Андрей Кашкаров - Электронные фокусы для любознательных детей

Простое устройство контроля посещений с памятью и фиксированной индикацией окажется полезным в быту – для подсчета входивших в помещение людей или для того, чтобы быть спокойным, что никто не входил в отсутствие хозяев. Особенно полезно, если вы поехали надолго на дачу (в командировку).

Первое, что приходит на ум – адаптация электромеханического счетчика.

Рассмотрим этот проект ниже.

Электромеханические счетчики используется в промышленности для контроля состояния (счета) и фиксации показаний. При каждом воздействии постоянного напряжения на обмотку (внутри корпуса электромеханического счетчика) происходит изменение его цифровых показаний (возрастание) на один.

Это достигается применением обмотки с якорем, который, в свою очередь, воздействует на рычаг стопорной пружины, удерживающий колесики счетчика с нанесенными на них цифрами. Управление обмоткой осуществляется постоянным током. При каждом воздействии соответствующего напряжения происходит только одно притягивание и одно отпускание якоря катушки счетчика.

Электромеханические счетчики различаются по габаритам, электрическим параметрам (напряжение, ток) и линейкой цифр.

Часто такой счетчик оказывается незаменим по простоте и удобству применения. К примеру, это касается устройств учета времени работы дизельных двигателей-генераторов, когда требуется контролировать наработку в моточасах, строительной техники, высотных кранов и во многих других аналогичных случаях.

Вместо создания высокоинтегрированных электронных устройств, таким образом, можно обойтись неприхотливым и надежным промышленно изготовленным счетчиком. Счетчик содержит минимум деталей, служит десятилетиями, и в нем практически «нечему ломаться».

Кроме того, такой подход в решении простых задач оправдан тем, что на механическом табло счетчик фиксирует показания, которые не сбиваются даже при механическом воздействии (тряска, вибрация) и отключении электричества; при вновь подключенном напряжении счетчик продолжит отсчет с прежних (накопленных) показаний. Это дополнительный аргумент надежности конструкции.

Производителем предусмотрен и рычажок сброса всех показаний (разрядов) в ноль.

В некоторых иных (относительно представленного на рис. 3.16) счетчиках сброс показаний осуществляется путем открывания крышки и «ручным» перемещением колесиков с нанесенными на них цифрами до совмещения с нулями или в другую необходимую комбинацию цифр (показаний).

Крышку, надеваемую на счетчик, закрепляют винтом, проволокой или пломбируют для предотвращения несанкционированного изменения его показаний.

Ток потребления обмотки не превышает 15 мА. Источник питания может быть любой нестабилизированный, даже с однополупериодным выпрямлением тока. Диапазон допустимых напряжений в пределах 10–15 В.

Электрическая схема подключения счетчика представлена на рис. 3.17. Полярность подключения в данном случае значения не имеет.

Рис. 3.17. Электрическая схема подключения электромеханического счетчика

На практике такое устройство с запоминанием состояния используют для контроля посещений охраняемых и складских помещений, однако, его с успехом можно применять и в быту, то есть дома, подключив схему (рис. 3.17) совместно с микропереключателем SB1, установленном на косяке (дверной коробке) входной двери.

Микропереключатель, кроме указанного на схеме, может быть любой подходящий, с группой контактов на замыкание-размыкание, например, ПД9-1, П1М9-1Т, МТС-1 и аналогичный.

Кроме счетчика фирмы Mansfeld допустимо применять и другие промышленные приборы аналогичной конструкции, подключая к ним источник питания сообразно паспортным данным и электрическим характеристикам конкретного электромагнитного счетчика.

Когда дверь закрыта, контакты SB1 разомкнуты и напряжение на счетчик не поступает. При открывании двери происходит замыкание контактов микропереключателя SB1, ток течет через электромагнит счетчика, но показания не изменяются, пока якорь электромагнита ЭМ 1 не будет отпущен.

Как только дверь зарывается, контакты SB1 размыкаются, якорь электромагнитного счетчика отпускает, и показания прибора посредством механического привода переустанавливаются (изменяются) на единицу.

