Несмотря на наличие в продаже большого выбора сложных охранных устройств, дополнительная установка недорогих приборов с конкретными зонами контроля в охраняемом объекте всегда необходимы и востребованы. Такие несложные устройства, как правило, состоят из датчика, реагирующего на появление нарушителя или неправомерные его действия и схемы управления сиреной. Питание выполняется от электросети и дополнительного аккумулятора.
Иногда нарушитель проникает в «мёртвую зону», недосягаемую для аппаратуры наблюдения, или установка дорогих аппаратов контроля и наблюдения экономически невыгодно. Особенно незащищёнными сигнализацией оказываются замки дверей помещений, при подборе ключей или наличия их копии войти в помещение не представляет трудностей. Чаще всего для охраны входных дверей требуется сигнал сирены небольшой длительности и мигающий светодиод, чтобы предупредить нарушителя о том, что территория находится под охраной и дальнейшие действия нежелательны.
Автономное электронное устройство позволяет обеспечить охрану дверей и окон помещения. Датчик можно использовать любого типа: герконовое реле на замыкание от постоянного магнита, или срабатывание от прикосновения к контактам сенсора Е1.
Применение в схеме для озвучивания заводской сирены ВА1 оправдано её простой конструкцией с небольшим током потребления и выходной мощностью в 120 дб. Плата сирены состоит из одной микросхемы ТС40690, усилителя на транзисторе D468 и излучателя типа ЗП-3. Сирену можно установить отдельно, или переложить компоненты с платой в подходящий пластмассовый корпус вместе со схемой охраны входной двери. При контроле состоянии окон квартиры на место контактов Е1 устанавливаются герконы.
Сигнал сирены при нарушении охраны звучит не более 5-10 секунд после кратковременного прикосновения к датчику или его замыкания на общий провод, при повторном прикосновении к датчику (дверная ручка или геркон на замыкание) сигнал охраны прозвучит через несколько секунд перерыва, достаточных для разряда конденсатора С1 через внутренний транзистор таймера DA1. Время звучания сигнала сирены регулируется резистором R8 «Время». Напряжение питания таймера DA1 и времязарядных RC цепей стабилизировано транзистором VT1.
Питание выполнено от сетевого адаптера 12В 100 мА или отдельного трансформатора с выпрямителем. При отключенном электроснабжении питание на схему подаётся от резервного аккумулятора 12В 2-4 а/час. В дежурном режиме ёмкости аккумулятора достаточно не менее чем на 1-2 месяца без подзарядки. При наличии сетевого питания аккумулятор подзаряжается от трансформатора Т1 через выпрямительный мост и ограничительный резистор R12.
Характеристики охранного устройства:
Напряжение питания 12вольт.
Ток потребления без сигнала менее 10 мА,
с сигналом не более 100мА.
Звуковое давление 120 дб
Время сигнала 5-10 секунд.
Повтор с прерыванием 5-10 сек.
Вес без блока питания не более 120 гр.
При срабатывании схемы от касания к замку дверей или к металлической дверной ручке на сенсоре Е1 наводится переменное напряжение - при касании к верхнему контакту, или понижается напряжение на входе 2 DA1 нижнего компаратора таймера при одновременном касании обеих контактов, включается сирена и в течении 5-10 секунд звучит переливающий сигнал сирены. Светодиод HL2 зажигается в перерывах звуковых сигналов, от него можно выполнить отдельное питание индикации состояния охраняемого объекта на центральном пульте. Принципиальная схема устройства охраны дверей не содержит дефицитных элементов, генератор собран на аналоговом таймере DA1, с внешними зарядными RC – цепями R2, R3, C1. Выходной усилитель мощности выполнен на мощном полевом транзисторе VT2, сирена установлена заводского исполнения с небольшой потребляемой мощностью типа VP6-D.
Блок питания на трансформаторе Т1 может заменён на заводской адаптер с характеристиками не ниже требуемых.
Для оперативной работы схемы охраны входной двери применён аналоговый таймер серии 555, хотя подойдёт и более энергоэкономичной серии 7555 или российский аналог КР1006 ВИ1.
Функциональная схема таймера DA1 состоит из элементов: двух операционных усилителей, работающих в качестве компараторов; RS – триггера; выходного усилителя и ключевого транзистора для разряда конденсатора внешней цепи. Вывод 2 используется для управления переключением выходного напряжения, вывод 3 - выход таймера; вывод 4 – сброс, не используется; Вывод 5 – контрольное напряжение, позволяет получить прямой доступ к точке делителя с уровнем 2/3 напряжения питания, использование данного вывода позволяет менять этот уровень для получения модификаций схемы. Вывод 6 - вход верхнего компаратора, используется для переключения выхода в нулевое состояние, это происходит когда напряжение на входе 6 превысит уровень 2/3 напряжения питания. Вывод 7 обычно используется для разряда внешнего конденсатора. Последовательно с конденсатором С1 обязательно устанавливается резистор для защиты разрядного транзистора от пробоя током разряжаемого конденсатора, в данной схеме эту функцию выполняет резистор R6.
Таймер на микросхеме DA1 работает в режиме ждущего мультивибратора. В исходном состоянии на выходе 3 таймера присутствует нулевой уровень напряжения, так как при подаче напряжения питания на схему, на входе 2 нижнего компаратора микросхемы DA1 напряжение выше 1/3 Uп, в этом состоянии микросхема может находиться бесконечно долго.
При появлении запускающего импульса в виде сетевого фона напряжения от руки или замыкания входа 2 на общий провод напряжение на нижнем компараторе снижается почти до нуля, переключается внутренний триггер, что приведёт к закрыванию внутреннего разрядного транзистора, конденсатор С1 начнёт заряжаться через резисторы R2,R3. В это время на выходе 3 DA1 напряжение переключится на высокий уровень. Через время зависящее от параметров R2,R3,C1 сработает верхний компаратор по входу 6 и переключит триггер в исходное состояние, открытый внутренний транзистор таймера разрядит конденсатор С1 со временем зависящим от сопротивления резистора R3, на выходе 3 напряжение перейдёт в низкий уровень, и схема вернётся в исходное состояние.
При последующем прикосновении к датчику Е1 или его замыкании на общий провод на выходе 3 будет формироваться новый одиночный импульс.
Длительность одиночного выходного импульса равна: Т=1,1(R2 + R3) C1.
Питание микросхемы таймера выполнено на транзисторе VT1, смещение на стабилитрон VD1 выполнено через резистор R9. С выхода 3 микросхемы DD1 высокий уровень через ограничительный резистор R7 поступает на вход усилителя на полевом транзисторе VT2.Преимущество установки полевого транзистора перед биполярным в том, что он работает в режиме ключа с небольшими потерями мощности на переходе, не требуется радиатор. Стабилитрон VD2 на входе VT2 защищает транзистор от возможного превышения паспортного напряжения на затворе. Состояние напряжения на стоке транзистора определяется свечением светодиода HL2 красного свечения, а наличие напряжения питания светодиодом зелёного свечения HL1. Конденсатор С1 - зарядный, назначение остальных - защита от помех и сглаживание пульсаций напряжения питания. Резистор R8 служит для установки модификаций схемы и изменения времени переключения выходного напряжения. Резистор R10 в цепи истока транзистора ограничивает ток короткого замыкания цепи нагрузки.
Аккумулятор аварийного питания GB1 подзаряжается в буферном режиме через резистор R12 от сетевого источника на трансформаторе T1 и диодном мосте VD3.
