Логическая схема радиосигнализации реализует такой алгоритм работы: передатчик, установленный на объекте наблюдения, периодически, через каждые 39 секунд излучает частотно-модулированный сигнал продолжительностью в 0,5 секунды, частотой модуляции 1024 Гц. Приемник регистрирует эти импульсы излучения (следующие с периодом 40 секунд и длительностью 0,5 сек.), и если по какой-то причине очередной импульс не пришел вовремя (например система охраны отключила питание передатчика...


сломали его антенну, объект переместился за пределы зоны уверенного приема, или другие причины), приемник переходит в режим сигнализации (на его выходе появляется уровень логической единицы, который можно сбросить только отключив питание).

В момент включения питания приемник переходит сначала в ждущий режим, а затем, поймав первый импульс излучения он синхронизируется передатчиком и переходит в рабочий режим.

Принцип работы схемы узла, управляющего передатчиком

Он выполнен всего на двух микросхемах серии К176, — универсальном счетчике-мультивибраторе К176ИЕ12 и микросхеме К176ЛА7, содержащей четыре элемента И-НЕ. Микросхема К176ИЕ12 изначально предназначена для работы в качестве генератора опорных импульсов в электронных часах. Она содержит мультивибратор с кварцевой стабилизацией частоты и два счетчика, имеющих разные входы R.

Первый счетчик (нижний по схеме) формирует различные импульсные последовательности, одна из которых — импульсы следующие с частотой 1 Гц (снимаются с вывода 4 D1) и вторая — импульсы с частотой 1024 Гц (на выводе 11 D1). Второй счетчик, верхний по схеме, представляет собой делитель на 60, на выходе которого (вывод 10 D1) единица появляется только через 39 импульсов, поступивших на его вход "С" после снятия единицы с его входа "R" (вывод 9 D1). Этот счетчик переключается по фронту положительного импульса, поступившего на его вход "С".

В момент включения питания зарядный ток конденсатора С1 формирует положительный импульс, который устанавливает первый счетчик (нижний по схеме) в нулевое положение. В тоже время зарядный ток С2 создает, в момент включения питания, отрицательный импульс, который инвертируется элементом D2.2 и поступает на вход R верхнего счетчика, устанавливая и его в нулевое положение.

После заряда этих конденсаторов нижний счетчик начинает вырабатывать импульсы частотой 1 Гц, которые с его выхода (вывод 4 D1) поступают на вход верхнего счетчика (вывод 7 D1). Верхний счетчик считает эти импульсы, и по фронту 39-го импульса на его выходе (вывод 10 D1) появляется единица. Получается так, что в этот момент оказываются две единицы — на выводе 10 D1 и на выводе 4 D1. Единица с вывода 4 D1 инвертируется элементом D2.3 и в этот момент на один вход D2.1 поступает единица, а на другой — ноль.

В результате на его выходе будет единица, а на выходе D2.2 — ноль. Такое состояние продлится только полсекунды. Поскольку через полсекунды фронт импульса на выводе 4 D1 закончится и наступит спад, при котором на этом выводе будет нуль. В результате, на оба входа элемента D2.1 поступят единицы и на его выходе будет ноль. Который инвертируется элементом D2.2 и сбросит верхний счетчик в нуль подачей единицы на его вход R (вывод 9 D1). Затем цикл работы повторится.

Таким образом, через каждые 39,5 секунды на выводе 10 D1 будет появляться единица, которая будет действовать 0,5 секунды. Эта единица поступает на ключ, активизирующий передатчик (на схеме не показан, зависит от передатчика). Одновременно эта единица откроет элемент D2.4 и через него на частотный модулятор передатчика поступят импульсы частотой 1024 Гц с вывода 11 микросхемы D1. Так формируются импульсы частотно-модулированного излучения.

Рис.2
Принципиальная схема логического узла приемника показана на рисунке 2. К приемнику предъявляется требование — вырабатывать на выходе импульсы положительной полярности по уровню совместимые с МОП-логикой. Логический узел приемника так же построен на двух микросхемах серии К176, — универсальном счетчике-мультивибраторе К176ИЕ12 и микросхеме К176ЛЕ5, содержащей четыре элемента ИЛИ-НЕ. Микросхема К176ИЕ12 выполняет функции, аналогичные функциям такой же микросхемы узла передатчика, а на К176ЛЕ5 собраны два RS-триггера.

В момент включения питания оба триггера, собранных на микросхеме D2, устанавливаются зарядным током конденсатора С4. При этом триггер на элементах D2.3 и D2.4 устанавливается в нулевое положение (нуль на выводе 11 D2.4), а триггер на элементах D2.1 и D2.2 устанавливается в единичное положение, при котором на выводе 3 D1.1 будет единица.

Таким образом, после включения питания на входе R нижнего счетчика микросхемы D1 (вывод 5 D1) принудительно будет удерживаться единица и этот счетчик не будет функционировать. Схема будет находиться в ждущем режиме. Это будет продолжаться до тех пор пока от передатчика не поступит импульс модулированного излучения.

В момент приема импульса, на С1 сразу установится логическая единица, которая установит в нуль верхний счетчик микросхемы D1 и перекинет триггер на элементах D2.1 и D2.2 в нулевое положение, при котором на выводе 3 D2.1 будет нуль. Это позволит начать работать нижнему счетчику микросхемы D1. Интегрирующая цепь R2C1 на входе узла необходима как преграда для различного рода импульсных помех, которые могут иметь место в выходном сигнале приемного тракта.

Её постоянная времени выбрана так, чтобы через цепь проходили импульсы 1024 Гц, а импульсы меньшей длительности отфильтровывались.

После того как импульс излучения закончится (0,5 секунды) уровень на выводе 9 D1 станет нулевым и верхний счетчик микросхемы D2 станет считать, поступающие на его вход импульсы, следующие с частотой 1 Гц. Через 39 таких импульсов на выходе этого счетчика установится единица и через резистор R6 начнет заряжаться конденсатор С5, на что уходит примерно 2 секунды.

Поскольку, импульсы излучения следуют с периодом в 40 секунд, то при хорошей связи между приемником и передатчиком очередной импульс излучения поступит на вход приемника раньше чем конденсатор С5 успеет зарядится через R6, а следовательно верхний счетчик микросхемы D1 сбросится в нуль раньше этого момента, и на его выходе установится логический ноль. Таким образом начнется разрядка С5 через R6 до того как напряжение на С5 достигнет пороговой отметки элемента D2.3. И триггер на D2.3 и D2.4 своего состояния не изменит.