Микроконтроллерное устройство охраны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Охрана и безопасность

 Комментарии к статье

Предлагаемое вниманию читателей устройство можно применить для охраны как квартиры или офиса, так и целого предприятия, где число дверей исчисляется многими десятками. Состоит оно из пяти функциональных частей: четырех одинаковых по схеме и работающих независимо один от другого блоков микроконтроллера и блока исполнительных устройств.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Схема блока микроконтроллера изображена на рис. 1. Его основа - микроконтроллер ATmega8535-16PI (DD1). Тактовую частоту задает кварцевый резонатор ZQ1. К порту РD подключены выключатели SA1 ("Охрана"), SA2 ("Звук") и светодиод HL1, служащий индикатором активации режима охраны. Сигналами с линий этого порта также управляются звукоизлучатель и реле блока исполнительных устройств.

К портам РВ, РА, РС микроконтроллера подключены установленные на дверях конечные выключатели SF1- SF24 и светодиоды HL2-HL25 на пульте управления устройством. Пользователь (оператор, диспетчер) визуально контролирует состояние каждой двери по состоянию соответствующего светодиода. Если контролируемая дверь закрыта, контакты механически связанного с ней конечного выключателя разомкнуты и соответствующий этой двери светодиод не горит. При открывании двери контакты выключателя замыкаются и светодиод начинает мигать.

Питание на светодиоды HL2-HL25 поступает через электронный ключ на транзисторе VT1, который управляется сигналом с линии PD7 (вывод 21) микроконтроллера. Резистор R4 ограничивает ток через светодиод HL1, резисторы R6-R13, R16-R31 - ток через светодиоды HL2-HL25. Питающее напряжение 5 В поступает из блока исполнительных устройств через контакт 4 вилки XP1. Через ее же контакты 1 и 2 в этот блок поступают сигналы "Исп. устр." ("Исполнительное устройство") и "Звук", формируемые микроконтроллером. Конденсаторы C1 и с2 фильтруют пульсации в цепи питания.

Рис. 2 (нажмите для увеличения)

Схема блока исполнительных устройств представлена на рис. 2. Розетки XS1-XS4 предназначены для подключения блоков микроконтроллера. Функции рассматриваемого блока - управление исполнительными устройствами с помощью реле К1 и включение звуковой сигнализации. Реле К1 управляется электронным ключом, выполненным на транзисторах VT1, VT2. Реле срабатывает, если сигнал "Исп. устр." в любой розетке (контакт 1) имеет уровень лог. 0. Звуковая сигнализация включается, если такой же уровень приобретает сигнал "Звук" (контакт 2). Напряжение питания 5 и 12 В поступает через контакты вилки XP1. Выключатели SA1, SA2 служат для отключения от цепей управления соответственно реле К1 и пьезоэлектрического звукоизлучателя HA1.

Устройство в целом может работать в двух режимах: контроля состояния дверей и охраны.

Алгоритм работы в режиме контроля состояния дверей следующий. Пусть все двери охраняемого объекта закрыты (конечные выключатели SF1 - SF24 в блоке микроконтроллера разомкнуты), выключатель SA1 ("Охрана") находится в положении "Выкл.", SA2 ("Звук") - "Вкл.", в такое же положение установлен и выключатель SA2 ("Звук") в блоке исполнительных устройств. После подачи питающего напряжения при инициализации микроконтроллера DD1 во все разряды портов Рв, РА, РС записывается лог. 1. Все светодиоды погашены, сигнал "Исп. устр." (на выводе 14) имеет уровень лог. 1. На выводе 21 генерируется сигнал прямоугольной формы (меандр) с периодом около 1 с.

Условимся, что концевой выключатель SF1 и светодиод HL2 соответствуют двери № 1, SF2 и HL3 - двери № 2 и т. д. Если открыть дверь № 1, замкнутся контакты выключателя SF1, светодиод HL2 начнет мигать с периодом около 1 с, а звукоизлучатель HA1 в блоке исполнительных устройств выдаст прерывистый сигнал длительностью примерно 3 с. Аналогично при открывании двери № 2 замкнется выключатель SF2, начнет мигать светодиод HL3, прозвучит звуковой сигнал такой же длительности и т. д. Установка выключателя SA2 ("Звук") в положение "Выкл." приведет к тому, что при замыкании любого конечного выключателя (т. е. при открывании двери, на которой он смонтирован) будет только мигать соответствующий светодиод.

