مقاله در مورد مدار دزدگیر اتومبیل

بخشی از مقاله

مدار دزدگیر اتومبیل

امكانات و مشخصات:

 مجهز به چراغهاي نشان‌دهنده
 مجهز به سه تايمر (ورود، خروج و آلارم)
 داراي ورودي تاخيري DELAY INPUT
 قابليت راه‌انداري هرنوع آژير يا Siren
 قابليت اتصال به شوك سنسور
 قابليت اتصال به ريموت كنترل
 12 ولت، با مصرف جريان بيكاري ناچيز

مشخصات فني

- 12 ولت با مصرف بي‌كاري بسيار ناچيز
- داراي تايم خروج (يعني زمان لازم براي خارج شدن صاحب اتومبيل و بستن درب ماشين پس از روشن كردن سيستم دزدگير از داخل اتومبيل)
- داراي تايم ورود (يعني زمان لازم براي خاموش كردن سوئيچ دزدگير پس از بازكردن درب اتومبيل)
- داراي تايم آژير مدت زماني كه آژير به صدا درمي‌آيد و پس از آن به طور اتوماتيك سيستم آماده مي‌شود.
- قابليت راه‌انداري آژير 20 وات به طور مستقيم توسط رله
- قابل اتصال به كليدهاي لاي درب‌ها و كاپوت جلو و صندوق عقب
- قابل اتصال به شوك سنسور جهت ايمني هرچه بيشتر.
- قابل اتصال به رله قطع برق جهت جلوگيري از روشن شدن موتور.
- قابل اتصال به ريموت كنترل جهت روش و خاموش كردن از راه دور

امروزه دزدگيرها در جوامع بشري كاربردهاي فراواني يافته‌اند. به علت سرقتهاي زيادي كه در زندگي روزمره‌ي ما اتفاق مي‌افتد، دزدگيرها بخشي از لوازم و ملزومات ضروري زندگي انسانها مي‌باشد.
دزدگيرها معمولاً در اماكن، اتومبيل‌ها و … به كار برده مي‌شوند و بسته به نوع استفاده از آن و شرايط محيطي با تكنيك‌ها و روش خاصي ساخته مي‌شوند و به بازار عرضه مي‌گردد.
دزدگيرها يا آژيرها با توجه به شرايط محيط و نوع استفاده از آن به چندين د

سته تقسيم مي‌شوند كه به چند دسته از آنها اشاره مي‌كنيم.
دزدگيرها اغلب حالت مكانيكي يا الكترونيكي دارند كه مي‌شود گفت كه مكانيكي‌ها اغلب در اماكن و ساختمان‌ها بكار گرفته مي‌شوند و الكترونيك‌ها بيشتر در اتومبيل‌ها و … بكار مي‌روند.
دزدگيرها را مي‌توان با توجه به حساسيت آنها نيز تقسيم‌بندي كرد. بدين صورت كه بعضي از آنها به ضربه، صدا، نور، جسم متحرك و … حساس بوده و با توجه به عملكرد آنها حساسيت آنها تنظيم مي‌شود و حساسيت آن بستگي به شرايط كار دارد.
اغلب دزدگيرها كه به صورت مكانيكي كار مي‌كنند، در ساختمان‌ها و اماكن بكار مي‌روند. بدين صورت كه بيشتر عمل فيزيكي صورت مي‌گيرد كه بر روي درب يا پنجره نصب مي‌شود، در مواقع اضطراري آژير به صدا درمي‌آيد. البته از دزدگيرهاي الكترونيكي نيز استفاده مي‌شود كه حساس به ضربه يا شيء متحرك در زمان فعال بودن آنهاست كه اگر شيء خارجي در محل قرار گيرد يا آژير بصدا درخواهد آمد.
دزدگيرهايي وجود دارد كه توسط اشعه‌هاي مادون قرمز ساخته مي‌شوند كه توسط اين اشعه‌ها بكار مي‌افتد. اكثر دزدگيرهايي كه توسط اشعه‌ها كار مي‌كنند اغلب بدين صورت هستند كه از دو عدد سنسور تشكيل يافته است. بدين صورت كه اين دو سنسور با هم در ارتباط بوده و اشعه‌اي در بين آنها وجود دارد و اگر يك شي‌ء خارجي در بين آنها قرار گيرد و ارتباط آنها قطع شود، بكار افتند