После сборки принципиальной схемы на плате размерами 90*30 к ней подключаются дополнительные элементы: Силовой трансформатор напряжением 12 вольт и ток до 100 мА и аккумулятор GB1 устанавливается внутри подходящего корпуса типа БП-1, сирену ВА-1 желательно установить отдельно.
Правильно собранная схема работает без сбоев, для «прогонки» предварительно замыкается временной перемычкой цепь входа 6 и 2 таймера в режим автогенератора, резистором R8 устанавливается время работы сирены.
Ток подзарядки аккумулятора GB1 подбирается резистором R12 в пределах 20-30 мА. Провод к датчику Е1 при длине более 50 см следует проложить в экране.
В схеме применены резисторы С1-4 или С2-29, переменные СП3-4А,СП3-23 для печатного монтажа. Конденсаторы типа КМ, электролитические - фирм VENT, SAHA, JACKCON или К50-35.
Диодный мост можно установить из сборок КЦ407А, КЦ405, 2КВР08М, S1VB A60. Трансформатор подойдёт от сетевых адаптеров типа ТПП или ТН.
Схема собирается на одностороннем стеклотекстолите и крепится рядом с входной дверью. Провода сенсора Е1 подключаются к дверному замку или ручке. На металлической двери вместо сенсора закрепить герконовый датчик охраны с магнитом, срабатывающий на замыкание при открывании двери, и подключить их к сенсору Е1.При открывании двери сирена включится через 5-10 секунд произойдёт автоматическое отключение. Светодиод HL1, предохранитель FU1 и выключатель SA1 крепятся на корпусе устройства, светодиод HL2 выводится на входную площадку или на центральный пульт контроля охраны.
Литература:
- М.Путырский Оптоэлектроника. Радиолюбитель № 07,08,09 /2004 г.
- И.П. Шелестов Радиолюбителям полезные схемы. Солон-Пресс. Москва 2003г.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DA1 | Программируемый таймер и осциллятор | NE555 | 1 | КР1006ВИ1 | В блокнот | |
| VT1 | Биполярный транзистор | КТ3102Б | 1 | В блокнот | ||
| VT2 | Полевой транзистор | КП501А | 1 | В блокнот | ||
| VD1 | Стабилитрон | КС210Б | 1 | В блокнот | ||
| VD2 | Стабилитрон | КС156А | 1 | В блокнот | ||
| VD3 | Диодный мост | КЦ407А | 1 | В блокнот | ||
| С1 | 47 мкФ | 1 | В блокнот | |||
| С2, С3 | Конденсатор | 0.01 мкФ | 2 | В блокнот | ||
| С4, С5 | Конденсатор | 0.33 | 2 | В блокнот | ||
| С6 | Электролитический конденсатор | 470 мкФ 16 В | 1 | В блокнот | ||
| R1 | Резистор | 1.2 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R2 | Резистор | 6.8 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R3 | Подстроечный резистор | 100 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R4 | Резистор | 36 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R5 | Резистор | 910 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R6 | Резистор | 120 Ом | 1 | В блокнот | ||
| R7, R12 | Резистор | 100 Ом | 2 | R12 1 Вт | В блокнот | |
| R8 | Подстроечный резистор | 10 кОм | 1 |
Авторы: Балимов Эдуард, Гольцов Андрей.
Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script
Эта ОС была задумана с коммерческой целью ещё в далёком 2007 году, несколько раз модернизировалась и успешно прошла множество проверок и несколько модификаций за прошедшее время. Основные её задачи заключаются в нескольких пунктах:
1) Должна оповещать владельца о проникновении в охраняемое помещение и возгорании и при таких случаях давать прослушать, что там происходит.
2) Должна работать в широком температурном диапазоне при эксплуатации в условиях любого не отапливаемого помещения (у нас в Западной Сибири зимой минус сорок не редкость, а летом под железобетонной крышей гаража доходит до плюс пятидесяти).
3) Должна работать в тяжёлых условиях электропитания (в тех же гаражах сетевое напряжение может не только просаживаться до 150 вольт, но и пропадать по нескольку раз в течении короткого времени).
4) Должна быть простой в установке, вводе в эксплуатацию и использовании (последнее требование не шутка - если человек полгода не пользуется чем-то сложным, то легко забывает некоторые “навороты”).
5) В случае проникновения в помещение или возгорания в нём, должна иметь максимально возможную “длительность жизни”, т.е. успеть позвонить владельцу и включить звуковое оповещение до того, как взломщики или огонь доберутся до неё.
6) Должна быть по возможности дешёвой при покупке и в эксплуатации.
Сами мы понимали, что “стопроцентно” выполнить ВСЕ мыслимые требования не возможно, и постарались ограничиться минимальной функциональностью, а так же свести к минимуму всевозможные ошибки при проектировании, установке и эксплуатации системы. Поэтому решили использовать как можно меньше “самодельщины”, тем более что конторы, торгующие пожарно-охранными системами предлагают извещатели (датчики) и оповещатели (сирены) оптом и в розницу на любой вкус и цвет, а в качестве GSM-модуля решили использовать сотовый телефон - на то время стоимость нового Philips180 в магазине была в два с половиной раза меньше модуля SIM300 в компании Symmetron. Оставалось только написать программу для микроконтроллера, соединить в одно целое процессорную часть, “периферию”, телефон и подать туда питание.
Базовая система ориентирована на охрану гаража площадью не более 30 кв.м. от взлома и имеет такие свойства и параметры:
1. ставится и снимается с охраны при помощи ключа Touch Memory (далее ТМ):
А. уходя из помещения прикладываете ключ ТМ к считывателю и нажимаете кнопку “Выход” на считывателе ТМ (установлен внутри помещения), затем не торопясь выходите - система встанет на охрану спустя 15-20 секунд после закрывания входной двери.
Б. заходя же в охраняемое помещение, нужно просто приложить ключ ТМ к считывателю (первый звонок о взломе на Ваш телефон обычно успевает прийти);
2. имеет один инфракрасный датчик (Patrol или Рапид), реагирующий на движение людей и появление огня в охраняемом пространстве;
3. один магнитный датчик (ИО 102-20), устанавливаемый на входной двери (магнит на дверь, геркон на косяк);
4. звуковой оповещатель (Иволга или Флейта), включаемый в случае срабатывания охранки (обычно используется режим задержки включения на 30 секунд - пока система выполняет первый звонок);
5. встроенный сотовый телефон (Siemens или Philips), звонящий на заранее записанные в SIM-карту телефонные номера, не важно, сотовые или городские (если дверь гаража, например, взломали и ходят внутри помещения - будет звонить Вам беспрерывно по тридцать секунд на каждый номер, а если убежали, услышав сирену, отзвонится по два раза на оба номера и перестанет, но если кто-то ещё войдет в помещение - ИК датчик его увидит и она опять начнёт Вам звонить и включать звуковое оповещение);
6. можно позвонить на номер охранки и определить то состояние, в котором она находится в этот момент:
А. если она не стоит на охране - будут слышны длинные гудки;
Б. если стоит на охране и всё нормально - сбросит Ваш вызов - пойдут короткие гудки;
В. если поднимает трубку и даёт послушать - был взлом;
Г. если милый женский голос сообщает о недоступности абонента - отсутствует питание системы.
7. на встроенном же аккумуляторе вышеперечисленная комплектация находится ещё от двух до семи суток после пропадания сетевого напряжения - зависит от качества аккумулятора и используемой модели телефона (Philips-ы более экономичны);
8. подзарядка аккумуляторной батареи происходит постоянно при наличии сетевого напряжения, а при его долгом отсутствии и снижении напряжения на аккумуляторе до десяти вольт защита от глубокого разряда батареи отключает систему от питания.
