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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Процессоры Intel XScale 16.02.2004 Корпорация INTEL объявила о выпуске нового семейства процессоров, основанных на технологии Intel XScale, которые могут работать в разнообразных телекоммуникационных приложениях, а также в мини-компьютерах и DVD-проигрывателях. Семейство процессоров РХА27х работает на тактовых частотах от 312 до 624 МГц и имеет встроенную флэш-память в 64 мегабайта.

Другие интересные новости:

▪ Рекорды молекулярных узлов

▪ Гипоаллергийный тополь

▪ Защита датчиков робомобилей от насекомых

▪ Робот-собака Spot приняла участие в военных учениях

▪ Свет в рулонах

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Крылатые слова, фразеологизмы. Подборка статей

▪ статья Магнитная полоса. История изобретения и производства

▪ статья Почему капитану Куку не удалось открыть Антарктиду? Подробный ответ

▪ статья Питание в пустыне. Советы туристу

▪ статья Измеритель ЭПС оксидных конденсаторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Хитрые булавки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026