Alarmanlage AL001
Beitrag zum Schaltungswettbewerb 2013 von Holger Fritzsch
Bei der vorliegenden Schaltung handelt es sich um eine durch mechanische Erschütterung oder Bewegung auszulösende Alarmanlage, die zeitlich begrenzt einen Alarmton abgibt. Nach Ablauf dieser Zeitspanne setzt sich die Anlage selbstständig zurück und aktiviert sich automatisch wieder . Vorteil der CMOS-Technologie ist, das das Gerät knapp 15µA Ruhestrom in Wachfunktion aufnimmt und sich somit Batterieversorgung anbietet. Selbst 2-3 Knopfzellen (CR2032) sind denkbar und garantieren einen kompakten Aufbau. AL001 kann zur Sicherung von Fenster , Türen oder auch Reisegepäck dienen und so vor Zugriff Unbefugter schützen. Mit kleinem Aufwand erreicht man einen großen Nutzen.
Nach Anlegen der Betriebsspannung bzw. dem Einschalten des Gerätes bekommt IC1 CD4093 an Pin 12 über R2 sofort einen H-Pegel. Durch R1 / C1, zeitlich verzögert, bekommt auch Pin 13 einen H-Pegel. Somit hat Pin 11 definitiv L-Pegel (NAND- Funktion) , der Pin 3 geht auch auf H-Potential. Es wird ein quasi "statischer Zustand" erreicht und das System ist "scharf ". Beim kurzen Schließen des Kontaktes entsteht über C2 ein negativer Nadelimpuls. Dieser kippt obiges Gatter um, d.h. an Pin 11 entsteht jetzt ein H-Potential. Das 3. und 4. Gatter wird freigegeben. Gatter 4 (Pin8 /9 / 10) erzeugt ein NF-Signal, dessen Frequenz von R4 und C4 bestimmt wird. In vorliegender Dimensionierung erhält man eine Frequenz von ca. 3,5 kHz. (s. Oszillogramm) Da es sich um die Resonanzfrequenz der Piezokapsel handelt, ist der Ton recht laut. Hier hilft das Datenblatt oder im einfachsten Fall ein Regler an Stelle von R4.
Die Besonderheit der Schaltung ist die automatische Rücksetzung über Gatter 3. Zentrales Bauteil ist C3. Dieser Elko entlädt sich über D1. Diese liegt in Durchlassrichtung, wenn Pin 11 auf L-Potential liegt. Geladen wird C3 über D2 bis zur Umschaltschwelle des Gatters G3. Ist er geladen, entsteht an Pin 4 wieder ein L-Pegel und das aus G1 / G2 gebildete RS- FF kippt zurück. Pin 3 wir high, Pin 11 wird low und schaltet den Tongenerator (G4) wieder ab. In vorliegenden Dimensionierung liegt die Alarmzeit bei ca. 15 – 20 sec. Diese Zeit ist mit R3 / C3 zu variieren.
Als Sensoren sind Neigungssensoren, z.B. Conrad Best.: 185258 (im Bild links) oder Vibationssensoren Conrad Best.: 185232 (eingebaut), denkbar. Letzterer kann 360 Grad – Lageveränderungen und Erschütterungen auswerten. Auch hier ist das Datenblatt für Details hilfreich. Denkbar sind auch Reed- oder mechanische Taster. Hier bestimmt der Einsatzzweck die nötige Empfindlichkeit. Die Schaltung in normaler oder auch SMD-Bauweise aufgebaut, kann per Klettverbinder an einen Tür- oder Fensterflügel angeklebt werden. Die SMD- Platine ist in Vorbereitung. Wer sich für ein noch lauteres Signal entscheidet, der kann R4 / C4 soweit erhöhen bis eine hörbarer Takt entsteht und hiermit ein Relais ansteuern. Dieses schaltet dann eine Hupe oder Sirene an bzw aus.