.
به اين صورت مي‌باشد كه تا شعاع مشخصي مي‌تواند رديابي كنند، يعني تا شعاع خاصي كه حيطه عملياتي آنها مي‌باشد، كارايي دارند و اگر جسمي در اين شعاع قرار گيرد، مي‌تواند جسم خارجي را شناسايي كرده و شروع به عمل كنند.
دزدگيرهايي نيز وجود دارند كه در اتومبيل‌ها به كار مي‌روند كه با توجه به عملكرد آنها تقسيم‌بندي مي‌شوند. بعضي از آنها به صوت يا ضربه حساس مي‌باشند و بستگي به سليقه فرد دارد كه چه

نوعي را انتخاب كند.
پروژه‌اي را كه بنده در دست ساخت دارم و قصد ارائه آن را به جناب استاد مهندس قديمي دارم، دزدگير اتومبيل مي‌باشد كه به شرح و توضيح آن مي‌پردازيم و اميد آنرا دارم كه مورد قبول واقع گردد.

اين دزدگير، دزدگير اتومبيل مي‌باشد كه مجهز به سه تايمر ورود – خروج و آلارم مي‌باشد كه مجهز به امكانات زير مي‌باشد:
1. مجهز به چراغهاي نشان‌دهنده
2. مجهز به سه تايمر (ورود، خروج و آلارم)
3. داراي ورودي تاخير (Delay Input)
4. قابليت راه‌اندازي هرنوع آژير يا Siren
5. قابليت اتصال به رله قطع برق
6. قابليت اتصال به شوك سنسور
7. قابليت اتصال به ريموت كنترل كه با ولتاژ 12 ولت كار مي‌كند و جريان بيكاري ناچيزي را دارد.

دزدگیر
این گونه مدارات بعنوان یک مدار ترکیبی ارائه می شوند، بدین صورت که از چندین مدار تشکیل یافته اند. مثلاً همین مدار دزدگیر اتومبیل از چندین قسمت تشکیل شده است:
1. نشان دهنده ی LED، روشن یا خاموش بودن مدار دزدگیر را نشان می دهد.
2. قسمت صوتی مدار که آژیر آن است و در صورت فعال شدن مدار شروع به کار می کند.
3. قسمت حسگر یا شوک سنسور که در صورت وارد آوردن فشار یا ضربه ناگهانی به قسمتهایی که این سنسور وصل شده است، عمل خواهد کرد.
4. قسمت ریموت کنترل که یک حسگر دیگر است که دریافت موج کرده و مدار کلی دزدگیر را فعال یا غیرفعال می‌سازد.

البته همانطور که از مدار این دزدگیر دستگیر می شود این مدار دارای دو شرایط آخر نمی باشد، یعنی مدار نه به حسگر شوک یا ضربه متصل است و نه مجهز ریموت کنترل می باشد.
در این مدار نقش حسگر شوک را کلید بر عهده دارد و این امر با باز و بسته شدن درب اتومبیل و ON, OFF شدن کلید انجام می‌پذیرد که توضیح کامل را در قسمت بعدی خواهیم داد.

ليست قطعات
R1: مقاومت 6K8 كيلواهم (آبي، طوسي و قرمز)
R2: مقاومت 1M2 كيلواهم (قهوه‌اي، قرمز و سبز)

R3: مقاومت 20K كيلواهم (قرمز، سياه و نارنجي)
R4: مقاومت 1K كيلواهم (قهوه‌اي، سياه و قرمز)
R5: مقاومت 1K كيلواهم (قهوه‌اي، سياه و قرمز)
R6: مقاومت 120Ω كيلواهم (قهوه‌اي، قرمز و قهوه‌اي)
R7: مقاومت 10K كيلواهم (قهوه‌اي، سياه و نارنجي)
R8: مقاومت 510Ω كيلواهم (سبز، قهوه‌اي و قهوه‌اي)
R9: مقاومت 10K كيلواهم (قهوه‌اي، سياه و نارنجي)
R10: مقاومت 10K كيلواهم (قهوه‌اي، سياه و نارنجي)
R11: مقاومت 1K كيلواهم (قهوه‌اي، سياه و قرمز)
R12: مقاومت 330K كيلواهم (نارنجي، نارنجي و زرد)
R13: مقاومت 4.7Ω كيلواهم (زرد، بنفش و طلائي)
R14: مقاومت 330K كيلواهم (نارنجي، نارنجي و زرد)
R15: مقاومت 680K كيلواهم (آبي، طوسي و زرد)
D12 ... D1: ديود سيگنال 1N4148 10 عدد
D7 D5: ديود ركتيفاير 1N4004 2 عدد
C1: خازن الكتروليتي
C2: خازن الكتروليتي

