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.

[ Скрыть ]

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.

Пьезоэлектрическая автомобильная сирена Электромагнитная уличная сирена

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.

Последовательность сборки:

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.

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.

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.

Сирена для сигнализации – эффективный способ спугнуть злоумышленника, используемый людьми еще в каменном веке. Перед стойбищами на деревьях находились доисторические «часовые», начинающие кричать и издавать различные устрашающие звуки, подавая сигнал об опасности и одновременно пытаясь отпугнуть нежеланных визитеров.

Позднее, с открытием и «приручением» огня, перед входом в пещеру стали разжигать костры – первая световая сигнализация. А если учесть, что всю ночь рядом с огнем находились поддерживающие его люди, готовые подать сигнал об опасности криком, то кажущийся сейчас простым огнем в темноте, костер, становился уже прототипом современной охранной сигнализации, сочетающей в себе световое и звуковое оповещение.

Применение сирены в охранной сигнализации

Хотя системы, предназначенные для обеспечения безопасности, предупреждающие о возникновении потенциальных угроз, постоянно совершенствуются и становятся все более сложными и «самостоятельными», в их основе по-прежнему лежит звуковая сирена для сигнализации.

Звук – самый эффективный и простой способ оповестить окрестности о происшествии, поэтому, как бы стремительно ни развивались охранные технологии, сирена для сигнализации всегда будет основной составляющей.

Сирена применяется в устройстве практически любой охранной системы как внутренней, так и наружной. Сам тип звукового сигнала, издаваемый оповещателем, тоже может быть любым – от привычных в восприятии и ассоциирующихся с различными происшествиями «завываний» (какие издают полицейские, пожарные и медицинские сирены), до полностью нестандартных:

1. воспроизведения речи;
2. собачьего лая;
3. кваканья лягушек;
4. криков петухов.

Конструкторы предлагают не только значительный ассортимент набора издаваемых звуков, но и варианты тональности и мощности оповещения. Звуковой момент крайне важен, к примеру, в дачном поселке, в автомобиле, припаркованном на обочине рядом с многоэтажным домом.

Цель использования сирены не в том, чтобы испугать потенциального злоумышленника отказаться от намерений, даже самые «страшные» звуки способны лишь детей, задумавших хулиганство или спугнуть животных, случайно забравшихся на охраняемую территорию. Основное назначение, которое имеет сирена для охранной сигнализации – оповестить владельца объекта об опасности.

То есть она должна быть услышана и однозначно воспринята только в качестве сигнала о беде. Поэтому не стоит ставить на дачные домики оповещатели с петушиными криками, а на припаркованные у многоэтажных жилых комплексов машины – звуки мурлыкающих кошек, воробьиное чириканье. Такой сигнал не будет воспринят находящимися рядом людьми в качестве знака опасности и его не услышат дальше пятого этажа.

Принцип работы сирены

Звуковая сирена, как устройство, имеет два основных рабочих принципа:

• пьезоэлектрический;
• электромагнитный.

Сирена представляет собой трубку – сердечник, выполненный из магнита, с намотанной медной проволокой. Мембраной в устройстве служит тонкая металлическая пластинка. А также в корпус вмонтирован еще и генератор, формирующий громкий и мощный звук – от 800 герц и до 2200 герц.

Принцип работы оповещающих устройств позиционируется производителями, как устаревший и затратный. Однако, подобные репродукторы незаменимы в ряде случаев, к примеру, при оборудовании системы общегородских оповещений, обустройстве тревожной сигнализации в парковом комплексе.

Пьезоэлектрический тип используется практически повсюду, от автомобильных систем сигнализации и сигнализаций, монтируемых в дверные ручки, до устройств пожарной безопасности и системы цеховых оповещений.

Основное отличие – электромагнитной «классике» требуется базовая сеть в 220 вольт, а пьезоэлектрика довольствуется уровнем питания от 10 до 20 вольт.

Какие виды сирены бывают?

Как охранное устройство, сирена может быть разных видов, в первую очередь подразделение производится на:

1. внутренние;
2. уличные, то есть – наружные.

Разумеется, к ним предъявляются полностью разные требования, начиная от материалов корпуса и заканчивая звуковым сигналом.

Внутренние устройства имеют низкую прочность и слабую защищенность корпуса, зато обладают большим выбором звучаний, очень популярна музыкальная сирена, воспроизводимая различные записи – остроумные высказывания, голоса животных и так далее.

Наружные системы, наоборот, выполняются из материалов, стойких к перепадам температур, осадкам, жаре материалов, к тому же имеющих и противовандальную прочность. Такая аварийная сирена обычно имеет высокую мощность, но не имеет ассортимента типов звуковых оповещений.

Кроме этого сирены подразделяются на:

• радиоактивными – беспроводными;
• стационарными – проводными.

