Разновидности, переделка и установка автомобильной сирены

Сирена входит в стандартное оснащение охранных или предупреждающих систем. Предназначена для генерации звукового сигнала в наиболее чувствительном человеческим ухом диапазоне. Благодаря этому звук сирены улавливается на значительном расстоянии от источника.

Разновидности сирен для сигнализации

Сирены подразделяются по следующим отличиям:

• принципу генерации звука;
• напряжению питания;
• степени давления звука;
• виду подключения и питания.

Некоторые из разновидностей будут рассмотрены ниже.

По принципу работы

В основе работы сирен применяются два принципа формирования звукового эффекта:

1. Пьезоэлектрический. В автомобильных сиренах используется обратный пьезоэлектрический эффект, основанный на вибрации пьезокерамической пластины под воздействием переменных токов. Частота звука определяется частотой подаваемого напряжения, которое составляет от 12 до 20 Вольт. В конструкцию сирены можно ввести управляющий микроконтроллер, который позволит генерировать двух- или трехтональный звук. Для сирен авто характерна возможность подачи различных звуковых сигналов и мелодий, которые отличаются частотой или дискретностью. На промышленных предприятиях для сирен систем оповещения с пьезоэлектрическим эффектом может применяться напряжение 220 в. Звуковое давление измеряется в децибелах, для сирен в машинах применяется диапазон от 75 до 115 Дб.
2. Электромагнитный. Устройства представляют собой сердечник из намагниченного материала, на который намотана катушка из медной проволоки. Сердечник имеет внутри полость, с установленной в нем тонкостенной металлической перегородкой – мембраной. При подаче на катушку напряжения с переменной частотой (соответствующей желаемому звуку) мембрана начинает вибрировать и формировать однотональный звук с повышенной громкостью. Для усиления звука в сиренах применяется дополнительный генератор, усиливающий звук с частотой в диапазоне 800-2000 Гц. Недостатком конструкции является энергоемкость и необходимость применения напряжения 220 в. На сегодняшний день сирены электромагнитного типа изредка применяются в охранных системах помещений.

По виду подключения и питания

Сирены могут разделяться по способу связи с блоком управления на проводные и беспроводные. Вторые получают сигнал на срабатывание по радиоканалу различной частоты.

Проводные и беспроводные устройства могут иметь два варианта питания:

• от основного источника энергии – аккумулятора автомобиля или штатной сети в помещениях;
• с автономным питанием от собственного источника (аккумулятора или батареек).

Изготовление говорящей сирены показано в видеоролике от канала Tver Garage.

Переделка и настройка

Одним из способов доработки сирены является изменение тональности звука. Это достигается трансформацией сопротивления резистора на плате контроллера звукового генератора. При увеличении сопротивления частота звука снижается, а при уменьшении – повышается. Подбор сопротивления ведется опытным путем.

Для самостоятельного изготовления многотональной музыкальной сирены потребуются знания в схемотехнике и умение самостоятельно изготавливать печатные платы. Для записи мелодий в память микросхемы генератора понадобится программатор (например, PIC K150). Кроме этого, потребуется купить компоненты в соответствии со схемой.

1. Начертить схему печатной платы в программе Sprint LayOut.
2. Распечатать шаблон на лощеной бумаге.
3. Нанести шаблон утюгом на текстолит с односторонним слоем фольги. Поверхность перед нанесением рекомендуется зачистить шкуркой с зерном 1000 и обезжирить.
4. Снять бумагу с заготовки (при помощи размачивания горячей водой).
5. Протравить заготовку в растворе хлорного железа.
6. Просверлить отверстия под монтаж компонентов.
7. Установить элементы в соответствии со схемой.
8. Разместить полученный генератор звука в корпусе сигнализации.
9. Собрать корпус и установить сирену на автомобиль.

Изготовление многотональной сирены

Возможно создание многотональной сирены при помощи цифровой микросхемы типа 561ЛН2. В состав принципиального плана входят два генератора звука, обозначенные на схеме – Г1 и Г2. Генератор Г1 определяет частоту звуковых колебаний, а Г2 – тон. За изменение тона отвечает транзистор VT1, подсоединенный параллельно с добавочным сопротивлением R2. Сопротивления R1 и R2 можно применять фиксированного значения (33 кОм) или регулируемые. За счет регулировки можно добиваться изменения тональности звука.

