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:

1. воспроизведения речи;
2. собачьего лая;
3. кваканья лягушек;
4. 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:

1. внутренние;
2. 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:

1. звуковыми;
2. световыми;
3. 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:

1. любая автономная модель, функционирующая за счёт радиоволн, будет работать только в сочетании с сигнализацией такого же типа и ни с какой другой;
2. 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

Простая схема двухтональной сирены.

Данная схема двухтональной сирены проста, легко повторяема, и может быть применена для подачи звуковых сигналов от какой-либо охранной системы автомобиля. Реализована она на элементах отечественного производства, и не содержит никаких дефицитов. Принципиальная схема устройства показана на рисунке ниже:

Схема построена на одной логической микросхеме К561ЛА7. Третий и четвертый элементы образуют симметричный мультивибратор, с выхода которого сигнал через усилительный каскад на транзисторе VT1 поступает на высокочастотную головку. Головку можно использовать с сопротивлением 2…8 Ом. Частота генерируемого сигнала зависит от номиналов С4, R3 и С3, R4, при этом желательно чтобы номинал R3 был равен номиналу R4. При указанных на схеме номиналах этих элементов частота генерации составит примерно 900 Гц.

На первых двух элементах микросхемы так же собран мультивибратор, его частота 2 Гц. Таким образом, при наличии логической единицы на его выходе (ножка 4 микросхемы) второй мультивибратор будет вырабатывать сигнал частотой 900 Гц. При логическом нуле на 4 ноге микросхемы частота генерации увеличится примерно до 1100…1200 Гц. В крайнем случае, если вам не понравится тональность звучания сирены, поиграйте с номиналами вышеуказанных элементов второго мультивибратора (который на 900 Гц). Частота первого мультивибратора зависит от номиналов С1 и R1.

Напряжение питания этой схемы ограничено предельно допустимыми параметрами микросхемы, и, согласно технических характеристик на К561ЛА7, может быть в пределах от 5 до 15 Вольт, но при этом имейте ввиду, что при уменьшении напряжения питания громкость сирены тоже будет уменьшаться. При напряжении питания схемы 12 Вольт, громкость должна быть не меньше, чем у штатного, например, Жигулевского, автомобильного сигнала. Ток потребления устройства во включенном состоянии составляет порядка 0,5 Ампера.

На всякий случай приводим расположение выводов микросхемы К561ЛА7. Рисунок ниже:

Наладка схемы “Двухтональная сирена”.

Как мы уже написали выше, частота основного мультивибратора задается резисторами R3 и R4, и если будете упражняться с их номиналами, откиньте одну ножку диода VD1, произведите подбор. Затем параллельно R3 подключите резистор R2, номиналом которого подберите желаемую частоту высокого тона звучания сирены. Впаяйте ножку диода VD1 на место. Изменением номинала резистора R1 можно подобрать желаемую частоту смены высокого и низкого тонов сирены. Вот, в принципе, и вся настройка. В остальном ничего больше настраивать не нужно, и если ничего при сборке не накосячили, заработает сразу. Желаем успехов в повторении.

Автор статьи - учащийся седьмого
класса общеобразователь­ного лицея № 17 г. Северодвинска. Он занимается в
городском центре юношеского научно-технического творчества в кружке
радиоэлектроники, которым руководит Виктор Иванович Хохленко. Предлагаемые
устройства могут найти применение в системах тревожного оповещения и охранной
сигнализации.

Звуковые электромеханические и
электронные сирены широко ис­пользуются для оповещения в экстрен­ных ситуациях.
На небольших пред­приятиях, в школах, особенно в сельс­кой местности, можно
применить пред­лагаемые сирены, собранные из до­ступных недорогих деталей. За
основу были приняты схемы устройств, описа­ние которых дано в книге Иванова Б.
С. “Самоделки юного радиолюбителя” (М.: ДОСААФ, 1988, с. 27-31).