В режим охраны устройство переходит через 10 с после установки выключателя SA1 блока микроконтроллера в положение "Вкл.". Если периметр охраняемого объекта большой и за указанное время закрыть все двери невозможно, то это необходимо сделать заранее, до постановки объекта под охрану. При замыкании в этом режиме контактов любого из конечных выключателей SF1-SF24 (т. е. появлении на соответствующей линии портов РВ, РА, РС микроконтроллера сигнала лог. 0) через 10 с включается звуковая сигнализация (здесь также подразумевается, что выключатели SA1 и SA2 в блоке исполнительных устройств находятся в положении "Вкл."). При этом на выводе 14 микроконтроллера DD1 устанавливается уровень лог. 0 и срабатывает реле К1 в блоке исполнительных устройств.

Сигнализация включится и в том случае, если любой из конечных выключателей замкнется даже на короткое время (например, если соответствующая дверь будет открыта и тут же закрыта). Если на охраняемом объекте появится "свой", то во избежание срабатывания сигнализации при открывании какой-либо из охраняемых дверей ему необходимо успеть за 10 с перевести выключатель SA1 блока микроконтроллера в положение "Выкл.". Понятно, что доступ к этому выключателю и выключателям SA1, SA2 блока исполнительных устройств должен быть ограничен.

Контакты реле К1 можно использовать для замыкания цепей управления или питания различных исполнительных устройств, например, механизмов блокировки дверей или для включения сирены (ревуна).

Написанная на языке ассемблера программа занимает всего около 0,4 Кбайт памяти программ микроконтроллера DD1. Разобравшись в ней, можно изменить период мигания светодиода HL1, длительность звукового сигнала в режиме контроля состояния дверей, время до постановки устройства под охрану, а также время задержки включения сигнализации.

В устройстве использованы резисторы С2-33Н, но можно использовать и любые другие с такой же мощностью рассеяния и допустимым отклонением сопротивления от номинального значения не более ±5 %. Конденсатор С1 - оксидный К50-35 или аналогичный импортный, C2-C5 - керамические К10-17а (первый из них монтируют в непосредственной близости от выводов питания микроконтроллера DD1). Выключатели SA1, SA2 во всех блоках - тумблеры МТД1, реле К1 - РЭС48Б исполнения РС4.590.202-01 (сопротивление обмотки - 85...115 Ом, ток срабатывания - не более 52 мА). Возможно применение любых других реле с рабочим напряжением 12 В и контактами, рассчитанными на коммутацию нагрузки (исполнительных устройств).

Конечные выключатели SF1-SF24 - любые подходящие по конструкции. Очень удобны в применении размыкающие или переключающие герконы (их устанавливают на притолоках дверей, а управляющие ими постоянные магниты - на самих дверях с таким расчетом, чтобы герконы размыкались при их закрывании). Звукоизлучатель HA1 - пьезоэлектрический НРМ14АХс встроенным генератором ЗЧ или аналогичный с рабочим напряжением 12 В. Светодиоды - любые.

Собранное из исправных деталей и без ошибок в монтаже устройство налаживания не требует и работоспособно при первом же включении питания.

Коды и исходный текст программы микроконтроллера охранного устройства (файлы ohran.hex, ohran.asm) можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/06/ohrana96.zip.

Автор: С. Шишкин

Смотрите другие статьи раздела Охрана и безопасность.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Баня у индейцев майя 03.10.2001 Английские археологи раскопали в центральноамериканском государстве Белиз остатки бани, в которой парились за 900 лет до нашей эры древние майя. В этом глинобитном сооружении с внутренней арматурой из тростника имелись очаг и неглубокая канава, куда складывали угли и разогретые в очаге камни. Видимо, люди, сидевшие вокруг канавы, время от времени поливали ее раскаленное содержимое водой.

Другие интересные новости:

▪ Эмоции робота

▪ Высокоскоростная NFC-память ST25DV

▪ Водитель не заснет в дороге

▪ Зеленые комплектующие Microsoft

▪ Запах еды запоминается через рот

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Советы радиолюбителям. Подборка статей

▪ статья Марк Твен. Знаменитые афоризмы

▪ статья Сколько калорий нужно человеку? Подробный ответ

▪ статья Продавец промтоварного отдела (секции). Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Светодиодная лампа для холодильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стабилизаторы напряжения серий КР1158 и КФ1158. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025