Схема охранной сигнализации. Разработка домашней охранной сигнализации на базе микроконтроллера Электронные схемы на микроконтроллерах своими руками
В данной статье предлагается схема цифрового термометра на микроконтроллере AVR ATtiny2313, датчике температуры DS1820 (или DS18b20), подключенному к микроконтроллеру по протоколу 1-wire, и ЖК-дисплее 16x2 на контроллере HD44780. Описываемое устройство может найти широкое применение среди радиолюбителей.
Программа для микроконтроллера написана на ассемблере в среде AVR Studio. Монтаж выполнен на макетной плате, кварцевый резонатор на 4МГц, микроконтроллер ATtiny2313 можно заменить на AT90S2313, предварительно перекомпилировав исходный код программы. Погрешность датчика DS1820 около 0,5 С. В архиве также находится прошивка для случая если используется датчик DS18B20. Опрос датчика производится каждую секунду.
WAV-плеер собран на микроконтроллере AVR ATtiny85 (можно использовать ATtiny25/45/85 серии). У микроконтроллеров этой серии всего восемь ножек и два ШИМ (Fast PWM) с несущей 250kHz. Для управления картой памяти достаточно всего 6 проводов: два для питания и четыре сигнальные. Восемь ножек микроконтроллера вполне достаточно для работой с картой памяти, вывода звука и кнопки управления. В любом случае данный плеер очень прост.
С помощью данного измерителя ёмкости можно легко измерить любую ёмкость от единиц пФ до сотен мкФ. Существует несколько методов измерения емкости. В данном проекте используется интеграционный метод.
Главное преимущество использования этого метода в том, что измерение основано на измерении времени, что может быть выполнено на МК довольно точно. Этот метод очень подходит для самодельного измерителя ёмкости, к тому же он легко реализуем на микроконтроллере.
Данный проект был сделан по просьбе друга для установки на дверь в складское помещение. В дальнейшем было изготовлено ещё несколько по просьбе друзей и знакомых. Конструкция оказалась простой и надёжной. Работает данное устройство так: пропускает только те RFID-карты, которые были заранее занесены в память устройства.
Это достаточно простая и малогабаритная gsm сигнализация в дом своими руками построена на микроконтроллере PIC12F629 с использованием любого старого сотового телефона. Питание схемы осуществляется от стабилизированного 5 вольт.
Это сигнализация имеет преимущество перед другими системами, которые управляются по SMS, в том что нет необходимости платить за услуги сотового оператора. В сигнализации при срабатывании датчика происходит дозвон на определенный номер. Нам достаточно посмотреть на входящий звонок, чтобы понять, что сигнализация сработала.
Описание работы GSM сигнализации
При срабатывании сигнализации сигнал с выхода 2 микроконтроллера PIC12F629 активизирует оптрон который один раз замыкает клавишу вызова чтобы вывести телефон из спящего режима, а затем двойным сигналом производит набор последнего набранного номера (того который нам необходим). Дозвон будет осуществляться каждые 5 минут, пока дверь не закроется (шлейф не восстановится)
Соответственно необходимо в настройках телефона снять автоматическую блокировку клавиатуры и отключить все звуковые эффекты, чтобы не привлекать внимание посторонних лиц.
В качестве датчика можно применить геркон. На дверной коробке размещается геркон, а на двери напротив геркона нужно закрепить мощный магнит. К сигнализации можно подключить параллельно несколько таких датчиков.
Так же в качестве датчика можно использовать тонкую медную проволоку, прикрепленную на окне. В случае если стекло будет разбито, это приведет к обрыву и медной проволоки, в результате чего сработает сигнализация.
Для создания конструкции послужило желание усовершенствовать мою разработку годичной давности, простую охранную сигнализации описанную в статье "Простая охранная сигнализация ", но сделать её на более современной элементной базе, на микроконтроллере AVR. Применение, которого позволяет при минимуме внешних компонентов значительно улучшить в качественном отношении прежнюю конструкцию, плюс к тому, изменением программы, можно менять параметры устройства в широких пределах, позволяя добавлять новые функции. За основу взят был недорогой микроконтроллер с 8 ногами, AVR ATtiny 13.
Принципиальная схема охранной сигнализации на AVR:
На схеме SW - это охранный датчик с нормально замкнутыми контактами. Постановка или снятие с охраны производится кнопкой вкл./выкл. питания.
(Писал программу, будучи новичком, поэтому строго прошу не судить).