Таким образом, ведя периодический контроль с записью в специальный журнал или компьютер показаний прибора, к примеру, первого числа каждого месяца (в зависимости от частоты посещений помещения) можно с большей долей точности контролировать «проходимость» объекта, а в бытовых домашних условиях устройство позволяет контролировать ситуацию – не заходил ли кто-нибудь в квартиру в отсутствие хозяина. Не смотря на то, что, как правило, наделены ключами многие (в зависимости от состава семьи), иногда важно знать, например, выходил ли ребенок из дома гулять и сколько раз. На каждое открывание-закрывание двери счетчик сработает только один раз.

Отрицательным моментом применения рекомендуемого устройства является ненадежное закрывание двери, провоцирующее дребезг контактов переключателя SB 1, однако, этот устраняется жесткой фиксацией переключателя к дверной коробке и периодическом контроле всех точек крепления входной двери. Обеспечить это условие вполне под силу рачительному хозяину.

В такой ситуации, когда нужен портативный экономичный регистратор событий, работающий от датчика, да еще на ЖКИ, готовый к локальной установке и занимающий мало места, с неограниченной частотой срабатывания, можно применить готовое устройство шагомера с небольшой доработкой.

Дело в том, что можно изготавливать под заказ регистратор событий на микропроцессоре (индикатор LCD 20 знакомест, ОЗУ 1 кБ, контроллер), но такое решение нерентабельно, ибо даже стоимость написания программы вряд ли будет сегодня меньше стоимости китайского изделия (менее 500 руб).

К примеру, в прихожей моей квартиры я установил в качестве счетчика – для регистрации посетителей – цифровой шагомер Tronic Н6735.

Этот простой, но полезный прибор приобретен в Финляндии в 2007 году за символическую цену; причем он способен не только измерять количество шагов, но и пройденное расстояние, и количество «сброшенных» килокалорий. В перспективе он может работать даже спидометром велосипеда (после несложной доработки, а именно – подключении геркона и магнита), рассмотрим варианты подключения цифрового шагомера Tronic Н6735 далее.

Перед доработкой промышленного устройства шагомер нужно разобрать, открутив 3 самореза в корпусе.

Для подключения датчика с замыкающими (нормально разомкнутыми) контактами вовсе не нужно иметь «семи пядей во лбу». К точкам подключают либо геркон с нормально разомкнутыми контактами, либо аналогичного рода кнопку (концевой включатель без фиксации).

Подключение производят к контактам маховика с эксцентриком, работающим в паре с магнитом. Точка А одновременно является «+» питания (батарея типа LR44 с напряжением 1,5 В обеспечивает надежную работу устройства в течении примерно 2-х лет). Точка А на печатной плате обозначена как VPR

Таким образом, никаких дополнительных доработок устройства (кроме описанной) не требуется.

Сам маховик с эксцентриком можно с платы удалить, а можно, как в авторском варианте – оставить: возможно, шагомер еще пригодится вам по прямому назначению.

Дополнительные идеи-варианты решения задач подсчета представлены ниже.

1. Регистратор событий («кто пошел»)

В любом калькуляторе есть кнопка «=»; параллельно ей подключают геркон (с нормально замкнутыми контактами, установленный в пределах 1 см от магнита на подвижной части двери), затем набирают на калькуляторе «0+1=» (при необходимости результат счета делят на 2). Единственный минус нет даты и времени

2. Старый сотовый или радиотелефон телефон с поддержкой java подключают к геркону и «считает» (запоминает информацию, индицирует на дисплее).

3. Если контакты геркона подключить к контактам кнопки фотосъемки цифровой камеры (даже самой простой), можно получить портрет входящего, причем с уже отраженном на экране форматом записи даты и времени съемки.

Вообще же вариантов применения устройства бесконечно много. Они ограничиваются только фантазией радиолюбителя.

Иногда случается, что домашний радиотелефон морально устаревает, перестает радовать так, как прежде – ведь появляются современные модели, которые хочется «вставить» в свой интерьер на радость себе и близким. Бывает и так, что его постигает (настигает) локальная неисправность; к примеру, мой телефон Texet TX-D5300 после падения на пол, перестал отображать на дисплее некоторые символы, и считывание информации превратилось для меня в муку. Разбор аппарата и улучшение контактов дисплея с печатной платой ничего не дали. Таких и подобным им случаев, к сожалению, сотни и тысячи.