Dispositif de sécurité du microcontrôleur. Schéma, description

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Dispositif de sécurité du microcontrôleur. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Le dispositif porté à l'attention des lecteurs peut être utilisé pour protéger à la fois un appartement ou un bureau, ainsi qu'une entreprise entière, où le nombre de portes s'élève à plusieurs dizaines. Il se compose de cinq parties fonctionnelles : quatre de conception identique et fonctionnant indépendamment les unes des autres, des blocs microcontrôleurs et des blocs actionneurs.

Riz. 1 (cliquez pour agrandir)

Le schéma fonctionnel du microcontrôleur est présenté sur la figure. 1. Sa base est le microcontrôleur ATmega8535-16PI (DD1). La fréquence d'horloge est réglée par le résonateur à quartz ZQ1. Les commutateurs SA1 (« Sécurité »), SA2 (« Son ») et la LED HL1, qui sert d'indicateur d'activation du mode sécurité, sont connectés au port PD. Les signaux provenant des lignes de ce port contrôlent également l'émetteur sonore et le relais de l'unité d'actionneur.

Les fins de course SF1-SF24 installés sur les portes et les LED HL2-HL25 sur le panneau de commande de l'appareil sont connectés aux ports PB, RA, RS du microcontrôleur. L'utilisateur (opérateur, répartiteur) surveille visuellement l'état de chaque porte en fonction de l'état de la LED correspondante. Si la porte commandée est fermée, les contacts du fin de course associé mécaniquement sont ouverts et la LED correspondant à cette porte ne s'allume pas. Lorsque la porte est ouverte, les contacts de l'interrupteur se ferment et la LED commence à clignoter.

L'alimentation est fournie aux LED HL2-HL25 via un interrupteur électronique sur le transistor VT1, qui est contrôlé par un signal provenant de la ligne PD7 (broche 21) du microcontrôleur. La résistance R4 limite le courant traversant la LED HL1, les résistances R6-R13, R16-R31 limitent le courant traversant les LED HL2-HL25. La tension d'alimentation de 5 V provient de l'unité de commande via la broche 4 du connecteur XP1. Grâce à ses contacts 1 et 2, des signaux « Utiliser l'appareil » sont envoyés à ce bloc. («Exécuteur») et «Son» générés par le microcontrôleur. Les condensateurs C1 et C2 filtrent l'ondulation dans le circuit de puissance.

Riz. 2 (cliquez pour agrandir)

Le schéma du bloc actionneur est présenté sur la Fig. 2. Les prises XS1-XS4 sont destinées à connecter des unités de microcontrôleur. Les fonctions du bloc en question sont le contrôle des actionneurs par le relais K1 et l'activation d'une alarme sonore. Le relais K1 est contrôlé par une clé électronique réalisée sur les transistors VT1, VT2. Le relais est activé si le signal « Utiliser l'appareil ». dans n'importe quelle prise (broche 1) a un niveau de journalisation. 0. L'alarme sonore est activée si le signal « Son » (broche 2) atteint le même niveau. La tension d'alimentation de 5 et 12 V est fournie via les contacts de la fiche XP1. Les commutateurs SA1, SA2 sont utilisés pour déconnecter respectivement le relais K1 et l'émetteur sonore piézoélectrique HA1 des circuits de commande.

L'appareil dans son ensemble peut fonctionner selon deux modes : surveillance de l'état des portes et sécurité.

L'algorithme de fonctionnement en mode de surveillance de l'état de la porte est le suivant. Que toutes les portes de l'objet protégé soient fermées (les fins de course SF1 - SF24 dans l'unité à microcontrôleur sont ouverts), l'interrupteur SA1 ("Sécurité") est en position "Off", SA2 ("Son") - "On", régler sur la même position et commuter SA2 (« Sound ») dans l'unité de commande. Après avoir fourni la tension d'alimentation lors de l'initialisation du microcontrôleur DD1, un journal est écrit sur tous les bits des ports PB, RA, RS. 1. Toutes les LED sont éteintes, signal « Utiliser l'appareil ». (à la broche 14) a un niveau de journalisation. 1. Sur la broche 21, un signal rectangulaire (méandre) d'une période d'environ 1 s est généré.