Схема сирены на базе 561ЛН2

Сирена 12 Вольт

Сирену с рабочим напряжением до 12 Вольт можно построить на основе двух транзисторов и динамика с сопротивлением 16 Ом (или последовательного соединения двух динамиков по 8 Ом). Схема прибора приведена ниже.

Двухтранзисторная сирена

Двухтональная сирена

При желании владелец автомобиля может создать двухтональную сирену на основе мультивибраторов. При включении генератор звука (микросхемы D1.3 и 1.4) создает акустический сигнал, тон которого периодически меняется с низкого на высокий (управление ведется аналогичными D1.1 и 1.2). Тональность регулируется имеющимися в схеме сопротивлениями.

Двухтональная сирена на схемах К561ЛН2

Настройка низкого тона выполняется сопротивлениями R2 и R3, а высокого – R4 и R5. Частота перемены тонов задается резистором R1. Параметры элементов С2/R2 и С3/R4 должны быть идентичными, поскольку от них зависят длительности положительного и отрицательного перепада на D1.3 и 1.4. При появлении на выходах D1.1 и 1.2 положительного сигнала происходит закрытие диодов VD1 и VD2, которое отсекает из цепи сопротивления R4 и R5. За счет этого формируется сигнал низкого тона.

Основной элемент сирены – микросхема К561ЛН2

Если на выходах D1.1 и 1.2 имеется отрицательный сигнал, то диоды подключают сопротивления R4 и R5 параллельно R2 и R3. Из-за изменения сопротивления тональность переходит на высокую. Сигналы любого тона поступают на усилители D1.5 и 1.6, а затем через транзисторный выход VT1/2/3/4 – на динамик, обозначенный – BF1.

Сирена мощностью до 15 Вольт

На базе микросхемы УМС-8-08 или аналогичной можно построить сирену с повышенной мощностью и включением с помощью реле. Сирена способна работать при напряжении до 15 Вольт и пригодна для установки на автомобили. Для включения достаточно подать сигнал на вход реле Р1, например, параллельно цепи лампы плафона в салоне.

Принципиальная схема

Для настройки микросхемы используются кнопки S1/2/3 (перебор записанных в памяти мелодий). При замыкании контактов реле напряжение подается на схему, и включается звуковой сигнал. Питание УМС-8-08 идет через цепь R3 и VD1 (напряжение стабилизируется до 3,3 в). Сигнал от коллектора VT1 подается на микросхемы D2.2 и 2.3. Причем на первую он попадает сразу, а на вторую – через дополнительный инвертор D2.1. За счет этого на выходах D2.3 и 2.4 возникают импульсы противофазного вида, подающиеся на транзисторный мост VT2/3/4/5. При совпадении положительных полупериодов на D1 и D2.3 через транзисторы VT3/4 на динамик идет ток в одном направлении. При отрицательном полупериоде направление тока изменяется. За счет этого достигается громкое звучание. В схеме применяется реле типа РЭС-10 и кварцевый резонатор для частоты 32768 Гц.

Для динамика рекомендуется использование устройства с пластиковым диффузором, имеющим увеличенную прочность.

Сирена на базе микросхемы от сотового телефона

Вышедшую из строя сирену можно доработать в соответствии с приведенной ниже схемой. В основе лежит микросхема КА2410 от звонка сотового телефона. Сигнал усиливается транзистором и поступает на динамик. На входе устанавливается защитный диод VD1, предохраняющий схему от неправильного подключения (подачи на положительный вход отрицательного напряжения).

Сирена на базе микросхемы от сотового телефона

Автономная сирена

Автономная автомобильная сирена может работать от встроенного источника питания или от основной батареи. Выбор типа питания осуществляется поворотом замкового механизма, расположенного на задней части корпуса. Цилиндр замка связан с контактными группами, которые задействуют ту или иную цепь питания.

Одной из распространенных на рынке РФ моделей автономной сирены является Pandora DS-261 с мощностью 20 Вт и порогом звукового давления 115 Дб. Сирена совместима со всеми охранными сигнализациями (Pandora, Starline, Scher-Khan и другими) и продается по цене до 500 рублей.

Сирена Pandora DS-261 с замком переключения

Схема установки

На сирене DS-261 имеется жгут проводки с четырьмя кабелями для подключения, но при этом в процессе подсоединения используются только три провода.