9. при использовании в охранке SIM-карты с тарифом без абонентской платы деньги со счета не расходуются, но надо хотя бы раз в три месяца зайдя в охраняемое помещение ответить на пришедший вызов, чтоб сумма за звонок снялась со счёта и сотовая компания не заблокировала SIM-карту как не используемую.
Для увеличения охраняемой площади нужно просто увеличивать количество датчиков, учитывая потребляемый ими ток - используемый блок питания может обеспечить 0,4 А в непрерывном режиме и 1 А кратковременно. Например, в комплекте с одним инфракрасным датчиком Patrol-901 (12 мА) система от аккумулятора потребляет в режиме охраны 20-25 мА, а при наборе номера (100 мА) и включении сирены Иволга (55 мА, 105 dB) уже до 160 мА. Добавляя, к примеру, ещё датчик Арфа или Стекло (которые можно настроить на стук по металлической двери, 55 мА) и три датчика Шорох (поверхностный, вибрационный, реагирующий на стук по стене, полу или крыше, каждый 25 мА) ток потребления повысится до 160 мА в дежурном режиме и до 300 мА в режиме дозвона. Расчёт не точный, потому что некоторые датчики во время срабатывания потребляют меньший ток - реле обесточивается. Приведённая расчётная комплектация взята только для примера - устанавливать “такое” можно только в отдельных случаях, потому что система очень чувствительна к звуку и вибрации и при некорректной настройке будет звонить по любому неподходящему случаю - дети шли мимо и стукнули палкой (камнем) по двери, или тяжеловоз какой мимо проехал. Вам это надо?
Есть ещё множество всевозможных датчиков, для одних и тех же целей применяющих разные принципы, реагирующие на всевозможные изменения окружающего пространства, например, в домах с подведённым газом устанавливают датчики контроля состава газовой среды (ИГ-МПБ-02 "Атлант" - реакция на метан, пропан, бутан), правда, цена у него… Можно долго писать, придумывая разные способы контроля и методы противоборства взлому, но всё это уже есть как в Интернете, так и в специализированных журналах, глянцевых и не очень, поэтому переходим к описанию схемы.
Схему читать надо справа налево. Так уж получилось. :).
К разъёму XS4 подключаются все входящие в блок провода, кроме сетевого - он идёт на XS1. С контактов 3, 5, 7 и 9 сигналы через защитные цепи поступают в процессор. Туда же приходят сигналы с телефона, сообщающие о его включении и о приходящих звонках. Обрабатывая все эти сигналы, процессор управляет оптронами, подключенными к клавиатуре телефона, а так же включением звукового оповещения - сирены или другой нагрузки до 500 мА (контакт 11 разъёма XS4) и светодиодом на считывателе ТМ (контакт 10 разъёма XS4).
Цепочки из двустороннего стабилитрона (защитного TVS диода), резистора, двух диодов и конденсатора должны защищать от импульсов, наводимых на длинные провода датчиков во время грозы и работающих рядом всевозможных генераторов электромагнитных помех (например, сварочных аппаратов). За прошедшие четыре года жалоб на то, что сигналки срабатывают в таких случаях, не было, т.е. наводки на провод не достигают даже напряжения, соответствующего единичному состоянию микросхемы, но, здесь, как говорится, “лучше перебдеть, чем недобдеть”.
кликните по картинке чтобы увеличить
Схема защиты по цепи идущей со считывателя ТМ (контакт 9 XS4) отличается отсутствием конденсатора 100n и стабилитрона, так как эту линию процессор постоянно опрашивает, посылая короткие импульсы к считывателю. Присутствие конденсатора убивает этот процесс напрочь, а наличие стабилитрона - только при длине провода более 20 метров.
Стабилитроны VD11 и VD16 выполняют такие же защитные функции.
К разъёму XS2 подключается программатор при прошивке процессора. Мы использовали нижеприведенную схему и программу PonyProg2000. Микросхема распаивается навесным монтажом прямо в пластиковом корпусе разъёма, выходящий провод неэкранированный, длиной около метра, имеет на конце разъём “мама”. Микросхему SN74LS244 можно заменить на К555АП5 (восьмиканальный однонаправленный шинный формирователь).
{
Установка Fuse bits для работы микроконтроллера с внутренним тактированием частотой 4 МГц:
Прошивки для моделей телефонов Siemens и Philips в конце статьи в полном пакете документов.
Продолжим по схеме.
Разъём XS3 - штыревой PLS2, при установке не нём перемычки включение сирены происходит одновременно со всеми звонками хозяину, а если не устанавливать - то система первый звонок совершает молча, а последующие уже со включенной сиреной. Т.е. с установленной перемычкой, когда Вы сами открываете гараж, она будет верещать, пока не приложите ключ ТМ. Такой сервис сделан по желанию клиентов - некоторые хотят, чтоб окружающие знали, что в гараже установлена охранная сигнализация (один из способов “профилактики” правонарушений).
Кнопка S1 “Пр” служит для смены очерёдности дозвона (первый номер - второй номер). Более подробно, как это делается, описано в “Руководстве по вводу в эксплуатацию и пользованию” в конце статьи.
Управление телефоном через клавиатуру в наше время может быть и не “круто”, но мы посчитали его более приемлемым в наших условиях. На схеме нарисованы пять оптронов, но кнопку “Телеф. справочник” мы перестали использовать совсем, поэтому ОРТ3 можно не впаивать. Так же при использовании телефонов Philips не нужен ОРТ5. Описание подключения проводов к клавиатуре телефона будет описано ниже с картинками.
Входной сигнал “Состояние телефона” приходит с клавиатуры, по нему процессор узнаёт, включен телефон или нет (в рабочем состоянии там единичка), и если нет, то включает его, активировав ОРТ1 длинным импульсом, который в свою очередь замыкает кнопку “Сброс”.
Сигнал “Звонок” берётся у Siemens-ов с контакта, куда подключался звуковой излучатель, а у Philips-ов с двигателя виброзвонка, в этом случае транзистор VT1 не устанавливается, а базовая и коллекторная площадки закорачиваются перемычкой из припоя. Ниже будет описано подробнее.
Теперь по блоку питания. Все детали от сетевого клеммника XS1 до предохранителя FU3 - это стандартная схема (за исключением цепей индикации) из источника вторичного электропитания “Парус-3”, обеспечивающего 12 В и 0,4 А. Производитель иногда заменяет некоторые комплектующие на аналоги, поэтому маркировка некоторых деталей на принципиальной схеме не обозначена. Покупается это изделие там же, где и все датчики с сиренами, проводами и аккумуляторами - в любой конторе, торгующей пожарно-охранными системами. Родная плата вытаскивается и аккуратно разбирается на комплектующие, которые сразу же впаиваются в блок питания охранки (чтоб чего не попутать). Корпус с трансформатором используется по назначению - под него и была разведена плата сигнализации. Фото справа.
 |
 |
Родной выключатель, установленный на корпусе слева не используется, хотя можно его поставить сразу после FU3 для разрыва цепи питания.
Далее по схеме.
Транзистор VT4 и обвязка - это защита аккумулятора от глубокого разряда. Порог, при котором транзистор отключает нагрузку - 10 вольт, устанавливается резистором R11.