Схема сирены на транзисторах пока­зана
на рис. 1. Генератор звуковой частоты собран на транзисторах VT4, VT5 по схеме
несимметричного мульти­вибратора. Его нагрузкой является ди­намическая головка
ВА1. Частота гене­рации зависит от емкости конденсато­ра С4, сопротивлений
резисторов R7, R8, параметров транзисторов VT4, VT5 и напряжения на
конденсаторе СЗ. На транзисторах VT1, VT2 по схеме сим­метричного
мультивибратора собран генератор инфразвуковой частоты, на транзисторе VT3 -
эмиттерный повто­ритель.

Выходной сигнал генератора инфра­звуковой
частоты с периодом следова­ния импульсов несколько секунд через резистор R5 поступает
на базу транзи­стора VT3. Когда транзистор VT2 за­крыт, на резисторе R4 напряжение
близко к нулю, транзистор VT3 открыт и происходит зарядка конденсатора СЗ через
резистор R6. Когда транзистор VT2 открывается, напряжение на резис­торе R4 возрастает
почти до напряже­ния питания, что приводит к закрыва­нию транзистора VT3 и
разрядке кон­денсатора СЗ через резисторы R7, R8 и базу транзистора VT4.

Поскольку напряжение на конденса­торе
СЗ периодически плавно изме­няется (возрастает, убывает и снова возрастает), то
в соответствии с ним изменяется частота звукового генера­тора. Так формируется
сигнал сирены, тональность которого также плавно из­меняется.

На рис. 2 показана схема второй
сирены, в которой генератор инфразву- ковой частоты построен на логической
микросхеме К561ЛЕ5. На элементах DD1.1-DD1.3 собран генератор пря­моугольных
импульсов, скважность ко­торых (отношение периода следования к длительности
импульса) зависит от сопротивления резисторов R2 и R3. Элемент DD1.4 работает
как инвертор сигнала. Генератор звуковой частоты собран на транзисторах VT1, VT2
по такой же схеме, как и в первой сирене. Сигнал с выхода элемента DD1.4 управ­ляет
частотой этого генератора. При напряжении высокого уровня на выходе элемента DD1.4
происходит зарядка конденсатора С2, при низком уровне - его разрядка.

Большинство деталей первой и вто­рой
сирен, кроме динамической голов­ки, устанавливают на печатных платах из
односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1… 1,5 мм, чертежи
которых показаны на рис. 3 и рис. 4 соответственно. Внешний вид смонтированных
устройств - на рис. 5 и рис. 6.

Применены резисторы С2-23, МЯТ,
оксидные конденсаторы - импортные, в звуковом генераторе применен конден­сатор
К73-9, в генераторе инфранизкой частоты второй сирены - К10-17. Транзисторы
структуры п-р-п можно применить любые из серий КТ315, КТ3102. Транзистор КТ816Б
заменим на транзисторы серий КТ814, КТ816 с любыми буквенными индексами.

Микросхему К561ЛЕ5 можно заменить
на К561ЛА7. Диоды - любые кремние­вые маломощные импульсные или выпрямительные,
например, серий КД102, КД103, КД510, КД521, КД522, Д220. Динами­ческая головка
- любая средне- частотная или широкополосная с сопротивлением катушки не ме­нее
8 Ом и мощностью более 2 Вт. Питать устройства можно от батареи аккумуляторов
или гальваниче­ских элементов, а также от сетевых ста­билизированных источников
питания с выходным током до 0,5 А.

Налаживания не требуется. При
желании то­нальность сигна­ла первой сире­ны можно изме­нять подборкой
конденсатора С4, а второй - СЗ. Скорость
измене­ния частоты в пер­вой сирене осу­ществляют под­боркой конден­сатора С1, а во второй - кон­денсатора С1 или резисторов R2,
R3.

Устройства ра­ботоспособны в
интервале питаю­щего напряжения 4… 12 В. Однако при этом, во-пер­вых,
изменится тональность, что может потребо­вать дополни­тельного нала­живания.
Во-вто­рых, при увели­чении питающе­го напряжения необходимо при­менять динами­ческие
головки большей мощно­сти, а при ис­пользовании ма­ломощных после­довательно с
ни­ми следует вклю­чить гасящий ре­зистор сопротив­лением 1…5 Ом и мощностью
не­сколько ватт.

