Электронный сторож на микроконтроллере. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Охрана и безопасность

Комментарии к статье

Предлагаемое вниманию читателей устройство реагирует на обрыв линий электрической связи (шлейфов) и извещает об этом световым и звуковым сигналами. Управляет "сторожем" микроконтроллер PIC12F675, а включает сигнализацию симистор BTA140, связанный с ним оптроном MOC3062.

Описываемый в статье электронный "сторож" предназначен для охраны садового домика. Цели установки такого устройства - напугать злоумышленника при попытке проникновения в домик и привлечь к происшествию внимание соседей с помощью звуковой и световой сигнализации.

Схема устройства приведена на рис. 1. Его основа - микроконтроллер DD1 PIC12F675, тактовая частота которого-4 МГц задана встроенным в него генератором. К линиям GP4 и GP3 (соответственно выводы 3 и 4) через контактную колодку XT5-XT8 подключены охранные шлейфы Е1 и Е2. В каждом из них могут быть один или несколько соединенных последовательно датчиков (герконов или механических кнопок, которые показаны как выключатели SA2-SA5), установленных на дверях и окнах. В дежурном режиме контакты всех датчиков должны быть замкнуты. Конденсаторы C4 и C5 защищают входы микроконтроллера от импульсных помех, которые возможны на охранных шлейфах.

Рис. 1. Схема устройства

Управляемая микроконтроллером исполнительная часть устройства выполнена на оптосимисторе U1 и симисторе VS1 и рассчитана на подключение сигнальных ламп накаливания EL1, EL2 и сирен HA1, HA2.

Необходимая для эксплуатации и отладки устройства индикация осуществляется светодиодами HL1 и HL2 разного цвета свечения, подключенными к линиям GP1, GP5 (соответственно выводы микроконтроллера 6 и 2) через токоограничивающие резисторы R4 и R5. Зеленый светодиод HL1 включается при попытке вскрытия домика. По его свечению хозяин узнает о том, что кто-то в его отсутствие пытался проникнуть в домик. Красный светодиод HL2 индицирует включение сигнализации (выводы 6 и 2 микроконтроллера изменяют состояние одновременно). Это позволяет проверить работу прибора, не подключая сигнальные сирены и лампы.

Питается устройство от сети переменного тока 230 В 50 Гц. Необходимое для работы микроконтроллера напряжение 5 В создается понижающим трансформатором T1, выпрямительным мостом VD1, интегральным стабилизатором напряжения DA1 и фильтрующими конденсаторами C1-C3. От аварийных коротких замыканий защищает плавкая вставка FU1.

Устройство работает следующим образом. После включения питания 230 В и поступления на микроконтроллер напряжения +5 В запускается программа микроконтроллера, которая настраивает его линии GP4 и GP3 на ввод, а линии GP0, GP1 и GP5 - на вывод информации. Программа реализует следующий алгоритм взаимодействия с хозяином:

1. После подачи питания у хозяина есть примерно 60 с, чтобы выйти из домика и закрыть дверь.

2. Через 1 мин после включения для проверки исправности устройств на 1 с включается сигнал тревоги (загорается лампа, звучит сирена). Устройство становится на дежурство.

3. Состояние датчиков проверяется с периодичностью 1 с. При обнаружении разомкнутого датчика через 10 с включается прерывистый сигнал тревоги (1 с включен - 1 с выключен) и зажигается светодиод HL1 (как отмечалось, по его состоянию хозяин может определить, не включался ли в его отсутствие сигнал тревоги). Задержка включения светового и звукового сигналов на 10 с необходима для того, чтобы вернувшийся хозяин после открывания двери успел выключить сетевое питание, не вызвав включения сигнала тревоги.

4. Через 3,5 мин после включения сигнал тревоги выключается, и микроконтроллер проверяет состояние датчиков. Если они замкнуты, прибор переходит в режим охраны, при этом светодиод HL1 продолжает гореть. Если же обнаруживается разомкнутый датчик, устройство переходит в режим ожидания хозяина. Вернувшийся хозяин переводит прибор в первоначальное состояние, выключив питание прибора.

Исходный текст программы микроконтроллера и HEX-файл приведены в файлах Oxrana675.asm и Oxrana675.hex соответственно. Этими же файлами задано необходимое слово конфигурации микроконтроллера (3F0CH).

Детали устройства смонтированы на двух фрагментах макетных плат из фольгированного стеклотекстолита. На одной из них (рис. 2) установлены микроконтроллер, оптрон, резисторы R2, R3, R6 и конденсатор C3, на второй - все остальные детали.

Рис. 2. Макетная плата из фольгированного стеклотекстолита с деталями устройства

Возможная замена микроконтроллера PIC12F675 - PIC12F629 (без каких-либо доработок программы), оптрона MOC3062 - оптрон с меньшим током срабатывания, например, MOC3043 или MOC3063, но в этом случае резистор R1 должен иметь сопротивление 680 Ом. Диодный мост 2Д906Азаменим другим подходящим по параметрам (например, КЦ407А или DB107), а вместо маломощного интегрального стабилизатора напряжения 78L05 можно применить любой другой с выходным напряжением 5 В (7805, КР142еН5а и т. п.). Резисторы и конденсаторы - малогабаритные любых типов.