Принципиальная схема подключения сирены

Последовательность шагов при установке:

1. Осуществить монтаж устройства на автомобиле. Устанавливать сирену рекомендуется на моторный щит в отдалении от выхлопного коллектора и проводки системы зажигания. Место установки не должно заливаться водой. При выборе месторасположения необходимо исключить доступ к сирене из-под автомобиля.
2. Проложить провода подключения и соединить их по указанной схеме.
3. Подсоединить провод красного цвета на постоянное питание +12 в от основного источника.
4. Черный провод подключается к кузову машины (-12 в).
5. Белый проводник получает положительный сигнал управления от блока сигнализации. На схемах этот провод может обозначаться – “positive trigger”.
6. Четвертый провод синего цвета (“negative trigger”) предназначен для управления сиреной по отрицательному сигналу. Его рекомендуется отрезать или аккуратно свернуть и уложить на основание сирены.
7. Повернуть ключ в положение с зеленой точкой. В этом режиме сирена автоматически перейдет в состояние тревоги после пропадания напряжения от основного аккумулятора.

По аналогичной схеме подключаются автономные сирены других производителей.

Особенности по установке автономных и неавтономных сирен

На автомобилях могут применяться несколько схем установки автономных и неавтономных сирен:

1. Если владелец автомобиля решил переделывать систему оповещения с автономной сирены на обычную, то он может столкнуться с двумя вариантами подключения. При установке обычной сирены вместо автономной с управлением по положительному сигналу необходимо подключить питание обычного устройства на проводку управления. Отрезанный в точке “А” кабель автономной сирены изолируется. Второй провод простой сирены выводится на кузов.
2. Если автономная сирена управлялась по отрицательному проводу, то обычная сирена подключается по другой схеме. Отрицательный вывод подсоединяется к проводу отрицательного триггера, а положительный – к проводу питания автономного прибора.
3. Для обеспечения защиты от отключения разъема основного брелка сигнализации необходима модернизация колодки. Внутри печатной платы устанавливается дополнительная навесная перемычка. При отключении штекера от блока автономная сирена включится и будет работать от собственного аккумулятора.
4. На одной сигнализации можно одновременно использовать сирены различного типа. Неавтономный сигнализатор подключается через дополнительное реле и защищается отдельным предохранителем. Всего в параллельном подключении можно установить до пяти сирен.

Очень громкая сирена на транзисторах

Недавно понадобилось собрать довольно громкую сирену, при этом закупать компоненты не хотел, поскольку собирался дарить саму сирену в подарок. К счастью ничего собирать не пришлось, поскольку в старом хламе нашел несколько плат, которые в свое время снял из старых автомобильных сирен.

Сами платы, как уже сказал, довольно старые, поэтому реализована схема на транзисторах, никаких микросхем, и МК, с радостью предоставляю схему такой сирены для самостоятельного повторения.
Не смотря на простоту, сирена орет довольно громко, очень громко, это означает, что схема вполне подходит для охранной сигнализации автомобиля, а рабочее напряжение как раз позволяет подключить схему напрямую к бортовой сети автомобиля.

При желании компоненты можно заменить отечественными, они тоже работают отменно, да и вообще, сама схема не очень чувствительна к элементной базе, чудесно работает и с довольно большим разбросом используемых радиокомпонентов.

Транзисторы в схеме не перегреваются даже при долговременной работе. В схеме реализован двойной генератор – один для генерации тона, второй для изменения последнего.

Первый генератор при желании можно заменить на старый и уже забытый двухбазовый транзистор – КТ117, по идее, первый генератор полный аналог указанного транзистора.

Не дефицитные компоненты и простота сборки – основные достоинства данной схемы. Генератор можно подключить к любой ВЧ головке, например от старой охранной сигнализации или крякалки.

При желании мощность схемы можно поднять заменой конечного транзистора КТ817 на более мощный КТ819, но желательно установить транзистор на теплоотвод. Схему можно подключить к головкам, с сопротивлением катушки 4-16 Ом, при этом, чем меньше сопротивление катушки, тем сильнее вы нагрузите схему и транзистор (кт817) может перегреваться, взамен мощность будет большой, следовательно – при высокоомных головках (8-16Ом) мощность схемы будет поменьше.