C3: خازن الكتروليتي
C4: خازن الكتروليتي
C5: خازن الكتروليتي
C6: خازن الكتروليتي
Q1: ترانزيستور C3330
Q2: ترانزيستور C3330
L1: ديود نوراني سبزرنگ LED(Power)
L2: ديود نوراني قرمزرنگ LED(Alarm)

IC1: آي سي به شماره 4001
IC2: آي سي به شماره K561TM2

حال با توجه به ليست قطعات به شرح كلي قطعات مي‌پردازيم.
1. مقاومت
همانطور كه مي‌دانيم همه اجسام در مقابل عبور جريان الكتريسيته مقاومت مي‌كنند و اين مقاومت به صورت ايجاد ولتاژ (اختلاف پتانسيل) و هم چنين از بين رفتن مقداري انرژي به صورت حرارت بروز مي‌نمايد.
در الكترونيك از اين خاصيت استفاده شده و قطعه‌اي بنام مقاومت به معناي مقاومت كشنده ساخته شده است كه جهت محدودكردن جريان و يا ايجاد ولتاژ مناسب در مدارها استفاده مي‌شود. قطعه مقاومت در الكترونيك مورد استفاده زيادي دارد تا آنجا كه كمتر وسيله الكترونيكي را مي‌توان يافت كه در آن از مقاومت استفاده شده باشد.

2. خازن
هرگاه دو هادي در فاصله‌اي از هم قرار گيرند، تشكيل يك خازن را مي‌دهند. به اين ترتيب كه با اعمال اختلاف پتانسيل به دو هادي مزبور در فضاي مابين دو هادي، ميدان الكتريكي ايجاد شده و باعث ذخيره بارالكتريكي بر روي دو هادي مي‌گردد. اگر چه اين پديده در بعضي مواقع ناخواسته است (مانند خاصيت مقاومت)، اما در الكترونيك از اين خاصيت استفاده شده و قطعه‌اي به نام خازن به معناي ظرفيت‌دار ساخته شده است. بطور ساده يك خازن از دو صفحه فلزي با مساحت نسبتا‌ً زياد تشكيل شده است كه در فاصله كمي از يكديگر قرار دارند.

3. قطعات نيمه‌هادي (ديود، ترانزيستور، تايريستور يا مدارات مجتمع)
در تقسيم‌بندي قطعات الكترونيكي امروزه اين دسته وسيع‌ترين محدوده را به خود اختصاص مي‌دهند. با پيشرفت تكنولوژي ساخت نيمه‌هادي‌ها، نيمه‌هادي‌هايي به صورت جامد جايگزين لامپهاي الكتروني گرديدند كه در مصارف يكسوسازي وتقويت و ديگر كاربردهاي الكترونيك موارد استفاده زيادي پيدا كرده‌اند. انواع ديود، ترانزيستور، تايريستور و آي‌سي‌ها با مدارات مجتمع امروزه به مقياس وسيع شاخته مي‌شوند. در واقع قسمت اعظم پيشرفت الكترونيك مرهون ساخت قطعات نيمه‌هادي است.

4. رله

رله نوعي كليد قطع و وصل است كه در آن عمل قطع و وصل به صورت الكتريكي انجام مي‌شود، نه به صورت دستي. به اين ترتيب كه توسط يك جريان الكتريكي در صورت لزوم مي‌توان كليدي را قطع و وصل نمود. ساختمان رله تشكيل شده از يك سيم‌پيچ با دور نسبتاً زياد كه بر روي يك هسته آهني پيچيده مي‌شود. با عبور جريان DC از سيم‌پيچ ميدان مغناطيسي بوجود آمده يك بازوي متحرك از جنس آهن نرم را به سمت خود جذب نموده، باعث باز و بسته شدن يك اتصال مي‌گردد. با قطع جريان يك فنر متصل به بازوهاي متحرك، آنرا به حالت اوليه برمي‌گرداند.
رله‌ها بر حسب تعداد تيغه متحرك به يك كنتاكت و دو كنتاكت و يا تعداد كنتاكت بيشتر تقسيم‌بندي مي‌شوند. در هر نوع رله حداقل يك اتصال معمولاً باز و يك اتصال معمولاً بسته (N.C/Normally Close) وجود دارد.
در رله‌هاي با كنتاكت بيشتر تمام تيغه‌ها به هم اتصال مكانيكي داشته و بطور همزمان عمل مي‌نمايند. سرعت قطع و وصل كنتاكت رله حدود 10 الي 20 ميلي‌ثانيه است.
لازم است اضافه كنيم نوع ديگري رله وجود دارد كه به آن رله ac مي‌گويند. سيم‌پيچ اين رله‌ها با ولتاژ برق شهر تحريك مي‌گردد. نوع بزرگتر رله‌هاي ac، كنتاكتور هستند كه در صنعت برق از آن استفاده مي‌شود.

