Електронний сторож на мікроконтролер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Охорона і безпека

Коментарі до статті

Пропонований до уваги читачів пристрій реагує на обрив ліній електричного зв'язку (шлейфів) і сповіщає про це світлові та звукові сигнали. Керує "охоронцем" мікроконтролер PIC12F675, а включає сигналізацію симістор BTA140, пов'язаний з ним оптроном MOC3062.

Описуваний у статті електронний сторож призначений для охорони садового будиночка. Цілі встановлення такого пристрою - налякати зловмисника при спробі проникнення в будиночок і привернути до події увагу сусідів за допомогою звукової та світлової сигналізації.

Схема пристрою наведено на рис. 1. Його основа - мікроконтролер DD1 PIC12F675, тактова частота якого-4 МГц задана вбудованим у нього генератором. До ліній GP4 та GP3 (відповідно висновків 3 та 4) через контактну колодку XT5-XT8 підключені охоронні шлейфи Е1 та Е2. У кожному з них можуть бути один або кілька послідовно з'єднаних датчиків (герконів або механічних кнопок, які показані як вимикачі SA2-SA5), встановлених на дверях і вікнах. У черговому режимі контакти всіх датчиків мають бути замкнуті. Конденсатори C4 та C5 захищають входи мікроконтролера від імпульсних перешкод, які можливі на охоронних шлейфах.

Рис. 1. Схема пристрою

Виконавча частина пристрою, що керується мікроконтролером, виконана на оптосимісторі U1 і симісторі VS1 і розрахована на підключення сигнальних ламп розжарювання EL1, EL2 і сирен HA1, HA2.

Необхідна для експлуатації та налагодження пристрою індикація здійснюється світлодіодами HL1 та HL2 різного кольору світіння, підключеними до ліній GP1, GP5 (відповідно висновки мікроконтролера 6 та 2) через струмообмежуючі резистори R4 та R5. Зелений світлодіод HL1 вмикається при спробі відкриття будиночка. На його світіння господар дізнається про те, що хтось за його відсутності намагався проникнути в будиночок. Червоний світлодіод HL2 індикує включення сигналізації (висновки 6 та 2 мікроконтролера змінюють стан одночасно). Це дозволяє перевірити роботу приладу, не підключаючи сигнальні сирени та лампи.

Живиться пристрій від мережі змінного струму 230 50 Гц. Необхідна для роботи мікроконтролера напруга 5 створюється понижувальним трансформатором T1, випрямляючим мостом VD1, інтегральним стабілізатором напруги DA1 і фільтруючими конденсаторами C1-C3. Від коротких аварійних замикань захищає плавка вставка FU1.

Пристрій працює наступним чином. Після включення живлення 230 і надходження на мікроконтролер напруги +5 запускається програма мікроконтролера, яка налаштовує його лінії GP4 і GP3 на введення, а лінії GP0, GP1 і GP5 - на виведення інформації. Програма реалізує наступний алгоритм взаємодії з господарем:

1. Після подачі харчування господар має приблизно 60 с, щоб вийти з будиночка і закрити двері.

2. Через 1 хв після ввімкнення для перевірки справності пристроїв на 1 с включається сигнал тривоги (загоряється лампа, звучить сирена). Пристрій стає на чергування.

3. Стан датчиків перевіряється з періодичністю 1 с. При виявленні розімкнутого датчика через 10 с включається переривчастий сигнал тривоги (1 с включений - 1 с вимкнений) і запалюється світлодіод HL1 (як зазначалося, за його станом господар може визначити, чи не включався відсутність сигналу тривоги). Затримка включення світлового та звукового сигналів на 10 с необхідна для того, щоб господар, що повернувся, після відчинення дверей встиг вимкнути мережне живлення, не викликавши включення сигналу тривоги.

4. Через 3,5 хв після включення сигнал тривоги вимикається, і мікроконтролер перевіряє стан датчиків. Якщо вони замкнуті, пристрій переходить у режим охорони, при цьому світлодіод HL1 продовжує горіти. Якщо виявляється розімкнений датчик, пристрій переходить у режим очікування господаря. Господар, що повернувся, переводить прилад у початковий стан, вимкнувши живлення приладу.

Вихідний текст програми мікроконтролера та HEX-файл наведено у файлах Oxrana675.asm та Oxrana675.hex відповідно. Цими файлами задано необхідне слово конфігурації мікроконтролера (3F0CH).

Деталі пристрою змонтовані на двох фрагментах макетних плат із фольгованого склотекстоліту. На одній із них (рис. 2) встановлені мікроконтролер, оптрон, резистори R2, R3, R6 і конденсатор C3, на другій - всі інші деталі.

Рис. 2. Макетна плата із фольгованого склотекстоліту з деталями пристрою

Можлива заміна мікроконтролера PIC12F675 - PIC12F629 (без будь-яких доробок програми), оптрон MOC3062 - оптрон з меншим струмом спрацьовування, наприклад, MOC3043 або MOC3063, але в цьому випадку резистор R1 повинен мати опір 680 Ом. Діодний міст 2Д906А замінимо іншим відповідним за параметрами (наприклад, КЦ407А або DB107), а замість малопотужного інтегрального стабілізатора напруги 78L05 можна застосувати будь-який інший з вихідною напругою 5 (7805, КР142еН5а і т. п.). Резистори та конденсатори – малогабаритні будь-яких типів.

Застосований автором понижувальний трансформатор має дві вторинні обмотки, у тому числі використовується лише одна. Потужний від неї струм незначний, тому можна використовувати практично будь-який інший малопотужний трансформатор з вторинною обмоткою на 8...12 В. Як мережевий вимикач SA1 застосований звичайний побутовий, встановлений на стіні.

