Система охраны с оповещением по радиоканалу (UM95089)

Схема самодельной электронной системы охраны с радиооповещением, приставка к УКВ радиостанции.

Маломощные карманные УКВ-радиостанции (на 433-446 МГц) сейчас доступны всем и каждому. Стоимость комплекта из двух таких аппаратов в низкой ценовой категории, по состоянию на лето 2008 года, находится в районе 700 рублей, то есть, по 350 рублей за один аппарат. Согласитесь, это очень близко к цене радиомодуля промышленного изготовления.

Но, в отличие от радиомодуля, УКВ-радиостанции не нужно искать, заказывать. Они продаются, практически во всех магазинах электроники. Несмотря на относительно низкую цену это вполне «взрослые» аппараты, с синтезаторами частоты и супергетеродинными приемными трактами, набором дополнительных функций, и числом каналов не менее восьми.

Все это, позволяет, в некоторых случаях, взглянуть на УКВ-радиостан-ции данного типа, как на основу для построения каналов связи для передачи данных от каких-то объектов или датчиков разобщенных объектов охранной системы.

В данной статье описывается охранная система на 15 объектов, в которой в качестве средств передачи данных используются карманные 8-канальные УКВ-радиостанции.

Пятнадцать из них работают на передачу, -они расположены на охраняемых объектах, и еще одна работает на прием, - расположена на пульте охраны.

Для формирования и кодирования сигналов, с целью идентификации объектов охраны используется метод двухтонального частотного кодирования (DTMF) широко используемый в телефонии (в телефонных системах с тональным набором).

Система DTMF неоднократно описывалась в различной технической литературе, включая и журнал «Радиоконструктор» (например, в Л.1), поэтому здесь принципы её работы рассматриваться не будут.

Принципиальная схема

Система состоит из 15-ти удаленных блоков и одного стационарного. Схема одного из удаленных блоков показана на рисунке 1.

Она состоит из охранного устройства реагирующего на сигнал герконового датчика, и кодера, формирующего тревожный сигнал, код которого соответствует номеру объекта.

Герконовый датчик SG1. В спокойном состоянии (дверь закрыта) он находится под воздействием постоянного магнита, и его контакты замкнуты. На входе D1.1 логическая единица, значит, на выходах D1.4-D1.6 -ноль, и на выходе D1.3 так же ноль.

Принципиальная схема удаленного блока системы охраны с оповещением по радиоканалу (UM95089)

Рис. 1. Принципиальная схема удаленного блока системы охраны с оповещением по радиоканалу (UM95089).

При открывании двери магнит отходит от геркона. Контакты SG1 размыкаются и на входе D1.1 оказывается логический ноль. Цепь C4-R3 формирует импульс.

На выходе D1.3 импульс открывает транзистор VT1, который шунтирует вход гарнитуры радиостанции (ХР1) переключая радиостанцию в режим передачи. В то же время, на соединенных вместе выходах элементов D1.4-D1.6 появляется импульс, который служит питанием микросхемы D2.

Микросхема D2 включена по типовой схеме для формирования 16-ти кодов. Но, код, соответствующий выходному коду «0000» здесь не используется. Остаётся 15 кодов. В типовой схеме должна быть клавиатура, но здесь её нет.

Вместо этого паянная перемычка «Код», которая должна соединять между собой одну из линий «R» с одной из линий «С». Всего здесь может быть 15 вариантов установки такой перемычки. В показанном на схеме случае формируется код числа «1» (0001).

Этот код через резистор R1 поступает на вход передатчика радиостанции. В результате, в течение времени действия импульса, сформированного цепью C4-R3, передатчик радиостанции излучает в эфир сигнал, модулированный кодовой посылкой.

На рисунке 2 показана схема стационарного блока, который устанавливают на пульте охраны. Здесь радиостанция используется исключительно на прием. Она работает постоянно (все радиостанции должны быть настроены на один и тот же канал).