5. ترانزيستور
ترانزيستورها دسته وسيعي و بسيار مهمي‌ از قطعات الكترونيكي مي‌باشند كه با توجه به ساختمان و نوع عملكرد فيزيكي آنها به انواع مختلفي تقسيم مي‌شوند. ترانزيستور پيوند دوقطبي كه در بسياري از موارد با همان نام مختصر ترانزيستور شناخته مي‌شود، در حقيقت به صورت يك منبع جريان كنترل شده با جريان عمل مي‌نمايد. در ترانزيستورهاي پيوندي دو قطبي هم وحاملهاي اكثريت و هم حاملهاي اقليت در ايجاد جريان دخالت دارند. به همين دليل اين نام به اين نوع از ترانزيستورها داده شده است.
ساختمان ترانزيستور
BJT: از اتصال سه لايه به بلور نيمه‌هادي تشكيل مي‌شود. لايه وسطي بيس (B) و دو لايه جانبي يكي اميتر (E) و ديگر كلكتور (C) نام دارد. نوع بلور بيس با نوع بلورهاي اميتر وكلكتور متفاوت است.
در ترانزيستورهاي PNP بيس از بلور نوع N و اميتر و كلكتور از نوع P هستند و در ترانزيستورهاي NPN بيس از بلور نوع P و دو لايه ديگر از نوع N ساخته مي‌شوند.
معمولاً ميزان ناخالصي در لايه اميتر بيش از دو لايه ديگر و هم چنين عرض لايه بيس كمتر و عرض لايه كلكتور بيشتر از لايه‌هاي ديگر است.

در ساختمان يك قطعه بلور نيمه‌هادي نوع N با مساحت كمتر از يك‌ميلي‌متر مربع به عنوان كلكتور بكار رفته كه هم‌چنين استحكام مكانيكي لازم جهت پياده نمودن بقيه قسمتها بر روي آن را تامين مي‌نمايد. يك ناحيه بيس از نوع P به روش نفوذ ايجاد گرديده و يك پيوند فلزي به آن وصل مي‌شود. سپس يك ناحيه اميتر از نوع N با روش آلياژي در داخل ناحيه تعبيه مي‌شود.
در مدارهاي الكترونيكي ترانزيستورهاي PNP, NPN با اين علائم مشخص مي‌شوند.

نوع PNP نوع NPN

با توجه به علائم مداري ترانزيستورهاي PNP, NPN ملاحظه مي‌كنيم كه جهت پيكان در واقع جهت جريان مستقيم پيوندبيس – اميتر را نشان مي‌دهد. مثلاً همه ترانزيستورهاي NPN كه بيس از نوع P و اميتر از نوع N است. جهت جريان مستقيم اين پيوند از P به N، يعني از بيس به سمت اميتر مي‌باشد كه اين همان جهت پيكان به كاررفته در علامت مداري اين ترانزيستور است.
در كاربردهاي خطي و به ويژه تقويت‌كننده‌ها، معمولاً ترانزيستورها در ناحيه فعال باياس مي‌شوند، در حاليكه در كاربردهايي از قبيل مدارهاي منطقي و كليدهاي ديجيتال معمولاً از ترانزيستورها در دو ناحيه قطع و باياس استفاده مي‌شود. باياس ترانزيستور در حالت فعال معكوس، در عمل كاربرد چنداني ندارد.

