Акустический прибор охраны на микроконтроллере AT89C2051

21 августа 2009  |  Ультразвуковые, звуковые CO





Идея создания прибора следующая: при попытке проникновения в квартиру, воры обычносначала пытаются ее открыть имеющимся у них большим набором ключей и отмычек.Процесс этот долгий и нудный, обычно приходится перебирать много ключей и отмычек.При вставлении отмычки в замок, прибор генерирует два коротких звуковых сигнала, послечего не реагирует на попытки открыть замок в течении 8 секунд. Если попытки продолжаются,снова генерирует два коротких сигнала и т.д. При каждой сработке, в счетчик сработок приборадобавляется единица. Если число в счетчике превысит 8, то при открытии двери хозяиномвместо трех коротких звуковых сигналов (признак "все нормально"), будут сформированы 32таких сигнала(признак "попытка открытия"). Если число в счетчике превысит 12, то на время1секунда будут разомкнуты контакты реле прибора и выдан сигнал на другие компоненты ох-ранной системы. Также эти контакты могут быть включены в общий шлейф сигнализации.Хозяин, услышав сигнал "попытка открытия" и увидев горящий на приборе светодиод, нажимаеткнопку прибора. При этом прибор с интервалом 1 секунда генерирует короткие звуковые сиг-налы и при каждом сигнале вспыхивает светодиод, что позволяет хозяину подсчетом сигналовопределить число подсчитанных прибором попыток открытия замка. Из этого числа следует вы-честь сработки от своего ключа, обычно от трех до пяти. Далее делаются оргвыводы и прини-маются необходимые меры по технической укрепленности квартиры (объекта). Ну и следуетпонимать чувства вора при попытке открытия: вставляешь отмычку а там...

Схема принципиальная:


Акустический прибор охраны на микроконтроллере AT89C2051

Рис.1.

Схема содержит следующие компоненты: VD8 - защита от переполюсовки пи-тания, A1 - стабилизатор питания, Z1 - акустический пьезомикрофон (датчик В-2), A2 - усили-тель акустического сигнала, VD1 и VD2 - детектор, VT1, D3.6, D3.5 - пороговый ключ, D2, D3.1,D3.2, VD5 - VD7 - внешний сторожевой таймер ( WATCH DOG TIMER ), VT3, VT4, TR1 - ключформирователя звука, D3.4, VT2, K1 - ключ и реле выходного сигнала тревоги, VT1 - ключсветодиода, Z2 - пьезодинамик ПВА-1, SH1 - геркон двери ( датчик СМК-1).

Конденсаторы C6 и C9 подобраны так, что ключ VT1 открывается только от пиков акустического сигнала, причем его высокочастотных составляющих с крутыми фронтами, поэтому прибор не срабатывает от стуков в дверь, а срабатывает только на звук металл-металл. Прибор расчитан на установку на деревянную дверь, или на металлическую, обитую деревом. При установке на чистую металлическую дверь необходимо ввести в подпрограмму обработки внешнего прерывания LOCK ( см. исходный текст ) необходимый алгоритм анализа входного акустического сигнала, что потребует дополнительных исследований и экспериментов. Данный вариант прибора обкатан на макете, но печатная плата и конструкция для него не разрабатывались. Полностью разработан, изготовлен и находится в эксплуатации упрощеный вариант прибора - без сторожевого таймера и реле сигнала тревоги. Прошивка контроллера у обоих вариантов одна и та же. Схема второго варианта прибора:


Акустический прибор охраны на микроконтроллере AT89C2051

Рис.2.

При желании реле можно добавить в данную схему, включив его в эмиттер p-n-p транзистора, как VT1 во второй схеме. Реле должно быть пятивольтовым, например герконное РЭС-55А. Печатная плата второго варианта ( расположение деталей ):


Акустический прибор охраны на микроконтроллере AT89C2051

Рис.3.

О деталях: Z1 - датчик В-2. Датчик представляет собой круглый пьезокристалл, приклееный к металлической чашке. В принципе пригоден любой аналогичный пьезокристалл, взять хотя-бы ЗП-1. Датчик В-2 раньше применялся в оконных приборах охранной сигнализации "Сигнал - 38", которые ныне почти не применяются, так как их вытеснили инфракрасные и ультразвуковые охранные приборы. Если кому они нужны, то берите пузырь, идите в ближайший отдел вневедомственной охраны и обратитесь с этим вопросом к электромонтерам охранно- пожарной сигнализации ( не к начальству! ), и вам запросто могут дать полведра этих датчиков. Z2 - пьезодинамик ПВА-1, применяется в телефонных аппаратах нашего производства. Его также можно заменить на любой другой, на тот же ЗП-1. И В-2 и ПВА-1 имеются в прайсах ведущих фирм посылочной торговли радиодеталями. Главное условие конструкции- надежный акустический ( металлический ) контакт между Z1 и механизмом замка, причем той его частью, куда вставляется ключ! Микрофон Z1 и динамик Z2 могут быть жестко закреплены на общем основании. Акустической связи между ними нет потому, что во время генерации звука динамиком Z2, прерывания от микрофона Z1 программно запрещены. Трансформатор TR1 - любой, типа, как согласующие от старых транзисторных радиоприемников - сопротивление первичной обмотки порядка 50 ом и коэффициент трансформации порядка трех. Дроссель DR1 - типовой ДМ1-01 или аналогичный. Если прибор питается от отдельного источника, или в составе охранной системы нет мощных сирен, питающихся от того жэ источника, что и прибор, то его можно из схемы исключить, установив вместо него проволочную перемычку на плате.

Вид прибора с закрытой крышкой


Акустический прибор охраны на микроконтроллере AT89C2051

Вверху видна кнопка S1, правее нее светодиод H1. Внизу видны отверстия для выхода звука от пьезодинамика, которые, впрочем, можно и не делать- и так хорошо слышно.

Вид прибора с открытой крышкой


Акустический прибор охраны на микроконтроллере AT89C2051

В левом верхнем углу видна алюминиевая пластина, которая прижимает пьезодатчик "В-2" к основанию прибора. В левом нижнем углу такая же пластина с отверстием крепит пьезокапсюль "ПВА-1" к основанию прибора. Вверху основания виден вырез под вкладыш замка, которого может и не быть при другой конструкции замка.

Схемы, плата, исходник, прошивка: door.zip

Автор текста: isaev51[dog]bk[dot]ru


Код для размещения на форумах или блоге

«
»