Moduł alarmu domowego

Moduł alarmu domowego, Elektronika(1), Projekty

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
PROJEKTY CZYTELNIKÓW
Dział „Projekty Czytelników” zawiera opisy projektów nadesłanych do redakcji EP przez Czytelników. Redakcja nie bierze
odpowiedzialności za nieprawidłowe działanie opisywanych układów, gdyż nie testujemy ich laboratoryjnie, chociaż
sprawdzamy poprawność konstrukcji.
Prosimy o nadsyłanie własnych projektów z modelami (do zwrotu). Do artykułu należy dołączyć podpisane
oświadczenie,
że artykuł jest własnym opracowaniem autora i nie był dotychczas nigdzie publikowany
. Honorarium za publikację
w tym dziale wynosi 250,– zł (brutto) za 1 stronę w EP. Przysyłanych tekstów nie zwracamy. Redakcja zastrzega sobie
prawo do dokonywania skrótów.
Moduł alarmu domowego
Projekt
163
Wydawałoby się, że
zainstalowanie systemu
alarmowego w domu musi
wiązać się z wydatkiem rzędu
kilku tysięcy złotych. Otóż
nie! Wystarczy zauważyć, że
w pełni funkcjonalne centralki
samochodowe z kompletem
pilotów zdalnego sterowania
dostępne są na rynku za
kwotę 100...200 zł. W artykule
zostanie zaprezentowany
moduł dopasowania, który
pozwoli wykorzystać centralę
samochodową, jako w pełni
funkcjonalny, stacjonarny alarm
dla domu.
Rekomendacje:
moduł pozwoli wykonać
w atrakcyjny, z finansowego
punktu widzenia sposób, system
zabezpieczenia mieszkania.
Domowy system alarmowy za-
czyna być, albo nawet jest już
pewnym standardem. Często jest
to profesjonalny system alarmowy
oparty głównie na centrali renomo-
wanej firmy i panelu operatorskim
wyposażonym w klawiaturę nume-
ryczną. Rozwiązanie takie niestety
charakteryzuje się ceną rzędu kil-
ku tysięcy złotych. Tymczasem na
rynku dostępna jest bardzo duża
liczba niedrogich, samochodowych
central alarmowych, wyposażonych
w komplet pilotów sterujących.
Kosztują one 100...250 zł. Stero-
wanie takim alarmem jest ponad-
to niezwykle wygodne, ponieważ
odbywa się z dowolnego miejsca
(kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt
metrów od miejsca zainstalowania
centrali alarmowej), nie ma więc
potrzeby każdorazowego pamięta-
nia o załączeniu, bądź wyłączeniu
alarmu z poziomu panelu operatora,
a system alarmowy możemy uzbroić
przypomniawszy sobie o tym nawet
leżąc już w łóżku. Tak więc o bez-
pieczeństwie systemu ochrony mie-
nia mogą decydować nie tylko jego
funkcje i możliwości, ale też kom-
fort i wygoda użytkowania.
Niestety, istnieje kilka powo-
dów, dla których samochodowego
alarmu nie da się wprost zamonto-
wać w warunkach stacjonarnych. Po
pierwsze, wejście alarmowe centrali
samochodowej jest wyzwalane za-
zwyczaj podaniem masy zasilania,
a więc zwarciem obwodu. W zasto-
sowaniu domowym lepszym (bez-
pieczniejszym) będzie wyzwalanie
alarmu poprzez rozwarcie obwodu
(np. pętli szeregowo połączonych
czujników). Wówczas przecięcie
przewodu (sabotaż) również wywoła
alarm. Innym mankamentem samo-
chodowych central alarmowych jest
ograniczenie czasu alarmowania,
często nie przekraczającego jednej
minuty. Takich „wad” można by
wymienić jeszcze kilka. Większość
z nich (jeśli nie wszystkie) eliminu-
je zaproponowany w artykule alar-
mowy moduł dopasowania.
Alarmowy moduł dopasowania
w połączeniu z centralą samochodo-
wą, ładowarką AVT2309 i akumu-
latorem żelowym 12 V/7 Ah oraz
ewentualnie niezależnym powia-
domieniem telefonicznym AVT923
może stanowić skuteczny, wygodny,
a zarazem niedrogi, w pełni funk-
cjonalny sposób na zabezpieczenie
mienia.
