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:

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 Выявлены клетки, вызывающие шизофрению 26.05.2018 Шизофрения является очень тяжелым, разрушительным и широко распространенным расстройством. Генетические исследования связывали с шизофренией сотни генов, каждый из которых вносит небольшой вклад в риск развития заболевания - из-за такого огромного количество проведение экспериментов было затруднено. Ученым необходимо было понять, что связывает эти гены между собой и как именно они влияют на мозг - диффузно на весь или на отдельные части. Была выдвинута гипотеза, что в основе шизофрении лежит несколько типов клеток, которые воздействуют на разные области мозга. В ходе проведенного исследования ученым удалось определить эти типы клеток. "Это знаменует собой переход к тому, что мы можем использовать большие генетические исследования для понимания биологии болезни. По результатам этого исследования научное сообщество получает возможность сосредоточить свои усилия там, где это даст максимальный эффект", - говорит Йенс Хьерлинг -Леффлер - руководитель исследовательской группы на кафедре медицинской биохимии и биофизики в Каролинском институте, один из главных авторов. Теперь ученые занимаются исследованием связей между типами клеток и конкретными клиническими особенностями шизофрении. "Например, большая дисфункция в одном типе клеток может снизить вероятность положительной реакции на лечение. А дисфункция в другом типе клеток может увеличить шансы на долгосрочный когнитивный эффект. Это важно для разработки новых методов лечения, поскольку для каждого типа клеток могут потребоваться отдельные лекарства", - говорит соавтор Патрик Салливан. Быстрый прогресс в генетике и транскриптомике одной клетки сделал возможным изучать болезни таким образом. Исследователи предполагают, что в ближайшее время такой генетический подход приведет к прорыву в биологическом понимании и других сложных расстройств - таких как аутизм, глубокая депрессия и расстройства питания. "Понимание того, какие типы клеток влияют на болезнь, имеет решающее значение для разработки новых лекарств. Если мы не знаем, что вызывает расстройство, мы не можем изучать, как его лечить", - говорит Натан Скин - постдок в отделении Медицинской биохимии и биофизики Каролинского институте и Институте неврологии Университетского колледжа Лондона, один из ведущих авторов исследования.

Другие интересные новости:

▪ Водородное биотопливо

▪ Павильон Nissan с демонстрацией зеленых технологий

▪ Арал незаметно получает воду с Гималаев

▪ Карбид-кремниевые MOSFET-транзисторы CoolSiC 1200 В в корпусе TO247-3/-4

▪ Младенцы устойчивы к визуальным иллюзиям

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудио и видеонаблюдение. Подборка статей

▪ статья Момент истины. Крылатое выражение

▪ статья Какая часть объема атома приходится на его ядро? Подробный ответ

▪ статья Заместитель директора по учебно-воспитательной работе. Должностная инструкция

▪ статья Бытовой термометр-влагомер на базе датчика SHT21 и ЖКИ от телефона Nokia 3310. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Шумоподавитель для звуковой карты с однополярным питанием 12 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026