В принципе переделать исходник можно практически под любой микроконтроллер, имеющийся у вас в наличии. Различия будут лишь в способе формировании временных интервалов в подпрограммах отвечающих за эти куски программы, а они напрямую зависят от тактовой частоты, иными словами изменив модули подпрограмм (delay = 1,125 сек.) (delay2 =0,2 сек), (delay4 = 15 сек). При сохранении заданных временных интервалов, как и в моей программе, но реализованных другими приёмами, устройство должно работать точно так же.
Устройство на макетной плате работает так как и задумано (пока в реальных «полевых» условиях, для охраны какого либо объекта, не испытывал, поэтому не исключаю возможные «подводные камни» которые могут всплыть в процессе длительной эксплуатации в виде «глюков». Но это обычная практика на стали отладки, что корректируется в рабочем порядке заменой прошивки с более надёжной программой. А пока, что вот, для наглядности работы устройства прилагаю модели в Протеусе и AVR Studio , где можно симулировать работу устройства 1:1 по исполнению и временным интервалам, даже не беря в руки паяльник.
Симуляция в AVR Studio:
Симуляция в Proteus:
Общая идея такая. Допустим, Вы решили применить это устройство для охраны гаража в гаражном обществе. В качестве датчика используется пассивный инфракрасный датчик промышленного изготовления, расположенный внутри охраняемого пространства. Включаете устройство тумблером питания (это и есть постановка) и выходите наружу, закрыв дверь, в момент включения загорается один из светодиодов, расположенный на корпусе устройства (другой выведен наружу), чтобы можно было со стороны улицы контролировать режимы сигнализации, одновременно включается выведенный наружу и расположенный под крышей светодиодный фонарь, направленный своим лучом на замок двери (в темное время суток неудобно запирать замок и держать фонарь и связку ключей,освещая замочную скважину). По истечении 45 секунд, гаснет фонарь подсветки, а индикатор режима начинает мигать прерывистыми импульсами 0,2 секунды с частотой раз в секунду и скважностью = 5 - это означает, что система вышла из режима ожидания и перешла в режим охраны.
При нарушении охранного пространства злоумышленниками, включается сирена (мной применена 12 вольтовая заводского изготовления от автосигнализаций) сирена звучит 45 сек, если за этот период контакты охранного датчика встали в прежнее состояние (Н.З.) ,сирена отработав свой интервал, переходит снова в режим ожидания,
Но после этого происходит изменение в свечении индикатора, светодиод начинает мигать иначе (чаще), импульсами длительностью 0,2 сек и скважностью=2. (это надо для того, чтобы по приходу к объекту было видно, срабатывала сигнализация или нет).
Снимается система с охраны следующим способом, Отпираете дверь и заходите внутрь охраняемого помещения у вас 4,5 секунды (задержка на вход) чтобы отключить систему, выключив тумблер питания (он же тумблер на постановку). Злоумышленник может не знать расположение этого места, (поэтому желательно об этих вещах не трепаться на каждом углу, это в ваших же интересах) как только Вы вошли, датчик засёк ваше проникновение и однозначно включит сирену через 4,5 секунды, это то время, которого у злоумышленника нет, чтобы обнаружить в тёмном помещении местоположение сирены (светодиодные индикаторы на период работы сирены гаснут, что предотвращает визуально локализовать место расположения вашего устройства). В общем, быстро заходите, … быстро, отключаете, и всё)).
В некоторых простых охранных сигнализациях промышленного изготовления, реализован такой же алгоритм работы.
Ничего нового я не придумал, скорее эта статья послужит для помощи начинающим, понять лучше работу микроконтроллеров на реальном полезном простом устройстве.
Для тактовой частоты был выбран внутренний генератор с минимально возможной для данного микроконтроллера частотой, это 128 кГц / 8 = 16 кГц. Это надо учесть при прошивке микроконтроллера на программаторе, выставив правильно фьюзы, как показано на рисунке:
Я использовал программатор USB prog BM9010. Используя программу ChipBlaster и программируя по шине SPI, но некоторые экземпляры микросхем почему-то не программировались этим программатором, и тогда приходилось использовать STK-500 в режиме высоковольтного параллельного программирования (некоторые экземпляры микросхем, почему-то только так программировались).
Печатная плата и 3D-модель собранного устройства:
Модернизация устройства:
Подключение охранной сигнализации к мобильнику
Изменения, внесённые в схему: задействован вывод микроконтроллера PB.2, 7-я ножка микроконтроллера на выход в момент срабатывания датчика спустя пару секунд, в качестве нагрузки подключен светодиод (для наглядности) последовательно (со светодиодом внутри оптопары), которая изменяет сопротивление полупроводникового элемента на выходе и «замыкает свои контакты» образно выражаясь, на 2,25 сек которые могут идти на управление на любые внешние устройства. Это может быть, как кнопка «звонить» мобильного телефона, с заранее выбранным вашим номером в меню, так и управление на включение радиопередающего устройства, типа.. автомобильного радиопейджера с целью, дистанционно оповестить вас о срабатывании сигнализации... Время длительности этого сигнала можно программно изменять при желании в ту или иную сторону. В остальном больше никаких изменений не было внесено в программу.