Примененный автором понижающий трансформатор имеет две вторичные обмотки, из которых используется лишь одна. Потребляемый от нее ток незначителен, поэтому можно использовать практически любой другой маломощный трансформатор с вторичной обмоткой на 8...12 В. В качестве сетевого выключателя SA1 применен обычный бытовой, установленный на стене.

Конструктивное исполнение устройства в целом может быть разным в зависимости от возможностей радиолюбителя. Автор разместил платы в корпусе старого бытового счетчика электроэнергии (в последние годы эти счетчики в массовом порядке заменяют более точными современными, поэтому найти такой корпус не составит большого труда). Два из имеющихся в нем четырех мощных винтовых зажимов использованы для подключения проводов, соединяющих прибор с сетью 230 В, а два других - проводов, идущих от сигнальных сирен и ламп (на схеме эти контакты обозначены как XT1-XT4). Провода шлейфов пропускают в просверленные в корпусе отверстия и подключают к плате через винтовую клеммную колодку XT5-XT8. Светодиоды HL1 и HL2 устанавливают на монтажной плате внутри корпуса (их свечение наблюдают через имеющееся в нем стеклянное окошечко). Вид на монтаж устройства показан на рис. 3 (крышка корпуса снята). Диодный мост VD1 смонтирован на обратной стороне большой платы и по этой причине не виден.

Рис. 3. Вид на монтаж устройства\

Для шлейфов может быть применен телефонный провод, например, "лапша". Число последовательно включенных датчиков определяется в зависимости от количества контролируемых окон и дверей. Работа устройства проверялась со шлейфами длиной до 10 м. Если для охраны используется один шлейф, вместо второго устанавливают проволочную перемычку.

Чтобы напугать злоумышленника и привлечь внимание соседей по даче, одну из ламп и одну из сирен размещают внутри помещения, а остальные устанавливают вне его, например, на крыше.

Авторский вариант устройства эксплуатируется с двумя лампами накаливания мощностью по 40 Вт и двумя электромеханическими сиренами СС-1 (потребляемая каждой из них мощность - 30 Вт). Симистор VS1 снабжен небольшим теплоотводом. Впрочем, если потребляемая сигнальными приборами мощность не превышает 150...200 Вт, он может работать без теплоотвода. Кроме того, включение охранной сигнализации случается редко и на короткое время, а сама сигнализация прерывистая. Оптосимистор U1 при работе просто не успевает нагреться.

При необходимости число ламп и сирен можно увеличить, но при этом симистор VS1 придется установить на теплоотвод, выбранный с учетом увеличения потребляемой мощности.

Для работы с устройством, кроме указанных выше электромеханических сирен, могут быть применены и более современные электронные сигнальные приборы с питающим напряжением 230 В переменного тока.

Недостаток предлагаемого устройства - его энергозависимость: при пропадании напряжения в сети оно перестает выполнять свои функции. Чтобы этого не случилось, его можно подключить к сети через источник бесперебойного питания (ИБП). Подойдет любой ИБП небольшой мощности, предназначенный для использования с компьютером. Работа устройства проверена с ИБП UPS IPpON Model Back Verso 600.

Возможно, кто-то решит повторить предлагаемое устройство охраны с низковольтными сигнальными приборами и встроенной резервной аккумуляторной батареей. Для такой конструкции может пригодиться основа описанного устройства - микроконтроллер с записанной в его память программой.

Программу микроконтроллера можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/02/ohrana675.zip.

Автор: Э. Щенов

Смотрите другие статьи раздела Охрана и безопасность.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Глиняные пули 11.12.2006 При раскопках крупного древнесирийского города Хамукар, от которого к нашему времени остался лишь курган высотой метров пятнадцать, экспедиция сирийских и американских археологов обнаружила более 1200 глиняных снарядов, которыми нападавшие обстреливали защитников города из пращей. Сражение было настолько жарким, что пращникам не хватало заготовленных боеприпасов, и они копали глину прямо на поле боя, делая из нее снаряды. Их не обжигали, поэтому найдено немало расплющенных при ударе глиняных "пуль". Сражение бушевало 5500 лет назад. Судя по изменению стиля керамических сосудов, найденных в менее глубоких слоях почвы, город захватили, и стали в нем жить пришельцы из южного месопотамского города Урука.

Другие интересные новости:

▪ Настольный мобильный телефон

▪ Гомеопатия бесполезна и для животных

▪ Стволовые клетки - генераторы волосяных луковиц

▪ Болезни армии Наполеона

▪ Вакцина, делающая кошек гипоаллергенными

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбителю-конструктору. Подборка статей

▪ статья Детская хирургия. Шпаргалка

▪ статья Как можно потерять память? Подробный ответ

▪ статья Томатное дерево. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Измеритель емкости. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электроустановки во взрывоопасных зонах. Классификация взрывоопасных смесей по ГОСТ 12.1.011-78. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026