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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива На траве дрова 21.03.2011 Американская компания "Вайаспейс" начала делать дрова из травы. Для этого выведен (без применения генной инженерии, обычными методами скрещивания и селекции) особый сорт быстро растущей, высокорослой травы (вид тростника), плантации которой разместили в Китае, где и труд и земля дешевле, чем в США. Блоки весом около двух килограммов прессуют из травы с добавлением небольшого количества воска как связующего. Воск к тому же облегчает загорание. На юге Китая урожай топливной травы можно снимать два-три раза в год. Производителей упрекают в том, что травяные дрова приходится возить слишком издалека, но они отвечают, что нефть, уголь и газ тоже обычно проходят очень длинный путь, прежде чем попадают к потребителю.

Другие интересные новости:

▪ Открытый стандарт видео с расширенным динамическим диапазоном HDR10+

▪ Биометрический браслет с GPS

▪ Электроника печатется на ткани

▪ Польза пивоварения

▪ Катастрофы от глобального потепления не будет

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструмент электрика. Подборка статей

▪ статья Гроздья гнева. Крылатое выражение

▪ статья Когда начались конные состязания? Подробный ответ

▪ статья Товаровед. Должностная инструкция

▪ статья Мультикомби. Серия комбинированных мультивибраторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Увеличение выходной мощности стабилизированных источников питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025