Схема доработанного устройства:
Ложные срабатывания
Одной из причин ложных срабатываний может быть неисправный датчик,(или иные факторы). Из жизненной практики приведу случаи, с которыми доводилось сталкиваться. На одном из объектов (в магазине) за ночь случалось по нескольку ложных срабатываний, проверяли и перепроверяли оборудование... Впоследствии причина была выяснена - в корпусе инфракрасного пассивного охранного датчика, поселились тараканы, перекрывавшие выделяемой слизью дорожки на печатной плате датчика, что приводило к срабатыванию сигнализации. С одной стороны забавно, но с другой, постоянно среди ночи орала сирена, что мешало проживающим рядом жителям спокойно заснуть.
Или ещё пример: на платной автостоянке самопроизвольно срабатывала ночью автосигнализация. Закончилось дело тем, что одна дама, проживавшая рядом с автостоянкой подошла к охраннику и попросила вызвать хозяина автомобиля чтобы тот отключил автосигнализацию, телефона хозяина этой машины не нашли и тогда, чтобы привлечь внимание хозяина авто к проблеме окружающих, эта дама не придумала ничего лучшего как при помощи кирпича разбить лобовое стекло автомобиля, мешавшего ей спать… Суд взыскал с неё стоимость ущерба, но и хозяин поменял неисправную автосигнализащию.
Как избежать подобного? И сигнализацию не отключать, и соседям не докучать. Я решил эту задачу программным способом, доработав программу счётчиком, лимитирующим количество срабатываний сирены. Ну, например, я задаю количество срабатываний 9 раз и после 9-го цикласирена замолкает. При этом НЕ отключается сигнал на PB.2, управляющий внешним устройством, например, мобильником или передатчиком автомобильного радиопейджера.
И каждый раз, срабатывая при размыкании контактов охранного датчика после 9-го цикла, звуковая сирена больше не включается. Но телефон или радиопередатчик будет доносить информацию до хозяина столько раз, сколько будет срабатываний охранной системы. А на утро, владелец спокойно может прийти и разобраться в причине ложных срабатываний, не создавая проблем окружающим…
После снятия с охраны и новой постановки на охрану, система снова начнёт отсчитывать 9 циклов.
После такой доработки, схема осталась без изменений, изменилась лишь прошивка. Если не устраивает число циклов равное 9, которое я заложил в программу, вы можете изменить текст исходника, достаточно вписать желаемое число срабатываний N.
В строке:
Equ N = 10 ; число циклов срабатывания =(N-1)
Вместо числа 10 впишите любое другое от 2 до 255 и откомпилируйте программу, получив новый файл.HEX после чего прошиваете его в микроконтроллер.
Программу так же можете проэмулировать в Proteus или в AVR Studio. Наблюдая за регистром R17 , содержимое которого будет уменьшаться на единицу после каждого цикла срабатывания системы, пока не дойдёт до УСТАНОВКИ в 1 флага Z в регистре процессора SREG. После чего система перейдёт на беззвучный режим охраны.
Fuse-биты микроконтроллера ATtiny13 выставлены таким же образом как и в предыдущем случае.
Владимир Науменко
Принципиальная схема самодельной охранной сигнализации на микроконтроллере:
Стартовым элементом служит датчик движения LX19B (или LX19C). Такие свободно продаются в магазинах электротоваров и стоят не дорого. Датчик охранной сигнализации требует небольшой переделки: на его плате необходимо перерезать дорожки замыкающихся контактов реле и вывести от них два провода (по схеме сигнал «старт»). Когда в пространстве действия датчика появится человек, на схеме замыкается на общий провод контакт «Старт» и начинается отсчёт времени от 9 до 0 секунд. Это время высвечивается на семисегментном индикаторе. За это время с помощью кнопок необходимо набрать правильный код. Только тогда сигнализация отключится на 30 секунд. Этого времени вполне достаточно для того, чтобы войти в помещение и отключить сигнализацию изнутри.
Для набора кода используются 4 кнопки: Key1, Key2, Key3 и Key4 All. Они нажимаются в следующем порядке: 1-2-3-1-2-1. Эти кнопки могут располагаться в любом месте наборной клавиатуры, но нажиматься должны именно в правильной последовательности. Все остальные кнопки (Key4 All) соединены параллельно. При нажатии любой из них набор кода сбрасывается и всё нужно начинать сначала. Когда счётчик времени высвечивает «0», набор кода запрещается. Необходимо отойти от двери или неподвижно постоять, пока датчик не сбросит время на «девятку», а затем набрать код заново. Чем больше кнопок в клавиатуре, тем меньше вероятность подбора кода.