PODSTAWOWE PARAMETRY
• Płytka o wymiarach 186x60 mm
• Zasilanie 12 VDC
• Liczba kanałów alarmowania: 2 (niezależne)
• Czas alarmowania dla każdego z kanałów:
regulowany od 1 s do 10 min
• Tryby pracy: ciągły lub przerywany
• Regulowany czasu trwania impulsów
• Aktywacja napięciem +12 V lub masą
• Opcja opóźnienia załączenia
• Zabezpieczenie przeciwzwarciowe
Budowa
Zaproponowany w artykule alar-
mowy moduł dopasowania pozwala
zainstalować niedrogi alarm samo-
chodowy w warunkach stacjonar-
nych. W dużym uproszczeniu moż-
na powiedzieć, że układ przejmuje
na siebie część funkcji centrali sa-
mochodowej, a dokładniej, przejmu-
Elektronika Praktyczna 6/2008
119
Moduł alarmu domowego
Moduł alarmu domowego
Rys. 1. Schemat elektryczny układu
120
Elektronika Praktyczna 6/2008
 Moduł alarmu domowego
je kontrolę nad zadaniami (kontrola
czasu, sposób alarmowania), które
centrala samochodowa bez propo-
nowanego modułu dopasowania wy-
konuje autonomicznie, ale w sposób
typowy dla warunków mobilnych,
a nie stacjonarnych.
Schemat ideowy modułu przed-
stawiono na
rys. 1.
Jak widać,
jest to układ bardzo prosty. Został
zbudowany z podstawowych i łatwo
dostępnych elementów elektronicz-
nych. Nie zawiera mikrokontrolera,
więc nie trzeba go programować.
Działa natychmiast po zmontowa-
niu i odpowiednim ustawieniu kilku
zworek konfiguracyjnych. Ztego też
powodu jest to urządzenie maksy-
malnie niezawodne – nie zawiera
błędów programowych, nie może
też ulec zawieszeniu, dzięki czemu
powinno zapewniać też maksymal-
ne bezpieczeństwo chronionej stre-
fy. Poniżej zostaną omówione trzy
zasadnicze funkcje urządzenia.
Sposób wprowadzania w stan
czuwania.
Rolę czuwania (dozoro-
wania obwodu wejściowego czujni-
ków) pełni centrala samochodowa,
dlatego cały nasz system będzie
uzbrajany i rozbrajany za pomocą
pilotów radiowych będących wy-
posażeniem zastosowanej centralki
samochodowej. Po uzbrojeniu alar-
mu większość central samochodo-
wych wystawia na jedną z dostęp-
nych w złączu centrali linii stan
plusa bądź minusa zasilania, który
pozostaje aktywny podczas czu-
wania. Może to być na przykład
linia zasilania czujników dodatko-
wych. Sygnał ten jest niezbędny do
współpracy centrali samochodowej
z prezentowanym w artykule modu-
łem dopasowania i służy do uak-
tywniania układów czasowych mo-
dułu. Takie rozwiązanie umożliwia
wyłączenie aktywowanego w modu-
le dopasowania cyklu alarmowania
z poziomu pilota centrali samocho-
dowej. Jeżeli centrala w trybie czu-
wania wystawia na taką linię plus
zasilania, wówczas zworkę J6 nale-
ży ustawić w pozycji „+”, jeśli na-
tomiast dysponujemy centralą, któ-
ra w trybie czuwania wystawia na
tę linię minus zasilania, wówczas
J6 ustawiamy w pozycji „–”. W po-
zycji „+” plus zasilania wykorzy-
stuje się bezpośrednio do zasilania
układów odpowiedzialnych za cykl
alarmowania, natomiast w pozycji
„–” zasilanie włącza tranzystor T5
za pośrednictwem R23. Bezpiecznik
F3 zabezpiecza przed zbyt dużym
obciążeniem linii sterującej centra-
li, tym samym chroniąc ją przed
potencjalnym uszkodzeniem. Wypro-
wadzenie centrali alarmowej z trybu
czuwania w stan spoczynku powo-
duje odłączenie zasilania od ukła-
dów czasowych modułu dopasowa-
nia, co oznacza wyłączenie ewen-
tualnych trwających w nim cykli
alarmowych.
Sposób wyzwalania alarmu.
Sa-
mochodowe centrale alarmowe są
wyzwalane zazwyczaj podaniem
masy na wejście czujników. Tak
też jest w przypadku centrali wyko-
rzystanej w systemie prototypowym
- PYTHON MX firmy Corral. Dzię-
ki temu, w celu detekcji włamania
wystarczy podłączyć wejście czujni-
ków centrali do obwodu sygnalizu-
jącego otwarcie drzwi. W tej sytua-
cji, w celu prawidłowej współpracy
samochodowej centrali alarmowej
i opisywanego tu alarmowego mo-
dułu dopasowania, zworkę J7 na-
leży ustawić w pozycji „–”. Jeżeli
jednak z jakiegoś powodu wejście
czujników samochodowej centrali
alarmowej jest wyzwalane plusem
zasilania, zworkę J7 należy ustawić
w pozycji „+”, zamienić miejscami
kolory diod LED D17 i D18, a diodę
D16 wlutować w kierunku przeciw-
nym do opisu na płytce drukowa-
nej.