ترانزيستور C3330

6. IC
IC‌ يا همان مدارات مجتمع كه امروزه در مدارات الكترونيكي به كار مي‌روند، يكي از پيشرفت‌هاي اين علم محسوب مي‌شود و يكي از تكنيكهاي موفق در زمينه الكترونيك به حساب مي‌آيد. توسط ICها، مدارات الكترونيكي حجم كمتري را به خود اختصاص مي‌دهند، زيرا استفاده از حجم كمتر، امروزه بيشتر مورد نظر سازندگان مدارات الكترونيكي است. IC بكار رفته در اين مدار 4001

مي‌باشد و هم‌چنين از IC مدل K561TM2 نيز بهره گرفته شده است.
IC 4001 يك IC از نوع CMOS مي‌باشد كه شكل آن در زير آورده شده است:

بيشترين كمترين
10V 5V

20ns 60 زمان
0.8ma 0.4 جحريان

اين IC همانطوريكه از شكل پيداست يك IC، 14 پايه مي‌باشد كه پايه‌ي 7 آن زمين، يعني به منفي منبع تغذيه وصل مي‌گردد و پايه‌ي شماره 14 آن به قسمت + منبع تغذيه وصل مي‌گردد. اين IC تشكيل شده است از چهار كيت NANP كه ورودي‌هاي آن به ترتيب عبارتند از:
-13,12; 9,8; -6,5; -2,1 و خروجي‌هاي آن عبارتند از: 11-10-4-3.
در واقع كار اين گيتها كه به گيت NANP معروف مي‌باشند برعكس كردن داده 0 يا 1 در IC مي‌باشد. بدين ترتيب كه اگر ورودي‌ها 0 باشد، خروجي كه در مدار خواهيم ديد برابر 1 منطقي خواهد بود.
اين IC توسط منبع تغذيه 5 يا 10 ولت به كار مي‌رود و جريان آن مي‌تواند 0.8 يا 0.4ma باشد، يعني جريان 0.4 تا 0.8\ma را مي‌تواند تحمل كند و در اين ناحيه به كار مي‌افتد و كمتر از 0.4ma در حالت قطع بوده وبيشتر از 0.8ma احتمال سوختن و عيب‌دار شدن IC وجود دارد، يعني بايد جريان آن كمتر از 0.8ma باشد.

شرح کار مدار
عملکرد یک چنین مداراتی بدین گونه است (در یک توضیح مختصر):
ابتدا مدار دزدگیر روشن می شود (توسط کلید یا ریموت کنترل) و مدار فعال می گردد. مدار یا مجهز به حسگر شوک یا ضربه است یا با زمان باز و بسته کردن دربهای اتومبیل عمل آژیر را انجام خواهد داد و در صورت عدم نیاز به دزدگیر آن را غیرفعال می‌سازیم یا با کنترل یا با قطع کلید.
این توضیحی بود که در نگاه اول به یک مدار می توان عملکرد اولیه مدار را شرح داد، ولی هر لحظه به لحظه کارکرد مدار مدنظر است که مثلاً بعد از وارد کردن ضربه چه عملی انجام م

ی گیرد و یا بعداز روشن نمودن کلید چه اتفاقی می افتد؟ چطور می شود بعد از ضربه، آژیر به صدا درمی آید؟ چطور آژیر خودبخود قطع می‌شود؟ اصلاً چرا آژیر قطع می شود؟
لازم به توضیح است که در مدار ما از حسگر شوک استفاده نشده است و به جای آن ا

ز کلید و باز و بسته شدن درب اتومبیل که کلیدها به آنها متصل می باشند، مدار را فعال می سازیم (البته امکان پذیرش فرمان از طریق حسگر را نیز دارا می باشد).
همانطور که از شکل نیز پیدا است، سه رشته سیم به ترمینالهای +12, SW(GND), IN1 متصل است. یک کلید در قسمت SW قرار داده ایم و این کلید زمان غیرفعال بودن مدار در حالت OFF قرار دارد و در این زمان هر دو دیود نورانی L1, L2 خاموش هستند.

از یک منبع رگوله شده 12 ولتی یا باطری اتومبیل و یا عدد باطری قلمی 1.5 ولتی به صورت سری برای ورودی ولتاژ قرار می‌دهیم. لازم به توضیح است می توان برای بکارانداختن سیستم دزدگیر کلید را هم در داخل تعبیه کرد و روشن و خاموش نمود. هم اینکه با متصل نمودن به دربها و باز و بسته نمودن دربها، سیستم را روشن کرد. ما می کنیم که کلید در داخل اتومبیل تعبیه شده و با فشار انگشت ما بر روی کلید و ON کردن آن، سیستم شروع بکار خواهد کرد.