В качестве звукоизлучателя сигнализации используется любой автомобильный ревун. Оригинальная схема охранки была собрана на индикаторе с общим катодом, снятом с какого-то китайского прибора. Его названия не знает даже самый умный DataSheet. Поэтому для удобного повторения я перерисовал схему, плату и прошивку на всем более известный (но не самый яркий) индикатор АЛС324А, тоже с общим катодом. Вариант платы можно применить например такой, как в архиве, а при желании плату кнопок можно изменить.
Если схема кому-то приглянётся, но под рукой окажется какой-то другой индикатор, например с общим катодом или общим анодом, я по Вашему желанию и возможностям изменю печатку, схему и прошивку. Архив с файлами и прошивкой микроконтроллера на форуме. Если возникнут какие-то вопросы, там же я охотно на них отвечу. Удачи! Samopalkin
Обсудить статью СХЕМА ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ
Схемы на микроконтроллере, статьи и описания с прошивками и фотографиями для автомобиля.
Простой тахометр на микроконтроллере ATmega8
Тахометр применяется в автомобилях для измерения частоты вращения всяких деталей которые способны вращаться. Есть много вариантов таких устройств, я предложу вариант на AVR микроконтроллере ATmega8. Для моего варианта, вам также…
Читать полностьюЦветомузыка на микроконтроллере Attiny45 в авто
Эта цветомузыка, имея малый размер и питание 12В, как вариант может использоваться в авто при каких-либо мероприятиях. Первоисточник этой схемы Радио №5, 2013г А. ЛАПТЕВ, г. Зыряновск, Казахстан. Схема…
Читать полностьюКонтроллер обогрева зеркал и заднего стекла
Позволяет управлять одной кнопкой раздельно обогревом заднего стекла и зеркал, плюс настраиваемый таймер отключения до полутора часов для каждого канала. Схема построена на микроконтроллере ATtiny13A. Описание работы:
Читать полностьюДиммер для плафона автомобиля
Почти во всех автомобилях есть управление салонным светом, которое осуществляется с помощью бортового компьютера или отдельной бортовой системой. Свет включается плавно, и гаснет также с некой задержкой (для…
Читать полностьюGSM сигнализация с оповещением на мобильник
Представляю очень популярную схему автомобильной сигнализации на базе микроконтроллера ATmega8. Такая сигнализация дает оповещение на мобильник админа в виде звонков или смс. Устройства интегрируется с мобильником с помощью…
Читать полностьюМоргающий стопак на микроконтроллере
Сделал новую версию моргающего стопака. Отличается алгоритм работы и схема управления, размер и подключение такое же. Возможно регулировать частоту моргания, длительность до перехода в постоянное свечение и скважность…
Читать полностьюДХО плюс стробоскопы
Эта поделка позволяет стробоскопить светодиодными ДХО. Поделка имеет малый размер, управление всего одной кнопкой, широкие возможности настройки. Размер платы 30 на 19 миллиметров. С обратной стороны расположен клемник…
Читать полностьюДелаем и подключаем доводчик к сигнализации
Количества автомобилей с автоматическим стеклоподъемниками постоянно растет, и даже если в машине нет такого, многие делают его своими руками. Моей целю было собрать такое устройства и подключить его к…
Читать полностьюСветодиоды включаются от скорости
Получился «побочный продукт»: нужно было оттестить режим работы датчика скорости для проекта отображения передач на матрице 5х7, для этого собрал небольшую схемку. Схемка умеет включать светодиоды в зависимости…
Читать полностьюЦифровой тахометр на AVR микроконтроллере (ATtiny2313)
Тахометр измеряет частоту вращения деталей, механизмов и других агрегатах автомобиля. Тахометр состоит из 2-х основных частей — из датчика, который измеряет скорость вращения и из дисплея, где будет…
Читать полностьюПростой цифровой спидометр на микроконтроллере ATmega8
Спидометр это измерительное устройства, для определения скорости автомобиля. По способу измерения, есть несколько видов спидометра центробежные, хронометрические, вибрационные, индукционные, электромагнитные, электронные и напоследок спидометры по системе GPS.
Читать полностьюПлавный розжиг приборки на микроконтроллере
Эта версия немного отличается схемой: добавлена вторая кнопка настройки и убран потенциометр скорости розжига. Возможности: Два отдельных независимых канала. Для каждого канала три группы настраиваемых параметра: время задержки до начала…
Загрузка...