pierwszym i w kanale drugim. Ukła-
dy U1 i U3 zostały skonfigurowane
do pracy w trybie monostabilnym,
co oznacza, że podanie zasilania
na wejście ARM wygeneruje jeden
impuls o czasie trwania wyznaczo-
nym przez elementy R1, PR1, C1,
C10 w kanale pierwszym, oraz ana-
logicznie, przez elementy R6, PR3,
C5, C11 w kanale drugim. Impuls
pojawiający się na wyjściach ti-
merów U1 i U2 może posłużyć
wprost (za pomocą elementów D4,
U5A, R3, T1, PK1 i odpowiednio
w drugim kanale D9, U5B, R8, T2,
PK2) do wysterowania urządzeń
sygnalizacyjnych (akustycznych lub
optycznych) Wówczas zworkę J2
(dla pierwszego kanału) lub J4 (dla
kanału drugiego) należy ustawić
w pozycji ST. Jeżeli jednak chcemy
nasz sygnalizator optyczny, bądź
akustyczny sterować impulsowo,
zamiast sygnału ciągłego, wówczas
J2 i odpowiednio J4 należy ustawić
w pozycji IMP. W tym wypadku za-
miast sygnalizatora zostaną wyzwo-
lone układy U2 i U4, które również
są timerami, tym razem skonfiguro-
wanymi do pracy w trybie generato-
ra astabilnego. Dopiero sygnał wyj-
ściowy tych układów (ciąg impul-
sów) będzie sterował podłączonymi
sygnalizatorami. Oczywiście nic nie
stoi na przeszkodzie, aby jeden ka-
nał pracował w trybie monostabil-
nym, a drugi w trybie astabilnym,
ponieważ oba kanały są od siebie
niezależne. Potencjometry PR1 i PR3
służą do regulacji czasu trwania
alarmu na poszczególnych kanałach,
a potencjometry PR2 i PR4 służą do
regulacji czasu pojedynczego im-
pulsu, w przypadku, gdy kanały są
ustawione do pracy w trybie astabil-
nym (sygnał przerywany). Jeżeli nie
ma potrzeby korzystania z któregoś
kanału, można go całkowicie wyłą-
czyć. Służą do tego zworki J1 i J3.
W kanale drugim ustawienie zworki
J8 w pozycji „ZAL” umożliwi do-
łączenie za pomocą D27 wyjścia
alarmowego centrali samochodowej
bezpośrednio do tego kanału, dzię-
ki czemu będzie możliwy podsłuch
dźwięków sygnalizacyjnych wydawa-
nych przez samochodową centralę
alarmową w momencie uzbrajania
i rozbrajania alarmu. Sygnalizator
akustyczny podłączony do tego ka-
nału powinien być zainstalowany
wewnątrz mieszkania, blisko drzwi
frontowych, dzięki czemu będziemy
mieli kontrolę nad załączaniem alar-
Czas trwania i rodzaj alarmu.
Moduł dopasowania zapewnia dwa
niezależne kanały alarmowania,
wyzwalane jednocześnie za pomo-
cą wejścia ARM. Do wejścia ARM
należy podłączyć wyjście alarmo-
we samochodowej centrali alarmo-
wej (moduł dopasowania jest zatem
podłączany w miejsce syreny alar-
mowej). Napięcie z wejścia ARM
jest wykorzystywane do wyzwalania
dwóch układów czasowych NE555
(U1 i U3). Elementy R13, R22,
R25, C12, T4 są odpowiedzialne za
opóźnienie niezbędne do zignorowa-
nia przez moduł dopasowania krót-
kich dźwięków syrenki, towarzyszą-
cych rozbrajaniu i uzbrajaniu sa-
mochodowych central alarmowych.
Aby opóźnienie to było aktywne,
zworka J5 musi być ustawiona
w pozycji „ZWŁ”. W przypadku, gdy
w alarmowej centrali samochodowej
uaktywni się alarm, wówczas po
krótkiej chwili zostaną aktywowane
układy czasowe U1 i U3 odpowie-
dzialne za czas trwania rzeczywi-
stego alarmu, odpowiednio w kanale
Elektronika Praktyczna 6/2008
121
Moduł alarmu domowego
Rys. 2. Schemat montażowy
mu po wyjściu z mieszkania oraz
jego wyłączaniem przed wejściem
do strefy chronionej.