Автономные варианты устройств, передающие сигнал по радиоволне, «питаются» энергией батарей различных типов.

И также сирены классифицируются на:

1. звуковыми;
2. световыми;
3. комбинированными.

Самые эффективные по оказываемому психологическому эффекту системы – комбинированная светозвуковая сирена.

Редко, но встречаются еще в продаже и ручные сирены, срабатывающие, только если человек их включает.

Зачем покупать – сделаем сирену своими руками

Сделанная сирена своими руками, вполне может подойти для гаража во дворе, дачного домика. При жизни в многоквартирном доме, самодельная сирена тоже может пригодиться, если кто-либо из соседей постоянно у себя, например, пенсионеры или домохозяйки.

Разобраться, как сделать сирену своими руками, нетрудно.

Необходимые приспособления:

• динамик, подойдет абсолютно любой, можно применить из старого радиоприемника, колонок и так далее;
• транзистор, сгодится что угодно, но в рабочем состоянии, не перегоревший;
• кнопка, можно снять с чего угодно;
• электролитический конденсатор, здесь есть ограничение – запас выдерживаемого напряжения – не менее 16 вольт;
• батарейки от 9 вольт.

Этого хватит для спаивания простейшей ручной сирены, при наличии паяльника, олова и канифоли.

Помимо материалов, потребуется корпус. Опять же применить можно что угодно, от коробочки из-под зубного порошка, до деревянной шкатулки.

Особенности подключения сирены

Первое, что сделает любой абсолютно злоумышленник, услышавший звуки оповещателя – не сбежит в панике, а отключит сирену, перерезав ее проводки.

Поэтому основной особенностью монтажа сигнализирующих о неприятностях устройств является максимальная маскировка этих проводов. Задача хлопотная, большинство людей прибегают к более простому решению – подключение автономной сирены.

В том, как подключить сирену к сигнализации, есть два момента, требующие внимания:

1. любая автономная модель, функционирующая за счёт радиоволн, будет работать только в сочетании с сигнализацией такого же типа и ни с какой другой;
2. элемент «радио» находится рядом с батарейным отсеком, его нужно настроить на ту частоту, на которой функционирует система в целом.

Все, сирена автономная готова к работе, следует лишь не забывать менять в ней элементы питания.

Гораздо сложнее подключение автомобильных сирен. Несмотря на обилие инструкций и всевозможных схем, заниматься этим самостоятельно, не будучи автомехаником, не рекомендуется, поскольку можно серьезно повредить автомобильный аккумулятор.

Что же касается проводных сирен, то от корпуса «ревуна» протягиваются проводки к принимающей части сигнализационного модуля, далее «шайбы» привинчиваются к гнездам и модуль закрывается крышкой. Особенность – провода обязательно следует замаскировать или же изолировать всеми возможными способами.

Если подключается музыкальная сигнализация, то нужно не забыть выбрать и настроить желаемую мелодию, как ни парадоксально, но именно звуковой момент многие часто упускают.

Для абсолютно любой сирены важным моментом является то звуковое давление, мощность, с которой она звучит. Уличная сирена не должна обладать давлением меньше, чем 85 децибел. Для большей наглядности сравнение с техникой и жизненными моментами:

• 80–95 децибел – уровень звука мототехники с наличием глушителей;
• 100–120 – уровень воздействия, сопоставимый с полным оркестром или же рок-концертом;
• 132 – звук, равный по своему действию на слух мощности двигателей самолета при взлете.

Для внутренних устройств мощность свыше 130 единиц совершенно не требуется, а вот для охраны снаружи тип сирены нужно выбирать по принципу – чем сильнее, тем лучше.

Видео: Мощная беспроводная сирена для GSM сигнализации

Иногда, в перерывах между собиранием более сложных устройств, появляется желание развлечься и собрать что-нибудь, пусть не имеющее практической пользы, но как предмет, который так, навскидку, можно показать знакомым, на вопрос, что интересного и оригинального собрал.

Схема этой прерывистой сирены очень простая, я нашел её несколько лет назад в интернете, тогда же была спаяна плата и опробована на практике. В основе её лежит генератор на транзисторах VT1 и VT2, собранный по схеме несимметричного мультивибратора. Как она работает: при нажатии на кнопку SB1 раздается звук сирены с все повышающейся тональностью, после отпускания кнопки тональность понижается и сирена замолкает. Тональность звучания можно изменить подбором конденсатора С2, либо взять несколько конденсаторов соединив их последовательно, параллельно или в смешанное соединение. Динамик взял мощностью 0.1 Вт, он стоял раньше в какой-то китайской игрушке. Взять динамик больших размеров не позволял корпус. Плату тогда травить не стал, а изготовил её путем прорезания канавок.

