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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Chien de garde électronique sur le microcontrôleur. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sûreté et sécurité L'appareil porté à la connaissance des lecteurs réagit à une rupture des lignes de communication électriques (boucles) et en informe par des signaux lumineux et sonores. Le « gardien » est contrôlé par le microcontrôleur PIC12F675, et l'alarme est activée par le triac BTA140 qui y est connecté par l'optocoupleur MOC3062. Le « gardien » électronique décrit dans l’article est destiné à protéger un abri de jardin. Le but de l'installation d'un tel dispositif est d'effrayer un intrus lorsqu'il tente de s'introduire dans la maison et d'attirer l'attention des voisins sur l'incident à l'aide d'alarmes sonores et lumineuses. Le schéma de l'appareil est présenté sur la Fig. 1. Sa base est le microcontrôleur DD1 PIC12F675, dont la fréquence d'horloge est de 4 MHz définie par le générateur intégré. Les boucles de sécurité E4 et E3 sont connectées aux lignes GP3 et GP4 (broches 5 et 8, respectivement) via le bloc de contact XT1-XT2. Chacun d'eux peut avoir un ou plusieurs capteurs connectés en série (interrupteurs à lames ou boutons mécaniques, représentés par des interrupteurs SA2-SA5) installés sur les portes et fenêtres. En mode veille, les contacts de tous les capteurs doivent être fermés. Les condensateurs C4 et C5 protègent les entrées du microcontrôleur du bruit impulsionnel possible sur les boucles de sécurité.
La partie exécutive de l'appareil, contrôlée par microcontrôleur, est réalisée sur un optosimistor U1 et un triac VS1 et est conçue pour connecter des lampes de signalisation à incandescence EL1, EL2 et des sirènes HA1, HA2. L'indication nécessaire au fonctionnement et au débogage de l'appareil est réalisée par des LED HL1 et HL2 de couleurs différentes, connectées aux lignes GP1, GP5 (broches du microcontrôleur 6 et 2, respectivement) via les résistances de limitation de courant R4 et R5. La LED verte HL1 s'allume lorsque vous essayez d'ouvrir la maison. À sa lueur, le propriétaire sait que quelqu'un a tenté de s'introduire dans la maison en son absence. La LED rouge HL2 indique que l'alarme est activée (les broches 6 et 2 du microcontrôleur changent d'état simultanément). Cela vous permet de vérifier le fonctionnement de l'appareil sans connecter de sirènes d'alarme et de lampes. L'appareil est alimenté par un réseau de courant alternatif de 230 V 50 Hz. La tension de 5 V nécessaire au fonctionnement du microcontrôleur est créée par le transformateur abaisseur T1, le pont redresseur VD1, le régulateur de tension intégré DA1 et les condensateurs de filtrage C1-C3. Le fusible FU1 protège contre les courts-circuits d'urgence. L'appareil fonctionne comme suit. Après avoir allumé l'alimentation 230 V et fourni une tension de +5 V au microcontrôleur, le programme du microcontrôleur est lancé, qui configure ses lignes GP4 et GP3 pour l'entrée et les lignes GP0, GP1 et GP5 pour les informations de sortie. Le programme implémente l'algorithme suivant pour l'interaction avec le propriétaire : 1. Après la mise sous tension, le propriétaire dispose d’environ 60 secondes pour quitter la maison et fermer la porte. 2. 1 minute après la mise sous tension, pour vérifier le bon fonctionnement des appareils, un signal d'alarme retentit pendant 1 seconde (la lampe s'allume, la sirène retentit). L'appareil se met en service. 3. L'état des capteurs est vérifié toutes les 1 seconde. Lorsqu'un capteur ouvert est détecté, après 10 s, un signal d'alarme intermittent est activé (1 s allumé - 1 s éteint) et la LED HL1 s'allume (comme indiqué, par son état, le propriétaire peut déterminer si le signal d'alarme a été activé dans son absence). Un délai de 10 secondes dans l'allumage des signaux lumineux et sonores est nécessaire pour que le propriétaire revenant, après avoir ouvert la porte, ait le temps de couper l'alimentation secteur sans déclencher l'alarme. 4. 3,5 minutes après la mise sous tension, l'alarme s'éteint et le microcontrôleur vérifie l'état des capteurs. S'ils sont fermés, l'appareil passe en mode sécurité, tandis que la LED HL1 continue de s'allumer. Si un capteur ouvert est détecté, l'appareil passe en mode veille hôte. Le propriétaire qui revient remet l'appareil dans son état d'origine en coupant l'alimentation de l'appareil. Le texte source du programme du microcontrôleur et le fichier HEX sont donnés respectivement dans les fichiers Oxrana675.asm et Oxrana675.hex. Les mêmes fichiers définissent le mot de configuration du microcontrôleur nécessaire (3F0CH). Les pièces de l'appareil sont montées sur deux fragments de planches à pain en feuille de fibre de verre. Sur l'un d'eux (Fig. 2), un microcontrôleur, un optocoupleur, des résistances R2, R3, R6 et un condensateur C3 sont installés, sur le second, toutes les autres parties.