Стабилизатор на VR2 обеспечивает 4,2 вольта для питания процессорной части и телефона. Напряжение выставляется резистором R20. Можно собрать и на пятивольтовом стабилизаторе, включив последовательно с нагрузкой диод типа 1N4007 - на плате место под такой вариант разведено.
По деталям.
Все SMD резисторы и конденсаторы (кроме применяемых в БП) типоразмера 0805.
Разъёмы XS4 для подключения периферии - клеммники винтовые двухконтактные прямые однорядные серии 300-02-1-1 (ТВ-2) тип 1. Шесть штук соединяются пазами и впаиваются.
Разъём XS1 (ввод сетевого напряжения 220 вольт) - той же модели, что и XS4, но тип 2 (по каталогу ПЛАТАН), переставляется с платы источника вторичного электропитания “Парус-3”, так же как и колодка с предохранителем и разъём, от которого идёт четыре провода к трансформатору питания (марка не известна).
Разъёмы XS2 и XS3 - гребёнки PLS, шесть и два штырька соответственно, джампер на XS3 стандартный. Гребёнки и джампер можно взять с компьютерных плат.
Стабилитроны защиты (защитные TVS диоды по официальной классификации) P6KE6.8CA можно заменить на P4KE6.8, 1.5KE6.8, 1N6267. Буквы СА обозначают, что прибор двунаправленный, но можно использовать и однонаправленные. Можно обойтись и без них, но тогда диоды VD6, VD7, VD8, VD9, VD10 лучше заменить на BAV99 - они выдерживают больший ток.
Микроконтроллер ATtiny2313 на любую предельную частоту (работает на внутреннем тактировании 4 МГц) и в любом корпусе - дорожки разведены под оба варианта (DIP, SMD).
Оптроны TLP521-1 четырёхвыводные, заменяемы на TLP621, TLP626 и TLP721.
Транзисторы VT1-VT3 - BC817-40 или подобные. VT3 должен выдерживать ток не менее 0,5А.
Транзистор VT4 - IRFR9120 или IRFR5305, паяется со стороны печати.
Микросхема под обозначением VD5 - в SMD исполнении TL431CDBVR-TI, заменяема на TL431 в обыкновенном исполнении, но паять всё равно со стороны дорожек.
Резисторы R11 и R20 - 3329Н, 3321H, PV32H. Можно так же и SMD - PVZ3A. Номинал R11 можно увеличивать до 100 кОм, а R20 уменьшать до 500 Ом.
Стабилизатор питания VR2 - LM317 или 7805, паяется со стороны печати и, отдавая тепло на большую поверхность фольги, помогает улучшить температурный режим в зимний период.
Кнопка S1- TS-A3PV-130 (по каталогу ПЛАТАН), угловая с длиной штока 7 или 9,5 мм. Кнопка S2 - “Выход”, встраиваемая в считыватель ТМ - TS-A3PS-130, прямая с длиной штока 7 мм. Можно и с 9,5 мм штоком, но он будет выступать слишком далеко, и его лучше укоротить.
Теперь перейдём к конструктивному исполнению.
Все детали блока, кроме трансформатора и аккумулятора, расположены на одной печатной плате размерами 180х75 мм, выполненной из фольгированного с одной стороны текстолита толщиной 1,5 мм. Двусторонний тоже подойдёт, тогда лучше просверлить отверстия по периметру земляных шин и пропаять перемычки оголённым проводом, соединив обе стороны.
Плата устанавливается в корпус от блока питания “Парус-3” и крепится на старые установочные места. Приводим рисунок одного из вариантов платы.
Все варианты отличались в основном мелочами, кроме одного, где разъём XS4 был выполнен не на клеммниках, а состоял из четырёх розеток TJ-8P8C, установленных на плату в верхней части - где чёрное поле на рисунке. Соответственно, обжав концы проводов от датчиков в вилки ТР-8Р8С, можно было подключать всю периферию снаружи, т.е. крышку нужно было снимать только для установки SIM-карты и подключения 220 вольт. Так сказать, “безотвёрточная сборка” - хороша тем, что провода попутать невозможно.
Детали в процессорной части блока, кроме разъёмов XS2, XS3, XS4 паяются со стороны печати. Ножки оптронов, стабилитронов и микроконтроллера, если он в DIP корпусе, откусываются по самое брюхо. Выводы стабилитронов перед обрезкой надо согнуть под прямым углом к корпусу. К сожалению, фото со стороны печати только такое - плата закрашена перманентным маркером чёрного цвета:
И она же со стороны телефона:
Наиболее ответственная часть конструирования - доработка телефона и подпайка к нему проводов.
Модели используемых телефонов определялись в основном конструктивом держателя Sim-карты. Так как плата телефона использовалась без корпуса, то держатель должен иметь упоры, чтоб карта встала строго по месту и не болталась. Конечно, можно доработать любой держатель, но мы просто покупали определённые модели: Siemens серий А35, С35i, S35, А40 и Philips серий 180 и 192.
Держатель карты у Siemens-ов вынимается из задней крышки и просто впаивается по месту. Чтоб пластмаска не болталась в воздухе - приклеивается клеем “Момент” (или подобным эластичным) к экранирующей крышке на плате:
У Philips-ов держатель уже впаян в плату, поэтому остаётся только согнуть по размерам Sim-карты П-образную полоску ограждения из тонкой жести размерами 35х3 мм (банка из под кофе или сгущенки) и припаять её так, чтоб карта при установке становилась по месту (на фото так же виден добавленный конденсатор по питанию, к плюсовой ножке которого подпаивается провод +4,2 вольта):
На плате телефона удаляются все светодиоды подсветки клавиатуры и индикатора, у Philips-а жалом паяльника или кусачками отдирается (в буквальном смысле) одна нога от двигателя виброзвонка (чтоб не вибрировал попусту) и к ней припаивается провод МГТФ - по нему будет уходить сигнал в процессорную часть, где, повторяем, транзистор VT1 убирается, а базовая и коллекторная площадки соединяются перемычкой припоя, ну или при пайке платы резистор R6 сразу паяется на нужные площадки. Для Siemens-ов транзистор VT1 нужен!
Ниже на рисунках резистор звонковой цепи для Philips-а и места подпайки управляющих проводов от оптронов к разным моделям телефонов:
 |
 |
 |
 |
Стоит, наверное, рассказать, как мы искали места подключения. Так как наличие npn-транзистора в оптроне подразумевает “напряжение на коллекторе более положительное, чем на эмиттере” :), то на этапе разборки телефона, когда корпус снят и припаяны провода питания, осциллографом были померены потенциалы на контактах клавиатуры. Оказалось, что на обоих контактах каждой кнопки присутствует очень близкое по потенциалу напряжение, но всё же с некоторой различимой разницей. Вот к тем проводникам, где потенциал выше, и паяется проводник от коллектора транзистора.
Вообще-то, сложилось впечатление, что не важно, как припаяны оптроны - однажды поменяли местами провода “коллектор-эмиттер” подключая телефон Philips, и ничего, система работала без проблем - и только случайно обнаружилась ошибка.
Кнопка “Сброс” на телефонах одним контактом сидит сразу на земляной шине, поэтому на печатной плате эмиттер ОРТ1 (контакт 10) разведен перемычкой на “землю” - в случае необходимости можно перерезать.
Фото клавиатуры есть только для Siemens-ов:
Микрофон или просто впаивается в плату, или по желанию клиента выносится экранированным проводом (5-20 см - слева на фото чёрный провод с синей изолентой) на корпус для более “чувствительной” работы - это если блок устанавливается в какой-нибудь шкаф или прячется в другом укромном месте.