Сигнал с выхода её приемного тракта через разъем для гарнитуры ХР1 поступает на вход двухтонального демодулятора на микросхеме D1.

Схема блока с декодерами для пульта охраны

Рис. 2. Схема блока с декодерами для пульта охраны.

В данном случае эта микросхема включена строго по типовой схеме. При приеме кода на её четырехразрядном выходе D1-D8 появляется двоичный код номера поступившего кодового сигнала, то есть, номера охраняемого объекта (в нашем случае 0001).

Для удобства визуализации полученной информации используется дешифратор «4/16», сделанный на двух микросхемах К561ИД1 (D2 и D3).

Код разбит на два участка - до числа 1000 и после него. До возникновения единицы в D8 разряде работает микросхема D2 (для этого на её вход «8» подается логический ноль).

С возникновением единицы в разряде D8 микросхема D2 выключается и вступает в работу D3. Управление микросхемами D2 и D3 осуществляется посредством логической схемы на элементах D4.1 и D4.2.

Когда на выводе 15 D1 имеется логический ноль, на выходах обоих этих элементов логические единицы, поэтому выходы микросхем D2 и D3 держатся в нулевом состоянии, независимо от того какие уровни поступают на их остальные входы.

Схема блока с декодерами для пульта охраны (продолжение)

Рис. 3. Схема блока с декодерами для пульта охраны (продолжение).

Когда на в«воде 15 D1 логическая единица (происходит прием сигнала) состояния выходов элементов D4.1 и D4.2 определяются логическим уровнем на выводе 14 D1.

То есть, дешифратор на D2 и D3 работает, и на одном из выходов данных микросхем появляется единица (соответственно номеру принятого кода).

Единица на выходе дешифратора D2-D3 присутствует только во время приема сигнала (то есть, короткое время). Для того чтобы зафиксировать тревожный сигнал в схеме есть запоминающее устройство на 15-ти RS-триггерах, на четырех микросхемах К561ТР2 (D5-D8).

Всего 16 триггеров, но один триггер микросхемы D8 используется для включения звукового сигнального устройства. R-входы RS-триггеров подключены к соответствующим выходам микросхем D2 и D3.

При поступлении сигнала от датчика соответствующий триггер переключается в нулевое состояние. На его выходе устанавливается логический ноль и загорается светодиод. Светодиод остается гореть и после прекращения приема сигнала, - он горит пока не будет нажата кнопка S1.

С поступлением другого сигнала, будет переключен другой триггер и загорится другой светодиод. Например, сначала открыли дверь под номером 1, - загорелся HL1. Затем открыли дверь №5, теперь уже горит два светодиода, - HL1 и HL5 и т.д.

Чтобы привлечь внимание персонала к зажиганию светодиодов в схеме имеется звуковой сигнализатор, подающий короткие звуковые сигналы при каждом зажигании светодиода. Сигнализатор выполнен на двух элементах D4.3 и D4.4 микросхемы D4 и четвертом триггере микросхемы D8.

При поступлении кодового сигнала на выводе 15 D1 возникает логическая единица. Она поступает на вывод 14 D8 и переключает тириггер в состояние с единицей на выходе (на выводе 1).

Запускается мультивибратор на элементах D4.3-D4.4 и включенный между входом и выходом элемента D4.4 пьезоэлектрический зуммер начинает звучать.

Он звучит пока конденсатор С5 заряжается через R20 до напряжения логической единицы. Затем, триггер возвращается в исходное состояние и звучание прекращается.

Детали и питание

Питаются как удаленные блоки, так и стационарный от источников стабильного напряжения 5V.

Если число объектов не более девяти схему стационарного блока можно существенно упростить, используя всего одну микросхему К561ИД1 и не более трех К561ТР2.

Андреев С. РК-08-08.

Литература: 1. Дистанционное управление по стандарту DTMF. РК-03-2004.

1 51 Разные охранные устройства
охранное устройство охранная сигнализация DTMF
Написать комментарий:

cashback