Elektronika - baza wiedzy

Domofon klatkowy


Można się pokusić o stwierdzenie, że ten domofon jest jakby małą centralą telefoniczną .Nie ma w tym żadnej przesady gdyż działanie domofonu przypomina działanie aparatu telefonicznego. Do budowy domofonu użyłem elementów stosowanych w aparatach telefonicznych produkcji krajowej. Podstawowa różnicą miedzy prezentowanym domofonem a konstrukcjami domofonów, które były i są produkowane w kraju jest to że ograniczono do minimum liczbę przewodów łączących centralę domofonu z poszczególnymi mieszkaniami. Jest to jeden przewód wspolny i po jednym przewodzie do każdego mieszkania, do aparatów nie potrzeba doprowadzać przewodów zasilających, nie ma też przy aparacie przycisku do otwierania rygla. Rygiel otwiera się poprzez przekręcenie tarczą aparatu telefonicznego podłączonego do domofonu. Te wszystkie różnice powodują poważne ułatwienia przy montażu domofonu oraz przy konserwacji. Opisany układ domofonu działa od paru lat na mojej klatce schodowej bez zastrzeżeń. Domofon składa się z następujących zasadniczych bloków:

- zespół przełaczników

- układu rygla

- zasilacza dostarczającego napięć 24V- , 24V/AC, 10V -

- transformatora telefonicznego w układzie antylokalnym

- wzmacniacza m.cz z głośnikiem

Zespół przełączników jest to listwa z isostatami niestabilnymi w ilości isostatów zależnej od ilości mieszkań do których ma być podłączona centralka domofonu. Ukałd rygla eliminuje dodatkowy przewód sterujący ryglem, wykorzystywany w innych konstrukcjach domofonów. Transformator telefoniczny jest ransformatorem wyjętym wyjętym ze starego aparatu telefonicznego, którego zadaniem jest utworzenie układu antylokalnego. Do jednego z uzwojeń transformatora podłaczony jest wzmacniacz m.cz. z głośnikiem a do innego mikrofon węglowy. Zasilacz dostarcza napięć do zasilania wzmacniacza m.cz. , układu rygla, napiecia do wysyłania zewu do abonenta oraz napięcia do zasilania obwodu mikrofonowego. Model układu zmontowano na dwóch płytkach drukowanych, połaczonych miedzy sobą przewodami zakończonymi złączami wielpinowymi, co w poważny sposób ułatwia montaż układu oraz jego uruchomnienie.



ZASADA DZIAŁANIA DOMOFONU: Domofon wykorzystuje zasadę działania aparatu teleofonicznego. Centralnym elementem domofonu jest transformator telefoniczny w układzie antylokalnym. Uzwojenie L1 jest uzwojeniem do którwgo przyłączony jest wzmacniacz m.cz. , uzwojenie L2 i L3 oraz rezystory R4 i R5 wchodza w skład obwodu mikrofonu.

Działanie jest następujące : Traktując mikrofon jako źródło siły elektromotorycznej widzimy, że kierunki prądów płynących w uzwojeniach L2 i L3 transformatora są przeciwne.