Плюсовой провод питания припаивается к контакту, куда подключался аккумулятор. В это же место впаивается конденсатор на 100 микрофарад. Фото запитки Siemens-а:
Минусовым проводом являются четыре проволочные стойки диаметром 0,3-0,5 мм и длиной 20-30 мм (ножки от резисторов или диодов, смотрите на фотографиях выше по тексту), припаянные к земляным проводам телефона со стороны клавиатуры. На рисунке ниже красным обведены места впайки, расположенные в верхней части платы блока. Такие же “пятачки” есть и в нижней части платы.
 |
 |
Считыватель ключей ТМ носит название “Считыватель-2 исполнение 01” в той конторе, где мы брали комплектующие. В него встраивается тактовая кнопка S2 “Выход”, одна ножка которой паяется на массу, а от другой идет провод длиной 150-200 мм (зелёный по цвету в “Руководстве…”), к которому во время установки сигнализации будет подключен один из сигнальных проводов. Конечно, можно использовать любой другой вариант исполнения, главное, чтоб было удобно пользоваться. Обычно считыватель крепится вертикально - так удобней нажимать. На фото кнопка находится справа от светодиода.
Порядок пайки и сборки.
После изготовления печатной платы и проверки крепления в корпусе, на неё переносятся детали с платы стабилизатора “Парус-3”. Аккумулятор пока НЕ подключаем.
Проверяем выходное напряжение +12 вольт.
Затем распаиваем защиту от глубокого разряда аккумуляторной батареи.
Проверяем, что защита пропускает +12 вольт.
Распаиваем стабилизатор +4,2 вольта. Нагружаем его, например, на двенадцативольтовую лампочку с током потребления примерно 300 мА.
Проверяем работоспособность стабилизатора и выставляем +4,2 вольта.
Подключаем вместо аккумулятора блок питания с регулируемым напряжением, и настраиваем защиту от глубокого разряда.
Допаиваем все остальные детали на плату. Не забываем “воздушные” перемычки от площадки к площадке, выполненные оголённым проводом 0,2-0,5 мм - обозначены серым цветом в lay-файле.
Программируем микроконтроллер.
Дорабатываем телефон и припаиваем к нему проводники из МГТФ максимально тонкого диаметра и с запасом по длине не более 1-2 см.
Впаиваем проводники и телефон в плату охранки.
Включаем и проверяем, что на экране телефона появляется надпись об отсутствии SIM-карты.
Читаем инструкцию о вводе системы в работу.
Программируем SIM-карту и вставляем её в телефон нашей охранки.
Подключаем к разъёмам все датчики. Вместо звукового оповещателя (сирены) подключите двенадцативольтовую лампочку.
Включаем. Убеждаемся, что телефон находит сеть.
Программируем ключи ТМ.
Теперь можно проверять всю систему в действии. Хорошо бы, чтоб было видно, что происходит на экране телефона.
Скорее всего, при правильной распайке система заработает сразу. Мест в схеме, где нужно что-то подбирать, нет.
Если что не так, то, опираясь на логику работы системы, проверяем прохождение сигналов в цепях и соответствие их нужным уровням.
Некоторые дополнения и уточнения.
При установке системы на месте пользования в качестве проводов датчиков использовали КСПВ 4х0,5 и КСПВ 2х0,5. Цветовое описание подключения в “Руководстве…” соответствует этим проводам.
Все датчики (извещатели) стандартные, никаким доработкам не подвергаются.
Инфракрасные датчики лучше брать с функцией защиты от животных. Были случаи, когда при беспорядке в гараже, охранка реагировала на мышей, бегающих по коробкам перед ИК датчиком. Т. е. перед датчиком не должно быть никаких поверхностей, по которым могут передвигаться мыши и птицы.
На задней крышке корпуса есть отверстия большого диаметра, через которые можно видеть экран телефона. После окончательной проверки их желательно заклеить пластиной из пластмассы, чтоб через них не забирались внутрь всякие насекомые. Был случай, когда паук закоротил фазу и ноль на печатной плате. Остались одни ножки, но предохранитель сгорел, и пришлось выезжать к клиенту. После этого случая по окончании настройки печатную плату со стороны дорожек иногда покрывали краской из баллончика, а обычно закрашивали перманентным маркером (вместе с деталями). Можно было, конечно использовать и лаки, но маркером как-то быстрее и удобней - покрытие получается достаточно плотным и никуда не затекает. Места ввода проводов через маленькие отверстия в задней крышке корпуса после установки охранки по месту тщательно заклеивали скотчем или изолентой. Может быть и не красиво, но действенно. Да и температурный режим зимой облегчается.
Что куда устанавливать и как крепить - решайте сами. Но основные правила есть, и они описаны в сопроводительных листах-инструкциях на извещатели и оповещатели. Хорошо бы предварительно посмотреть на уже работающие системы. Как вариант, представьте себя на месте грамотного и уверенного в себе взломщика и представьте его действия. Вся система должна успеть отработать, т.е. оповестить о взломе и включить сирену до того, как он её найдёт и отключит.
На последок приведём пример расположения сигнализации в гараже:
1. блок ОС закрепляется на стеллаже (в шкафу) или вешается на стену справа от входа на уровне груди;
2. инфракрасный датчик крепится выше роста человека в дальнем правом углу и направляется на ближний левый угол и дверь;
3. считыватель ТМ - справа от входа на уровне живота;
4. магнитный датчик крепится на верхней части калитки двери или самой двери при отсутствии калитки.
5. сирена - в ближнем левом углу выше роста человека;
6. при желании ставится второй ИК-датчик около сирены и направляется в сторону первого.
Вроде бы всё.
Хочется поблагодарить Исакова Александра - RA9OBD за профессионально выполненную фотосъёмку мелких деталей.
В архиве находятся: схемы охранной сигнализации в формате spl7 и jpg, разводка печатной платы в формате lay, руководство по вводу в эксплуатацию и пользованию GSM сигнализации и прошивки ОС для ATtiny 2313.
Со всеми вопросами можно обращаться по адресу
Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script
.
С точки зрения надежности, для систем охранной сигнализации окна и двери являются наиболее уязвимыми для проникновения конструкциями. Соответственно, они в обязательном порядке оборудуются датчиками (извещателями) сигнализации. В первую очередь имеются в виду окна и двери, входящие в периметр охраняемого объекта.
Иногда внутренние двери помещений блокируются магнитоконтактными извещателями на открывание для повышения надежности охраны. Это могут быть входы в кабинеты, служебные и подсобные помещения. Такая блокировка преследует две основные цели:
- "подстраховка" на случай, если нарушителю удалось каким- либо образом преодолеть другие защитные рубежи охраны;
- обнаружение злоумышленника, спрятавшегося в рабочее время в подсобном помещении и покидающего его после сдачи объекта под охрану.
Однако, нашей целью является рассмотрение датчиков, применяемых, преимущественно в первых рубежах сигнализации. Поскольку способы проникновения через окна и двери могут быть различными, то и типы извещателей выбираются с учетом возможной угрозы. Ниже будут рассмотрены следующие способы блокировки, обнаруживающие:
- разбитие охраняемой конструкции;
- ее открывание (иногда говорят открытие);
- пролом и проход.
БЛОКИРОВКА ОКОН НА РАЗБИТИЕ
Наиболее простым способом проникновения на объект является разбитие остекленных поверхностей - окон, витрин, витражей, стеклоблоков и пр. Для обнаружения таких попыток применяются:
- акустические (звуковые) датчики;
- линейные извещатели типа "Фольга";
- вибрационные устройства "Окно", "ДИМК".