Remplacement possible du microcontrôleur PIC12F675 - PIC12F629 (sans aucune modification du programme), optocoupleur MOC3062 - optocoupleur avec un courant de fonctionnement inférieur, par exemple MOC3043 ou MOC3063, mais dans ce cas la résistance R1 doit avoir une résistance de 680 Ohms. Nous remplacerons le pont de diodes 2D906A par un autre adapté en termes de paramètres (par exemple, KTs407A ou DB107), et à la place du stabilisateur de tension intégré basse consommation 78L05, vous pourrez en utiliser n'importe quel autre avec une tension de sortie de 5 V (7805 , KR142eN5a, etc.). Résistances et condensateurs - de petite taille de tout type. Le transformateur abaisseur utilisé par l'auteur comporte deux enroulements secondaires, dont un seul est utilisé. Le courant consommé est insignifiant, vous pouvez donc utiliser presque n'importe quel autre transformateur de faible puissance avec un enroulement secondaire de 8...12 V. Un interrupteur domestique ordinaire monté au mur est utilisé comme interrupteur secteur SA1. La conception de l'appareil dans son ensemble peut varier en fonction des capacités du radioamateur. L'auteur a placé les planches dans le boîtier d'un ancien compteur électrique domestique (ces dernières années, ces compteurs ont été massivement remplacés par des compteurs modernes plus précis, il ne sera donc pas difficile de trouver un tel boîtier). Deux des quatre puissantes bornes à vis qu'il contient servent à connecter les fils reliant l'appareil à un réseau 230 V, et les deux autres sont des fils provenant des sirènes d'alarme et des lampes (dans le schéma, ces contacts sont désignés XT1-XT4). Les fils du câble passent à travers des trous percés dans le boîtier et sont connectés à la carte via un bornier à vis XT5-XT8. Les LED HL1 et HL2 sont installées sur un circuit imprimé à l'intérieur du boîtier (leur lueur est observée à travers la vitre qui se trouve à l'intérieur). La vue d'installation de l'appareil est illustrée à la Fig. 3 (couvercle du boîtier retiré). Le pont de diodes VD1 est monté au verso de la grande carte et n'est donc pas visible.
Pour les boucles, du fil téléphonique, par exemple des « nouilles », peut être utilisé. Le nombre de capteurs connectés en série est déterminé en fonction du nombre de fenêtres et de portes surveillées. Le fonctionnement de l'appareil a été testé avec des boucles jusqu'à 10 m de long. Si une boucle est utilisée pour la sécurité, un cavalier en fil est installé à la place de la seconde. Pour effrayer un intrus et attirer l'attention des voisins du pays, une des lampes et une des sirènes sont placées à l'intérieur, et le reste est installé à l'extérieur, par exemple sur le toit. La version de l'auteur de l'appareil fonctionne avec deux lampes à incandescence d'une puissance de 40 W chacune et deux sirènes électromécaniques SS-1 (la puissance consommée par chacune d'elles est de 30 W). Le Triac VS1 est équipé d'un petit dissipateur thermique. Cependant, si la puissance consommée par les dispositifs de signalisation ne dépasse pas 150...200 W, ils peuvent fonctionner sans dissipateur thermique. De plus, l'activation de l'alarme de sécurité se produit rarement et pendant une courte période, et l'alarme elle-même est intermittente. L'Optosimistor U1 n'a tout simplement pas le temps de chauffer pendant le fonctionnement. Si nécessaire, le nombre de lampes et de sirènes peut être augmenté, mais le triac VS1 devra être installé sur un dissipateur thermique sélectionné en tenant compte de l'augmentation de la consommation électrique. Pour travailler avec l'appareil, en plus des sirènes électromécaniques ci-dessus, des dispositifs de signalisation électroniques plus modernes avec une tension d'alimentation de 230 V AC peuvent être utilisés. L'inconvénient du dispositif proposé est sa volatilité : en cas de panne de tension secteur, il cesse de remplir ses fonctions. Pour éviter que cela ne se produise, il peut être connecté au réseau via une alimentation sans interruption (UPS). N'importe quel petit onduleur conçu pour être utilisé avec un ordinateur fera l'affaire. Le fonctionnement de l'appareil a été testé avec un UPS IPpON Model Back Verso 600. Peut-être que quelqu'un décidera de reproduire le dispositif de sécurité proposé avec des dispositifs d'alarme basse tension et une batterie de secours intégrée. Pour une telle conception, la base du dispositif décrit peut être utile - un microcontrôleur avec un programme enregistré dans sa mémoire. Le programme du microcontrôleur peut être téléchargé à partir de ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/02/ohrana675.zip. Auteur : E. Shenov
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