Liczba zwojów w uzwojeniach L2 i L3 oraz rezystancja całkowita uzwojenia L2 i L3 są tak dobrane w stosunku do łącza (linii abonenta), że prady płynące przez uzwojenia L2 i L3 daja praktycznie takiesame wzbudności (amperozwoje). Wobec przeciwnych kierunków tych prądów nie wytworzą one żadnego strumnienia, a co zatym idzie nie przetransformują się do wzmacniacza m.cz. Krótko mówia zadaniem takiego układu jest niedopuszczenie do obwodu wzmacniacza, pradu przemiennego wytworzonego przez mikrofon. Natomiast prądy przychodzące z łącza abonenta przepływają przez uzwojenia L2 i L3 w tym samym kierunku wytwarzając zgodne co do kierunku strumnienie i w rezultacie przenoszą sie do wzmacniacza m.cz. Jak widać ze schematu równolegle do uzwojenia L1 transformatora telefonicznego sa podłaczone przeciwsobnie diody D1 i D2, stanowią one tzw. układ przeciwtraskowy. W czasie normalnej rozmowy napięcia indukowane w uzwojeniu L1 jest rzedu ułamka wolta wobec czego diody nie przewodzą. Gdy napięcie wzrośnie powyżej wartości zależnej od napiecia przewodzenia diody: dioda przewodzi bocznikując wejście wzmacniacza m.cz. W rezultacie nie słychać w głośniku ewentualnych trzasków. Biegun dodatni zasilacza+24V jest połączony poprzez zespół przełączników oraz linie do aparatu w mieszkaniu, drugi przewód wspólnypodłaczony jest do aparatu w mieszkaniu i do uzwojenia L2 transformatora centralki domofonu. Obwód rozmówny zamyka sie poprzez uzwojenia L2 iL3 oraz rezystory R4 i R5 i wkładkę mikrofonową.W przypadku gdy słuchawka aparatu jest odłożona w opisanym obwodzie prąd nie płynie. Gdy słuchawka zostanie podniesiona, to w wyżej opisanym obwodzie rozmównym popłynie prąd zasilania mikrofonu. W obwodzie tym podczas rozmowy zmienia się rezystancja mikrofonu węglowego, w związku z tym płyną równieżprady rozmówne. Prąd rozmówny wytworzony w aparacie (abbonenta w mieszkaniu) płynąc w tym obwodzie indukuje sie w uzwojeniach wtórnych transformatora centralki domofonu, gdzie następnie jest wzmacniany w we wzmacniaczu m.cz. W szereg obwodu rozmównego włączony jest rezystor Rx, wartość spadku napięcia na tym rezystorze steruje układem rygla. Wartość rezystora Rx jest tak dobrana aby spadek napięcia wynosił powyżej 0,5V przy zwartych przewodach do abonenta i przy rezystancji pętli zwarciowej nie większej niż15 om. Przy podniesionej słuchawce spadek napięcia na rezystorze Rx powinien być mniejszy niż 0,5V. Dobierając wartość Rx powinniśmy uwaględnić to, że wszyscy abonenci mogą podnieść słuchawkę co automatycznie powoduje zmniejszenie rezystancji obwodu rozmównego. W tym przypadku zwiększenie spadku napięcia na rezystorze nie może spowodować zadziałania tranzystora T1 i otwarcia zamka rygla. Orientacyjna rezystancja wejściowa aparatu telefonicznego produkcji polskiej dla prądu stałego wynosi około 270om. W układzie sterującym pracą zamka rygla zastosowałem popularny układ NE 555 w funkcji wyłącznika czasowego. Zasadniczo działanie rygla jest następujące, pryz podniesionej słuchawce spadek napięcia na Rx wynosi około 0,1V co nie powoduje zadziałania tranzystoraT1 i wyzwolenia układu czasowego NE555. Przy pokręceniu tarcza numerową aparatu zwierają sie styki, które bocznikują aparat telefoniczny co powoduje obnizenie sie rezystancji obwodu, następuje zwiększenie płynącego prądu w obwodzie i zwiększenie spadku napięcia na rezystorze Rx do wartości około 0,6V. Powoduje to zadziałanie tranzystora T1 i wyzwolenie układu czasowego NE555 i uruchomnienie zamka rygla. Rygiel otwarty jest przez czas zależny od doboru R7 i C16. Czas otwarcia rygla mozemy wyliczyć orientacyjnie według wzoru T=1,1 x R x C . Czas otwarcia proponuje usawić na około od trzech do pięciu sekund. Wysyłanie zewu z centrali domofonu do aparatu w mieszkaniu odbywa sie poprzez przyciśniecie przycisku izostatu danego mieszkańca. Napięcie zmienne 24V przy naciśnięciu przycisku jest podawane na aparat telefoniczny, gdzie powoduje zadziałanie dzwonka w aparacie abonenta. W zasilaczu należy zwrócić uwagę na filtrację napięcia zasilania obwodu mikrofonu. Kondensator filtrujący C9 powinien mieć pojemność nie mniejszą niż 4700uF aby tętnienia były jak najmniejsze. Do zasilania wzmacniacza m.cz. i układu rygla jest zastosowany stabilizator scalony typu 7810. Napięcie przemienne do zasilania zewu brane jest bezpośrednio z uzwojenia wtórnego transformatora zasilającego. transformator zasilający zastosowany w domofonie to transformator typu TS który dostarcza napięcia na uzwojeniu wtórnym o wartości 24V/AC . Wzmacniacz m.cz. wykonany został z użyciem układu scalonego produkcji krajowej UL1401, jest to fabryczna aplikacja tego układu. Poziom wyjściowy ze wzmacniacza reguluje sie za pomocą potencjometru P1, tak aby nie występowały sprzężenia miedzy mikrofonem a głośnikiem wzmacniacza. Aby ograniczyć wymiary zastosowałem głośnik o średnicy 5,5cm o mocy 0,25VA i impedancji 8om. Zastosowałem mikrofon węglowy typu MB61 o średnicy 3cm. Układ po zmontowaniu i podłaczeniu chociaz jednego abonenta należy wyregulować. Potencjometrem P1 i ustawić odpowiedni poziom słyszalności z głośnika tak, aby nie powodować sprzężeń między mikrofonem a głośnikiem. Montaż domofonu ze względu na jego prostą konstrukcję i niewielką ilość kabli połączeniowych jest bardzo prosty i przyjemny. Jeżeli na swojej klatce nie masz domofonu proponuję abyś wykonał ten tani układ, który zaskoczy Ciebie jaki i twoich sasiadów.