На этом сайте есть отдельный материал про акустические извещатели разбития стекла, поэтому подробно на этом вопросе останавливаться не буду.
Скажу только, что наиболее часто для этих целей используются датчики типа "Астра-С", "Арфа" и "Стекло". Их несомненным достоинством является установка вне остекленной поверхности. Это позволяет сохранить дизайн помещения, кроме того, объем монтажных работ при этом минимален.
Главным недостатком акустических устройств - их "беспомощность" при вынимании оконного полотна целиком. Для пластиковых окон это не принципиально, поскольку без разрушения стекла извлечь его из такой конструкции невозможно. Для рам старого типа, имеющих крепления типа штапиков или наружных уголков данный момент нужно учитывать.
От подобного недостатка избавлен способ защиты окна фольгой, наклеиваемой по периметру стекла и имеющей не менее двух переходов на раму. Вытащить полотно, не повредив шлейф сигнализации при этом невозможно. Конечно, с точки зрения эстетики этот способ не выдерживает никакой критики.
Кроме того он очень трудоемок в монтаже и обслуживании. Также такая блокировка не спасет от вырезания части стекла с его последующим извлечением. Последнее время фольга применяется редко и упомянул я ее больше для общего образования. Но на дачах деревянные окна упомянутого типа встречаются достаточно часто, так что окончательно сбрасывать со счетов этот датчик не стоит.
Теперь что касается вибрационных датчиков для обнаружения разбития . Все они закрепляются на стекле, поэтому в той или иной степени дизайн помещения ухудшают. "Окно" хорошо подходит для защиты больших поверхностей, состоящих из небольших остекленных фрагментов, например веранд и витражей.
В его состав входит несколько датчиков разбития стекла (ДРС) и блок обработки сигнала. Каждый ДРС наклеивается на охраняемую поверхность и подключается к блоку обработки сигнала. БОС подключается к шлейфу или непосредственно приемно- контрольному прибору. Реагирует такой извещатель на разбитие стекла или неразрушаемое ударное воздействие.
Датчик инерционный магнитоконтакный (ДИМК) также устанавливается непосредственно на остекленную поверхность и реагирует:
- на разбитие или удар;
- попытку извлечения стекла или рамы из крепежной конструкции.
То есть он реагирует как на вибрацию, так и на наклон относительно своей вертикальной оси крепления. Все перечисленные датчики, за исключением акустических дополнительного питания не требуют.
ДАТЧИКИ ОТКРЫВАНИЯ ОКОН И ДВЕРЕЙ
Для обнаружения открывания окон и дверей в охранной сигнализации используются, в основном, магнитонтактные датчики. Для массивных конструкций, например, раздвижных ворот могут применяться концевые выключатели, но такой способ используется редко, поэтому останавливаться на нем нет смысла.
Что касается магнитоконтактных датчиков открывания, то они классифицируются по двум основным критериям: назначению и конструктивному исполнению. По назначению они подразделяются на предназначенные для монтажа:
- на металлические конструкции;
- пластиковые и деревянные поверхности.
По конструктивному исполнению эти датчики классифицируются по способу установки:
- скрытой;
- и открытой.
Что касается первого критерия, то здесь все достаточно очевидно. На металл следует устанавливать датчики для металлических конструкций. Они имеют более крупные габаритные размеры за счет необходимости обеспечения зазоров между монтажной поверхностью и герконом, а также более мощные магниты.
Если вдруг необходимо срочно заблокировать на открывание металлическую дверь, а датчика соответствующего исполнения под рукой не оказалось, можно использовать любой извещатель, установив под него немагнитные прокладки толщиной порядка 1 сантиметра. Единственно, что не стоит использовать для этих целей датчики миниатюрные исполнения - там весьма слабый магнит.
Как правило датчики на открывание устанавливаются совместно с другими типами извещателей - на разбитие для окон и на пролом для дверей.
ДАТЧИКИ ДЛЯ БЛОКИРОВКИ НА ПРОЛОМ И ПРОХОД
Внешние двери, входящие в состав периметра системы сигнализации в обязательно порядке должны блокироваться "на пролом". Под проломом понимается разрушение части конструкции, в нашем случае дверного полотна, путем выпиливания, выбивания или иного подобного воздействия.
Кстати, если входная дверь имеет остекление, что не редкость для современных объектов, то дополнительно она должна блокироваться датчиком на разбитие. Но такая конструкция, даже обвешанная всевозможными датчиками, является очень уязвимым местом, поэтому владельцу подобного объекта следует принять дополнительные меры по усилению его технической укрепленности .
В идеале входная дверь должна быть глухой - металлической или деревянной полнотелой. Для защиты таких конструкций используются:
- вибрационные датчики;
- извещатель типа "Провод".
Последний тип представляет собой натянутый с определенным шагом обычный электрический провод сечением 0,35 кв. мм. Схема прокладки и некоторые другие вопросы применения такого датчика рассматриваются на странице про сигнализацию для гаража . Достаточно трудоемкий способ, но хорош тем, что правильном монтаже и обслуживании не дает ложных срабатываний сигнализации.
Вибрационные датчики для дверей используются гораздо чаще - они проще в установке и способны обнаружить попытку проникновения еще до разрушения конструкции. Их минусом можно считать склонность к ложным срабатываниям от вибраций, не связанных с попыткой проникновения - проезд поблизости тяжелого автотранспорта, ремонт в соседнем помещении и пр.
Достаточно часто встречается вопрос - можно ли устанавливать на окна и двери датчики движения? Можно, но следует помнить, что сработают они, когда нарушитель будет уже внутри объекта, то есть раннего обнаружения на произойдет. Кстати, такой способ блокировки называется "на проход". Если остановиться исключительно на этом варианте, то следует помнить об указанном недостатке.
А вот использование датчика движения как дополнительного способа защиты окон и дверей (в дополнение к разбитию, открыванию и пролому) надежность охраны значительно повышает. Именно поэтому для окон выпускаются комбинированные датчики, содержащие в одном корпусе акустический и инфракрасный поверхностный извещатель типа "штора".
Также могу посоветовать ознакомиться с материалом про датчики движения и охраны периметра , поскольку окна и двери входят в его состав.
БЕСПРОВОДНЫЕ ДАТЧИКИ
Применение для блокировки окон и дверей беспроводных датчиков имеет одно несомненное достоинство - отсутствие проводов и кабелей. В свою очередь это позволяет:
- сохранить практически без изменений дизайн помещений;
- уменьшить стоимость монтажных работ;
- организовать на базе беспроводного оборудования адресную систему сигнализации.
С другой стороны, стоимость беспроводных (радиоканальных) датчиков в среднем в 3 раза выше, чем "классических" приборов. Кстати, это касается датчиков движения и разбития стекла, в также вибрационных. Если говорить про цену беспроводных датчиков открытия окон и дверей, то они обойдутся пять - шесть раз дороже обычных.
Кроме того, нужно учесть, что на одно окно может потребоваться установка 2-3 датчиков открывания. Попытка сделать сигнализацию беспроводной только частично, например использовать беспроводные извещатели для контроля разбития, а для открытия приобрести проводные магнитоконтактные извещатели сведет на нет все перечисленные выше достоинства системы.
Однако, выходом может оказаться приобретение беспроводного датчика с возможностью подключения к нему проводных извещателей. В этом случае для контроля открывания окна мы используем проводные магнитоконтактные извещатели и подключаем их к радиоканальному акустическому устройству.