Конструктивне виконання пристрою може бути різним залежно від можливостей радіоаматора. Автор розмістив плати в корпусі старого побутового лічильника електроенергії. Два з наявних у ньому чотирьох потужних гвинтових затискачів використані для підключення проводів, що з'єднують прилад з мережею 230, а два інших - проводів, що йдуть від сигнальних сирен і ламп (на схемі ці контакти позначені як XT1-XT4). Проводи шлейфів пропускають у просвердлені в корпусі отвори і підключають до плати через клемну гвинтову колодку XT5-XT8. Світлодіоди HL1 і HL2 встановлюють на монтажній платі всередині корпусу (їх свічення спостерігають через скляне віконце, що є в ньому). Вид на монтаж пристрою показано на рис. 3 (кришка корпусу знята). Діодний міст VD1 змонтований на звороті великої плати і тому не видно.

Рис. 3. Вид на монтаж пристрою

Для шлейфів може бути використаний телефонний провід, наприклад, "локшина". Число послідовно включених датчиків визначається залежно від кількості вікон і дверей, що контролюються. Робота пристрою перевірялася зі шлейфами довжиною до 10 м. Якщо для охорони використовується один шлейф, замість другого встановлюють дротяну перемичку.

Щоб налякати зловмисника і привернути увагу сусідів по дачі, одну з ламп і одну з сирен розміщують усередині приміщення, а інші встановлюють поза ним, наприклад, на даху.

Авторський варіант пристрою експлуатується з двома лампами розжарювання потужністю по 40 Вт та двома електромеханічними сиренами СС-1 (споживана кожною з них потужність – 30 Вт). Симистор VS1 має невеликий тепловідведення. Втім, якщо потужність, що споживається сигнальними приладами, не перевищує 150...200 Вт, він може працювати без тепловідведення. Крім того, включення охоронної сигналізації трапляється рідко і на короткий час, а сама сигналізація переривчаста. Оптосимістор U1 під час роботи просто не встигає нагрітися.

При необхідності кількість ламп і сирен можна збільшити, але при цьому симістор VS1 доведеться встановити на тепловідведення, вибраний з урахуванням збільшення потужності, що споживається.

Для роботи з пристроєм, крім зазначених вище електромеханічних сирен, можуть бути застосовані і більш сучасні електронні сигнальні прилади з напругою живлення 230 В змінного струму.

Недолік пропонованого пристрою - його енергозалежність: при зникненні напруги в мережі він перестає виконувати свої функції. Щоб цього не сталося, його можна підключити до мережі через джерело безперебійного живлення (ДБЖ). Підійде будь-який ДБЖ невеликий потужності, призначений для використання з комп'ютером. Робота пристрою перевірена з ДБЖ UPS IPpON Model Back Verso 600.

Можливо, хтось вирішить повторити пропонований пристрій охорони із низьковольтними сигнальними приладами та вбудованою резервною акумуляторною батареєю. Для такої конструкції може стати в нагоді основа описаного пристрою - мікроконтролер із записаною в його пам'ять програмою.

Програму мікроконтролера можна завантажити з ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/02/ohrana675.zip.

Автор: Е. Щенов

Дивіться інші статті розділу Охорона і безпека.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Бездротові навушники Audio-Technica QuietPoint ATH-ANC700BT 20.05.2018 Компанія Audio-Technica повідомила про початок постачання навушників QuietPoint ATH-ANC700BT з бездротовим підключенням. Вони оснащені системою активного шумоподавлення. За словами виробника, це нова розробка в цій галузі, яка працює у ширшому діапазоні частот порівняно з типовими рішеннями, за рахунок чого забезпечує більший рівень шумоподавлення. Крім того, навушники забезпечують хорошу пасивну звукоізоляцію. Сенсорне керування дозволяє регулювати гучність, зупиняти та відновлювати відтворення, виконувати перемотування вперед і назад, відповідати на вхідні дзвінки, торкаючись навушників та проводячи по них. При цьому користувачеві не потрібно навпомацки шукати кнопки або пам'ятати їхнє розташування. У навушниках встановлені випромінювачі діаметром 40 мм. Діапазон відтворюваних частот тягнеться від 5 Гц до 40 000 Гц. Для бездротового підключення до джерела використовується інтерфейс Bluetooth 4.1. Навушники підтримують кодеки AAC, aptX та SBC, і можуть відтворювати сигнал Hi-Res Audio при дротовому підключенні. При бездротовому підключенні та увімкненій системі шумоподавлення запас автономності дорівнює 25 год. Навушники без кабелю важать 250 г. В комплект поставки ATH-ANC700BT входить кабель завдовжки 30 см для зарядки від порту USB і кабель завдовжки 1,2 м з роз'ємом TRS 3,5 мм. Вже доступний чорний різновид, сіра з'явиться у продажу в серпні. Ціна новинки – 199 доларів.

Інші цікаві новини:

▪ Людські тканини можна надрукувати

▪ Інноваційний штрих-код

▪ Снігоходи Taiga Motors

▪ SSD-накопичувач Adata SD600

▪ Інтелект та клімат

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Аудіотехніка. Добірка статей

▪ Всякий рано чи пізно потрапляє на свою поличку. Крилатий вислів

▪ стаття Як приймалися поправки до конституції США? Детальна відповідь

▪ стаття Дотримання режиму праці та відпочинку

▪ стаття Дерево. Прості рецепти та поради

▪ стаття Перетворювач напруги для живлення ЛДС потужністю 20-80 Вт. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024