dy, z wyjątkiem diod LED. Przed
ich wlutowaniem należy zamonto-
wać jeszcze w odpowiedniej kolej-
ności: podstawki pod układy sca-
lone i PR-ki, przy czym szczególną
uwagę należy zwrócić na montaż
podstawek pod U2 i U4 oraz kon-
densatorów C4 i C8, które należy
montować jednocześnie, dopaso-
wując układ kondensatorów w taki
sposób, aby zmieściły się w otwo-
rze podstawki. Prawidłowy montaż
przedstawiono na
fot. 4
. Następnie
lutujemy diody LED, goldpiny, złą-
cza śrubowe, gniazda bezpieczniko-
we z bezpiecznikami, kondensato-
ry i przekaźniki. Na samym końcu
wkładamy układy scalone w pod-
stawki i zakładamy zworki konfigu-
racyjne zgodnie z wcześniejszym. Po
zmontowaniu urządzenie jest goto-
we do pracy. Teraz należy podłą-
czyć alarmowy moduł dopasowania
do zasilania 12 V zgodnie z opisem
biegunowości dostępnym na płytce
(złącze CON2) oraz połączyć moduł
dopasowania z samochodową cen-
tralą alarmową. Do wejścia „LINIA”
modułu należy podłączyć czujni-
ki, które w spoczynku zapewniają
styk załączony. Może to być np.
sznur szeregowo połączonych kon-
taktronów, albo czujników ruchu.
Do wyjścia oznaczonego symbolem
strzałki „

” należy podłączyć wej-
ście czujników centrali alarmowej,
następnie do wejścia „ARM” linię
alarmową centrali (do której zwy-
kle podłącza się syrenę alarmową),
do wejścia „ACT” podłączamy linię
aktywującą nasz moduł, czyli np.
linię zasilania czujników dodatko-
wych. Do złączy CON1 i CON5
podłączamy sygnalizatory optyczne,
bądź akustyczne (na złączu CON5
przy założonym J8 dostępne są
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1, R3, R6, R8, R18, R23: 1 k
V
R2, R7, R25: 20 k
V
R4, R9, R13, R14, R17, R24: 10 k
V
R5, R10...R12, R15, R16, R19: 680
V
R20, R21: 4,7 k
V
R22: 160 k
V
PR1, PR3: potencjometr montażowy
1 M
V
PR2, PR4: potencjometr montażowy
100 k
V
Kondensatory
C1, C5: 1000
m
F/25 V
C2, C4, C6, C8: 10 nF
C3, C7: 47
m
F/25 V
C9: 100 nF
C10, C11: 100
m
F/25 V
C12: 47
m
F/25 V
Półprzewodniki
D1, D2, D6, D11, D21...D25, D27:
1N4001
D3...D5, D8...D10, D15, D16, D19,
D20, D25, D26: 1N4148
D7, D12, D17, D22: LED czerwona
D13, D14: LED żółta
D18: LED zielona
T1, T2, T4, T5: BC557
T3: BC548
U1...U4: NE555 + podstawki precy-
zyjne
U5: 4049 + podstawka precyzyjna
Inne
PK1...PK3: przekaźnik 12 V
J1...J8: jumper 1x3 + zworki
F1, F2: bezpiecznik 1 A + blaszki
F3: bezpiecznik 200 mA + blaszki
CON1...CON3, CON5: złącze ARK2
5 mm
CON4, CON6: złącze ARK3 5 mm
kynar/drut połączeniowy
Montaż
Schemat montażowy przedsta-
wiono na
rys. 2.
Montaż układu
rozpoczynamy od wlutowania ele-
mentów najniższych, a kończymy na
elementach najwyższych. Ponieważ
płytka alarmowego modułu dopaso-
wania została wykonana jako jedno-
stronna, niezbędne okazało się za-
stosowanie kilku zwór, które należy
zamontować jako pierwsze. Zwory
są oznaczone na masce opisowej
linią ciągłą. Takich zwór jest na
płytce 11. Oprócz nich przewoda-
mi należy dokonać jeszcze dwóch
połączeń jak na
fot. 3.
(pary punk-
tów oznaczone na płytce X-X oraz
Y-Y). Następnym krokiem powinno
być wlutowanie wszystkich rezy-
storów. Ważnym krokiem jest
pra-
widłowe zamontowanie diody
D16
– kierunek jej zamontowania jest
zależny od typu posiadanej samo-
chodowej centrali alarmowej, co
było wyjaśnione wcześniej. Teraz
można zamontować pozostałe dio-
Fot. 3. Połączenia punktów X-X, Y-Y
Fot. 4. Montaż podstawek U2 i U4
oraz kondensatorów C4 i C8
również informacje sygnalizacyjne
dotyczące uzbrajania i rozbrajania
systemu z poziomu pilota).
Mariusz Ciszewski
mariusz.ciszewski@elportal.pl
122
Elektronika Praktyczna 6/2008
[ Pobierz całość w formacie PDF ]