Обратите внимание! Длина соединительных проводов в этом случае ограничена 1-3 метрами (зависит от типа радиоканального датчика).
Также следует учесть радиус действия (дальность передачи сигнала) беспроводной системы. Она может составлять от 100 до 300 метров в условиях прямой видимости. При использовании ретрансляторов эту величину можно увеличить.
Все сказанное в равной мере относится и к дверям, с поправкой на особенности их блокировки.
© 2010-2020 г.г.. Все права защищены.
Материалы, представленные на сайте, имеют ознакомительно-информационный характер и не могут использоваться в качестве руководящих документов
Датчик проникновения описанный в статье предназначен для звуковой сигнализации о несанкционированном проникновении в квартиру через входную дверь.
Сигнал тревоги начинает звучать через несколько секунд после открывания двери, и если её за это время не закрыть, то он будет звучать как угодно долго. Попытка закрыть дверь в надежде выключить тревожный сигнал не увенчается успехом — он всё равно будет звучать ещё несколько минут и после того, как дверь закроют.
Схема датчика проникновения
Схема предлагаемого тревожного сигнализатора показана на рисунке выше. Он содержит два электронных ключа (на транзисторах VT2 и VT3) и узел задержки включения сигнала тревоги на транзисторе VT1, в коллекторную цепь которого включён магнитоэлектрический звукоизлучатель с встроенным генератором ЗЧ BF1.
Датчик открывания двери — геркон SF1 (или микровыключатель) — включён в цепь затвора транзистора VT2. Пока входная дверь квартиры закрыта, установленный на её притолоке геркон разомкнут под действием закреплённого на двери и находящегося в непосредственной близости постоянного магнита. Напряжение на затворе транзистора VT2 (относительно истока) равно нулю, поэтому он закрыт. Закрыты и транзисторы VT1, VT3.
При открывании входной двери магнит удаляется от геркона, он замыкается и конденсатор С2 быстро заряжается через резистор R1. В результате открывается транзистор VT2, цепь R7VD3 подключается к источнику питания и открывается транзистор VT3, который замыкает цепь питания узла на транзисторе VT1. Начинается зарядка (через резистор R2) конденсатора С1. Когда напряжение на нём достигнет значения примерно 0,7 В (это произойдёт через 5… 10 с), транзистор VT1 откроется и раздастся тревожный сигнал. Он будет звучать неограниченно долго, если дверь не закрыта. Однако и после её закрывания тревожный сигнал прекратится не сразу — пройдёт ещё около четырёх минут, прежде чем он выключится. Эта задержка зависит от ёмкости конденсатора С2.
Конденсатор СЗ шунтирует звукоизлучатель BF1, что повышает стабильность работы узла на транзисторе VT1. Цепь R5C4 способствует быстрой разрядке конденсатора С1 через диод VD1 после закрывания транзистора VT2.
Конструкция и детали датчика проникновения
Устройство смонтировано на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, чертёж которой представлен на рисунке выше. Резисторы — любые малогабаритные, все конденсаторы — оксидные импортные. Для подключения датчика и источника питания установлены винтовые клеммники DG306-5.0-02P с расстоянием между контактами 6,3 мм.
Разумеется, можно применить и любые другие соединители или вообще обойтись без них, припаяв провода от датчика и источника питания непосредственно к соответствующим контактным площадкам на плате. Питать датчик проникновения можно от любого источника напряжением 9 В — гальванической батареи типоразмера 6F22 («Крона»), батареи, составленной из шести элементов типоразмера АА, или сетевого блока. Поскольку в дежурном режиме устройство тока не потребляет, его можно эксплуатировать с постоянно включённым питанием.
Источник: Радио №8 2013
| C этой схемой также часто просматривают: |
В статье приводится схема простой охранной сигнализации, описание работы, резидентное программное обеспечение (прошивка). Устройство не сложно собрать своими руками. Вся информация, необходимая для этого есть в статье.
Общее описание устройства.
Охранная сигнализация собрана на PIC контроллере PIC12F629. Это микроконтроллер с 8 выводами и ценой всего 0,5 $. Несмотря на простоту и низкую стоимость, устройство обеспечивает контроль двух стандартных шлейфов охранной сигнализации. Сигнализация может быть использована для охраны достаточно крупных объектов. Управление устройством производится пультом с двумя кнопками и одним светодиодом.
Наша фирма переехала в новое здание. От предыдущих хозяев осталась старая охранная сигнализация. Она представляла собой железный коробок с красными светодиодами и сиреной над входной дверью и раскуроченный электронный блок.
Я установил маленькую плату в блок сигнализации и превратил этот хлам в современную, надежную охранную сигнализацию. В данный момент она используется для охраны двухэтажного здания общей площадью 250 м 2 .
Итак, сигнализация обеспечивает:
- Контроль двух стандартных охранных шлейфов с измерением их сопротивления и цифровой фильтрацией сигналов.
- Управление с помощью пульта (две кнопки и один светодиод):
- включение сигнализации;
- отключение сигнализации через секретный код
- задание секретного кода (код хранится во внутренней энергонезависимой памяти контроллера);
- индикация режима работы светодиодом пульта.
- Устройство формирует временные задержки, необходимые для набора секретного кода, закрытие дверей помещения и т.п.
- При срабатывании сигнализации устройство включает звуковой оповещатель (сирену).
- Режим работы устройство также отображает внешним источником светового излучения.
Структурная схема охранной сигнализации выглядит так.
К основному блоку охранной сигнализации подключены:
- 2 охранных шлейфа с
- НЗ – нормально замкнутыми датчиками;
- НР – нормально разомкнутыми датчиками;
- Rок – оконечными резисторами.
- Внешний блок звукового оповещения и индикации режима.
- Источник резервного питания.
- Блок питания 12 В.
Шлейфы охранной сигнализации и подключение датчиков.
Для контроля датчиков (извещателей) устройство использует стандартные охранные шлейфы. Контролируется сопротивление шлейфов. Если сопротивление цепи больше верхнего или меньше нижнего порога, то формируется сигнал тревоги. Нормальным считается сопротивление шлейфа равного оконечному резистору (2 кОм). Таким образом, если злоумышленник оборвет провода шлейфов или замкнет их, то сработает сигнализация. Таким способом отключить охранные датчики не получится.
В данном устройстве выбраны следующие пороговые значения сопротивления шлейфа.
Т.е. сопротивление шлейфа в пределах 540 … 5900 Ом считается нормальным. Выход значения сопротивления из этого диапазона вызовет срабатывание сигнализации.
Схема подключения датчиков (извещателей) к охранному шлейфу.
К одному шлейфу могут быть подключены как нормально замкнутые охранные датчики (НЗ), так и нормально разомкнутые (НР). Главное, чтобы в нормальном состоянии цепь имела сопротивление 2 кОм, а при срабатывании любого датчика вызывала обрыв или замыкание.
Для повышения помехозащищенности системы в устройстве происходит цифровая фильтрация сигналов шлейфов.
В принципе все должно быть понятно. К микроконтроллеру PIC12F629 подключены:
- Два шлейфа через RC цепочки R1-R6, C1, C2, обеспечивающие
- формирование питания шлейфа;
- аналоговую фильтрацию сигнала;
- согласование с входными уровнями входов PIC контроллера.