Admettons que le fin de course SF1 et la LED HL2 correspondent à la porte n°1, SF2 et HL3 - porte n°2, etc. Si vous ouvrez la porte n°1, les contacts de l'interrupteur SF1 sont fermés, la LED HL2 commencera à clignoter avec une période d'environ 1 s, et l'émetteur sonore HA1 dans l'unité de commande donnera un signal intermittent d'une durée d'environ 3 s. De même, lors de l'ouverture de la porte n°2, l'interrupteur SF2 se fermera, la LED HL3 se mettra à clignoter, un signal sonore de même durée retentira, etc. Régler l'interrupteur SA2 (« Son ») sur la position « Off ». cela aura pour conséquence que lorsqu'un fin de course est fermé (c'est-à-dire lorsque la porte sur laquelle il est monté est ouverte), la LED correspondante clignotera uniquement.

L'appareil passe en mode sécurité 10 s après avoir placé l'interrupteur SA1 du microcontrôleur sur la position « On ». Si le périmètre de l'objet protégé est vaste et qu'il est impossible de fermer toutes les portes dans le délai imparti, cela doit alors être fait au préalable, avant d'armer l'objet. Lorsque les contacts de l'un des interrupteurs de fin de course SF1-SF24 sont fermés dans ce mode (c'est-à-dire qu'un signal logique 0 apparaît sur la ligne correspondante des ports PB, RA, RS du microcontrôleur), une alarme sonore est activée après 10 s (ici, il est également sous-entendu que les interrupteurs SA1 et SA2 du bloc actionneur sont en position « On »). Dans ce cas, le niveau de journalisation est défini sur la broche 14 du microcontrôleur DD1. 0 et le relais K1 dans l'unité de commande est activé.

L'alarme s'allumera également si l'un des interrupteurs de fin de course se ferme, même pendant une courte période (par exemple, si la porte correspondante est ouverte et immédiatement fermée). Si un « ami » apparaît près de l'objet protégé, alors afin d'éviter de déclencher une alarme lors de l'ouverture de l'une des portes protégées, il doit avoir le temps de déplacer l'interrupteur SA10 de l'unité microcontrôleur sur la position « Off » dans les 1 secondes. Il est clair que l'accès à cet interrupteur et aux interrupteurs SA1, SA2 du bloc actionneur doit être limité.

Les contacts de relais K1 peuvent être utilisés pour fermer des circuits de commande ou alimenter divers actionneurs, par exemple des mécanismes de verrouillage de porte ou pour allumer une sirène (hurleur).

Le programme écrit en langage assembleur n'occupe qu'environ 0,4 Ko de mémoire programme du microcontrôleur DD1. L'ayant compris, vous pouvez modifier la période de clignotement de la LED HL1, la durée du signal sonore en mode surveillance de l'état de la porte, le temps avant l'armement de l'appareil, ainsi que le délai d'activation de l'alarme.

L'appareil utilise des résistances C2-33N, mais vous pouvez en utiliser d'autres avec la même puissance de dissipation et un écart de résistance admissible par rapport à la valeur nominale ne dépassant pas ± 5 %. Condensateur C1 - oxyde K50-35 ou similaire importé, C2-C5 - céramique K10-17a (le premier d'entre eux est monté à proximité des broches d'alimentation du microcontrôleur DD1). Commutateurs SA1, SA2 dans tous les blocs - interrupteurs à bascule MTD1, relais K1 - version RES48B RS4.590.202-01 (résistance d'enroulement - 85...115 Ohm, courant de fonctionnement - pas plus de 52 mA). Il est possible d'utiliser tout autre relais avec une tension de fonctionnement de 12 V et des contacts conçus pour commuter des charges (actionneurs).

Interrupteurs de fin de course SF1-SF24 - toute conception appropriée. Les interrupteurs à lames d'ouverture ou de commutation sont très pratiques à utiliser (ils sont installés sur les linteaux des portes, et les aimants permanents qui les contrôlent se trouvent sur les portes elles-mêmes afin que les interrupteurs à lames s'ouvrent lorsqu'elles sont fermées). Émetteur sonore HA1 - piézoélectrique NRM14AX avec un générateur AF intégré ou similaire avec une tension de fonctionnement de 12 V. LED - toutes.

Assemblé à partir de pièces réparables et sans erreurs d'installation, l'appareil ne nécessite aucun réglage et est opérationnel dès la première mise sous tension.

Les codes et le texte source du programme du microcontrôleur du dispositif de sécurité (fichiers ohran.hex, ohran.asm) peuvent être téléchargés depuis ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/06/ohrana96.zip.

Auteur : S. Chichkine

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