При проверке сирены экспериментировал с разными динамиками, мощностью от 0.1 до 5 Вт, сопротивлением 4-8 Ом, со всеми работало нормально. Напряжение питания подавал 9-11 вольт, можно запитать от "кроны ” либо если удастся найти в продаже 2 последовательно соединенных батарей 3R12 (советское название 3336 ) на 4.5 вольт, последних хватит на дольше.

Также можно запитать от китайского блока питания выдающего 9-12 вольт. Если кто-либо не захочет вручную, кнопкой, задавать тональность звучания, думаю можно подключить заместо кнопки симметричный мультивибратор, тогда в то время, когда транзистор мультивибратора будет открыт, сирена будет звучать, когда транзистор закрыт, соответственно молчать. Вот фото готового устройства:

Конденсаторы поставил пленочные, просто потому, что они у меня были, но и керамические конденсаторы, я думаю, работали бы здесь не хуже. Транзисторы также можно взять любые соответствующей структуры. В ждущем режиме, при замкнутом выключателе SA1, устройство потребляет незначительный ток, что позволяет при желании использовать его в качестве квартирного звонка. При нажатой кнопке SB1 потребляемый ток возрастает до 40 мА. Привожу рисунок печатной платы этой сирены:

Сирена применяется для звукового оповещения какого-либо процесса. Как правило, сирена раздается при возникновении тревожного события, но радиолюбители используют такие звуки в устройствах различной сигнализации. Тональность и частота такого звука заставит злоумышленников отказаться от нехорошего намерения.

Собирая сирену, мы преследуем еще одну цель – улучшить навыки и опыт в разработке электронных устройств. Поскольку данная схема сирены является довольно простой и под силу даже начинающему радиолюбителю, то мы подробно рассмотрим назначение всех элементов схемы.

Схема сирены

Схема сирены состоит из трех , двух , динамика или громкоговорителя и источника питания напряжением 9 В, в качестве которого подойдет крона. Динамик подойдет мощностью до одного ватта, сопротивлением 8 Ом.

Как работает сирена на двух транзисторах

Кнопкой с фиксацией или маленьким выключателем K1 подается питания от кроны 9 В на схему. Звук в динамике BA возникает за счет протекания по его обмотке переменного напряжения, которое формируется с помощью генератора, построенного на транзисторах VT1 и VT2.

При нажатии кнопки без фиксации K2 от источника питания начинает заряжаться конденсатор C1 по пути через резистор R1. По мере заряда C1 возрастает потенциал на базе VT1 и некотором значении напряжения транзистор открывается, а звук в динамике начинает плавно нарастать. Максимальная громкость сирены достигается при полностью заряженном конденсаторе C1. Время нарастания звука равно времени заряда C1, то есть его емкостью и сопротивлением резистора R1.

При отпускании кнопки K2 начинается разрядка электролитического конденсатора, и громкость сирены начинает снижаться за счет снижения потенциала на базе VT1. Время разряда конденсатора, а соответственно время работы сирены определяется емкостью C1, величиной сопротивления R2 и R3, а также сопротивлением pn-перехода база-эмиттер VT1.

Керамический конденсатор C2 образует обратную положительную связь двух транзисторов. Путем изменения емкости C2 можно изменять тональность сирены на двух транзисторах.

Обычно для средств оповещения используют разные звуковоспроизводящие устройства. Это могут быть автомобильные и пожарные сигнализации, системы охраны квартир и магазинов. Вот и предлагаю собрать схему двухтональной сирены предназначенную для данных целей:

При подключении к схеме питания, звукоизлучатель издает тональные звуки, тон которых резко сменяет друг друга. Звук сирены очень напоминает работу автомобильной сигнализации. Схема состоит из двух мультивибраторов и инвертора d1,5 и усилителя мощности на транзисторах VT1-VT4. Для сирены желательно взять высокочастотный динамик от 3вт. В качестве источника питания устройства необходим блок питания, обеспечивающий выходное напряжение 6…12 В и ток, не менее 1А.

При питании от предельного (для микросхемы) напряжения 12В, схема сирены сможет отдавать мощность до 10 ватт. А если запитать микросхему через резистор и стабилитрон, то подняв напряжение до величины, ограниченной параметрами переходов транзисторов, можно получить мощность до сотни ватт! Получится городская система оповещения:)

Во избежание перегрева и выхода из строя транзисторов, их необходимо установить на радиатор, площадью со спичечный коробок. Но если питание не больше 6В - то необязательно.

Транзистор КТ815 легко заменяется на КТ817, КТ814 - на КТ816. Диоды можно применить КД521, КД522, КД503, КД102. При долгой работе сирены, транзисторы обязательно поставить на радиаторы. Настройка частоты производится резисторами - подобрать при помощи р1, р1 можно применить подстроечный (я применил на 1мом). Настройка тона. Необходима подборка р2 и р3, р4 и р5, попарно они должны быть одинакового сопротивления по схеме. Автор: Рыбалко Р.