Для определения сопротивления шлейфов используется компаратор микроконтроллера. Ко второму входу компаратора подключается внутренний источник опорного напряжения. Значения источника опорного напряжения (ИОН) для сравнения с верхним и нижним пороговыми значениями сопротивления задаются программно.
- Через RC цепочки R7-R10, C3, C4 подключаются две кнопки пульта и светодиод через токоограничительный резистор R11. Устройство обеспечивает цифровую фильтрацию сигналов кнопок для устранения дребезга и повышения помехозащищенности.
Стоит пояснить назначение резистора R17. Вход GP3 микроконтроллера имеет альтернативную функцию – питание 12 В для программирования микросхемы. Поэтому у него нет защитного диода ограничивающего напряжение на уровне напряжения питания. При напряжении 12 в на этом выводе микроконтроллер переходит в режим программирования. Резистор R17 снижает напряжение на входе GP3.
- Через два транзисторных ключа VT1, VT2 микроконтроллер управляет сиреной и внешней светодиодной индикацией. Т.к. эти элементы могут быть подключены длинным кабелем, транзисторы защищены от выбросов линии диодами VD4-VD7. Транзисторные ключи допускают ток коммутации до 2 А.
- Напряжение 5 В для питания PIC контроллера вырабатывает стабилизатор D2. Не стоит игнорировать светодиод VD8. В его функции входит не только индикация питания, но и создание минимальной нагрузки для микроконтроллера. Если PIC контроллер будет потреблять ток менее 2-3 мА (например, в режиме сброса), то напряжение 12 В через резисторы R8, R10 может поднять напряжения питания микроконтроллера выше допустимого.
- Входы для блока питания 12 В и источника резервного питания развязаны диодами VD2, VD3. В качестве диода VD2 используется диод Шоттки, для того чтобы обеспечить приоритет блоку питания при равенстве напряжений с источником резервного питания.
Я собрал устройство на плате размерами 54 x 45 мм.
Установил его в корпус старой сигнализации. Оставил только блок питания.
Пульт выполнил в пластиковом корпусе размерами 65 x 40 мм.
Программное обеспечение.
Резидентное программное обеспечение разработано на ассемблере. В программе циклически происходит переустановка всех переменных и регистров. Зависнуть программа не может.
Загрузить прошивку для PIC12F629 в HEX формате можно .
Управление охранной сигнализацией с пульта.
Пульт это маленькая коробочка с двумя кнопками и светодиодом.
Устанавливать ее лучше внутри помещения около входной двери. С помощь пульта включается и отключается сигнализация, меняется секретный код.
Режимы и управление.
При первой подаче питания устройство переходит в режим СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА. Светодиод не светится. В таком режиме устройство находится в течение рабочего дня.
Для включения сигнализации (режим ОХРАНА) необходимо нажать на две кнопки сразу. Светодиод начнет часто мигать, и через 20 секунд устройство перейдет в режим ОХРАНА, т.е. начнет контролировать состояние датчиков. Это время, необходимое на то чтобы выйти из помещения и закрыть входную дверь.
Если в течение этого отрезка времени (20 сек) нажать на любую кнопку, то устройство отменит режим охраны и вернется в режим СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА. Часто люди что-то вспоминают непосредственно перед выходом из здания.
Через 20 сек после включения устройство перейдет в режим ОХРАНА. В этом режиме светодиоды пульта и блока внешней индикации мигают примерно раз в сек. В режиме ОХРАНА происходит контроль состояния датчиков.
При срабатывании любого охранного датчика начинают часто мигать светодиоды, и сигнализация отсчитывает время, через которое прозвучит звуковой сигнал сирены. Это время (30 сек), необходимо для того, чтобы успеть отключить сигнализацию, набрав секретный код на кнопках пульта.
На пульте 2 кнопки. Поэтому код выглядит как число из цифр 1 и 2. Например, код 121112 означает, что надо последовательно нажать кнопки 1, 2, три раза 1 и 2. Код может иметь от 1 до 8 цифр.
Если код набран неправильно или не полностью, можно нажать две кнопки одновременно и повторить набор кода.
При правильно набранном коде устройство переходит в режим СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА.
Если за 30 сек после срабатывания датчика, правильный код набран не был, то включается сирена. Отключить ее можно набрав правильный код. В противном случае сирена будет звучать в течение 33 секунд, а затем устройство отключится (перейдет в режим СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА).
Остается объяснить, как устанавливать секретный код. Это можно сделать только из режима СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА.
Необходимо удерживать обе кнопки нажатыми в течение 6 секунд. Отпустить, когда засветится светодиод пульта. Это будет означать, что устройство перешло в режим задания секретного кода.
Затем подождать пока светодиод погаснет (5 сек). Устройство перейдет в режим СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА, а новые код будет сохранен во внутренней энергонезависимой памяти микроконтроллера.
Т.к. микроконтроллер устройства тактируется от внутреннего генератора невысокой точности, то указанные временные параметры могут отличаться на ±10 %.
Состояния охранной сигнализации.
| Режим | Состояние светодиода |
Условие перехода | Переход на режим |
| СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА | Не светится | Кратковременное нажатие двух кнопок | Ожидание ОХРАНЫ (20 сек). |
| Удержание двух кнопок нажатыми 6 сек | Установка секретного кода | ||
| Ожидание охраны
Необходимо на то, чтобы выйти и закрыть входную дверь. |
Часто мигает | Время 20 сек | ОХРАНА |
| Нажатие любой кнопки (отмена) | СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА | ||
| ОХРАНА | Мигает раз в секунду | Срабатывания датчика | |
| Время на отключение сигнализации кодом (30 сек)
Необходимо для того, чтобы отключить сигнализацию набором кода |
Часто мигает | Правильный код набран | СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА |
| Правильный код не набран в течение 30 сек | Звукой сигнал сирены (тревога) |
||
| Звукой сигнал сирены (тревога) | Часто мигает | Правильный код набран | СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА |
| Время 33 сек | СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА | ||
| Установка секретного кода | Постоянно светится | Набор кода | СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА |
Практически работа с сигнализацией сводится к действиям.
- Уходя из помещения. Нажать две кнопки одновременно и закрыть дверь в течение 20 сек.
- Войдя в помещение. В течение 30 сек набрать секретный код.
Недостатки, возможные доработки.
Устройство может быть легко доработано для своих, конкретных условий. Все доработки касаются только аппаратной части. Программное обеспечение они не затрагивают.
- Желательно установить две сирены. Одну в блоке наружной индикации и оповещения, другую – в труднодоступном месте. Ток транзисторного ключа (2 А) сделать это позволяет.
- Надо бы защитить провода сирены от короткого замыкания транзисторным стабилизатором тока. В представленном варианте схемы злоумышленник может замкнуть провода сирены и при срабатывании сигнализации произойдет короткое замыкание источника питания.
- При желании можно подключать мощные и высоковольтные источники света, звука и т.п. через электромагнитные реле. Допустимый ток ключей это позволяет, и ключи имеют защиту от выбросов при коммутации обмотки реле.
- В качестве резервного питания можно использовать аккумулятор, добавив в схему простейшую цепь заряда.
Внешний вид установленной системы сигнализации.
Сейчас к устройству подключен только датчик открывания входной двери. Планирую, со временем, добавлять охранные датчики. Два шлейфа вполне достаточно, чтобы охранять наш двух этажный корпус.
Кстати, если используется только один шлейф, то ко второму надо подключить резистор сопротивлением 2 кОм.
На форуме сайта есть другие варианты программного обеспечения устройства. Там же можно обсудить, задать вопросы по этому проекту.