Устройства можно использо­вать
как источник сигнала для мощ­ного УЗЧ. Для этого динамичес­кую головку за­меняют
резисто­ром сопротивлением 10… 12 Ом. Сигнал снимают с раз­делительного
конденсатора (С5 - на рис. 1). Для ослабления сигнала можно применить
резистивный делитель. В таком варианте сирена была применена совместно с мощным
трансляционным УЗЧ и использовалась в лицее для подачи сигнала на учениях по
гражданс­кой обороне.

состоит из двух генераторов прямоугольных импульсов. Первый генератор собран на элементах DD1.1 и DD1.2. Он генерирует импульсы фиксированной частоты следования (около 0,5 Гц), которая определяется номиналами деталей C1R2. Резистор R1 защищает входы элемента DD1.1 от перегрузки.

К выходу первого генератора подключена интегрирующая цепь R3R4C2, которая формирует пилообразное напряжение, управляющее частотой второго генератора. От номиналов деталей этой цепи зависят скорость нарастания и спада частоты сирены, а от соотношения сопротивлений резисторов R3 и R4 - пределы ее изменения.

Второй генератор - генератор тона сирены. Он выполнен на элементах DD1.3 и DD1.4 по схеме симметричного мультивибратора. Частота следования импульсов генератора и их длительность зависят от номиналов резисторов R5, R6 и конденсаторов СЗ, С4.

Ко второму генератору подключены эмиттерные повторители на транзисторах VT1-VT4. Такое необычное соединение транзисторов напоминает две мостовые схемы, на одни диагонали которых поступает входной сигнал, а к другим подключена динамическая головка ВА1. Подобный каскад позволяет вчетверо увеличить выходную мощность сирены по сравнению с обычным усилителем мощности на эмиттерных повторителях и подключить динамическую головку без оксидного переходного конденсатора.

Рис.1 Схема электронной сирены

В устройстве использованы постоянные резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы КМ-6 (C1), К53-1 (С2), КМ-5 (СЗ, С4). Транзисторы могут быть любые другие из указанных на схеме серий. Вместо микросхемы К176ЛА7 подойдет К176ЛЕ5, К561ЛА7, К561ЛЕ5 без каких-либо изменений деталей и печатной платы. Под указанные детали и разработана печатная плата, чертеж которой приведен на рис. 2.

Плату размещают в корпусе собираемой игрушки и соединяют с ней гибкими монтажными проводниками выключатель SAI, источник питания (например батарею 3336) и динамическую головку ВА1 (мощностью 0,1-0,5 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 6-10 Ом).

Прежде чем налаживать устройство, временно отключают динамическую головку. Затем подают на сирену питание и проверяют осциллографом работу первого генератора - на выводе 4 элемента DD1.2 должны быть прямоугольные импульсы. После этого наблюдают сигнал (размахом не менее 2 В) пилообразной формы на конденсаторе С2. Далее убеждаются в том, что на выводах 10 и 11 микросхемы есть прямоугольные импульсы, частота следования которых периодически (с частотой примерно 0,5 Гц) изменяется. Такой же сигнал должен быть и на эмиттерах всех транзисторов. Вот теперь можно подключить динамическую головку и использовать сирену по назначению.

Рис.3 Выходной каскад

Если вам понадобится более мощная сирена, соберите дополнительную приставку (рис. 3) и подключите ее вместо динамической головки. А к выходу приставки подключите головку ВА1 соответствующей мощности (можно излучатель от мегафона). Саму сирену, как и прежде, питают от батареи 3336, а приставку - от мощного источника (например от аккумулятора) напряжением 10... 13 В. Транзисторы приставки необходимо установить на радиаторы, площадь которых зависит от требуемой выходной мощности приставки.

В. Корецкий г. Москва