。

K报总可隐装在车内任意隐蔽处;K外劫装在车门外部任意隐蔽处。选择K报总和K外劫隐蔽位置时,应该考虑使用方便。

高级豪华轿车和面包车,都设有门灯开关。关门时,门灯灭,开关断;开门时,门灯亮,开关通,与K门的作用正好相同,故可借助门灯开关,不需另设。安装时,掀开门灯开关胶保护套,卸下固定螺母(螺母本身搭铁一接地,是开关的一端),然后将一股导线与开关另一端相连,从车内走隐蔽线接在报警器标有K门的接线柱上。再将门灯开关恢复原位。如汽车无门灯开关,应选择相应按钮式开关固定在车门门框上,一端搭铁,另端接报警器。

SCR2的阴-阳两极与汽车喇叭按钮线路并联,万不可单独与汽车喇叭串联,否则喇叭按钮接通时,将烧毁单向可控硅SCR2。安装时,打开发动机盖,在汽车喇叭处找出喇叭按钮线,然后用一条耐高温的胶质导线与此线相连,导线的另一端接在SCR2的阳极(即标有喇叭的接线柱上)。

K盗,应固定在油门踏板或离合器踏板处,条件允许的要尽量固定在与踏板连动件处,踏板或连动件一动作,即碰触K盗闭合。

点火两接线柱的连线,是串接在点火电路上或发动机起动电源电路上,实践证明串接在发动机电源电路上为好,断电干脆,无干扰。

保护车窗玻璃等的防窃线,应在车内沿玻璃顶部用一条细导线粘连起来。布置防窃线时,应尽量使防窃线隐入窗户胶条中,并用502等粘合剂将导线隔一定长度粘牢在玻璃边缘上。对于平时需要前后或上下拉开的玻璃窗,连接导线应留有足够的活动长度,或借助固定玻璃的金属框及金属锁扣分开布线,实现窗户闭合导线接通;窗户打开导线分断。因为防窃是采用断线报警,平时窗户关紧,车内无人时,必须保证导线处于接通状态。

保护车内高级设备(如音响及空调设备)及贵重物品时,其上要加装金属网罩。金属网罩要选用钳子咬不断的材料,或采用薄金属扁条,按欲保护设备的外形轮廓,用环氧树脂等粘牢,其内接有高压引出线。盗贼触及金属网罩,便遭近万伏的高压袭击,使其无法撬窃。

需要防止强抢进行自卫时,可制作一微型笔式弹抢,弹头呈针尖状并与一定长度的高压引出线相连,笔式枪管内设有弹簧,笔管上设有微动高压发生电路的电源开关(兼弹簧发射开关)。平时夹在10元或50元的钞票内,放在方向盘前的匣子里,当遇歹徒持凶器勒索或威逼时,借递送钞票之机,压动钞票内的开关,高压电路电源即接通产生高压,与此同时,带高压的尖式弹头被弹向歹徒的身体裸露处,使歹徒遭到电击,达到自卫的目的。

汽车专用多功能报警器与汽车安装接线,如图1-5所示。

1-5.jpg (20816 字节)

图1-5

使用方法:平时不需报 警时,K报总置于开的位置。需防盗报警时,汽车司机处理好车内事宜,将隐藏的K报总置于通的位置,在规定时间(10~12秒)内离开汽车并锁好车门,报警器便进入待报警状态。

如果在待报警期间,有盗贼从车外行窃车窗玻璃,只要扯断防窃线,报警器立即报警。若盗贼不是由车外行窃,而是撬开门锁打开车门进入车内,在5~7秒内找不到隐藏的K报总,报警器便报警,同时产生高压。如盗贼不顾报警的警告,强行偷窃被保护的贵重设备或物品,即遭电击。若盗贼是偷盗车辆,踩下有关必踏的踏板,K盗只要瞬间接通,车辆就无法起动,由于报警声不断,只能逃之天天。

遇有劫车者,汽车司机根据外劫还是内劫车,接通相应的K外劫或K内劫,即可达到防劫车的目的。

汽车司机返回汽车时,在打开车门后的5~7秒内,将K报总置于断的位置,待报警状态即解除。

上述过程,除司机出入汽车控制K报总的开或关,其他任何人闯入,均自动执行报警功能。

本报警器,在待报警状态耗电极微,约50μA左右,故对汽车蓄电瓶几乎无影响。

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