Dispositivo de segurança microcontrolador. Esquema, descrição

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O dispositivo oferecido à atenção dos leitores pode ser usado para proteger tanto um apartamento ou um escritório quanto um empreendimento inteiro, onde o número de portas é de dezenas. Consiste em cinco partes funcionais: quatro blocos do microcontrolador e o bloco de dispositivos executivos que são idênticos em esquema e funcionam independentemente uns dos outros.

Arroz. 1 (clique para ampliar)

O diagrama de blocos do microcontrolador é mostrado na fig. 1. Sua base é o microcontrolador ATmega8535-16PI (DD1). A frequência do relógio é definida pelo ressonador de quartzo ZQ1. Os interruptores SA1 ("Segurança"), SA2 ("Som") e o LED HL1, que serve como indicador da ativação do modo armado, são conectados à porta PD. Os sinais das linhas desta porta também controlam o emissor de som e o relé da unidade atuadora.

As chaves fim de curso SF1-SF24 instaladas nas portas e os LEDs HL2-HL25 no painel de controle do dispositivo são conectados às portas РВ, РА, РС do microcontrolador. O usuário (operador, despachante) controla visualmente o estado de cada porta pelo estado do LED correspondente. Se a porta comandada estiver fechada, os contactos do fim de curso a ela ligado mecanicamente estão abertos e o LED correspondente a esta porta está apagado. Quando a porta é aberta, os contactos do interruptor fecham-se e o LED começa a piscar.

A energia é fornecida aos LEDs HL2-HL25 por meio de uma chave eletrônica no transistor VT1, que é controlada por um sinal da linha PD7 (pino 21) do microcontrolador. O resistor R4 limita a corrente através do LED HL1, os resistores R6-R13, R16-R31 - a corrente através dos LEDs HL2-HL25. A tensão de alimentação de 5 V é fornecida da unidade do atuador através do pino 4 do plugue XP1. Através de seus próprios contatos 1 e 2, este bloco recebe os sinais "Usar dispositivo". ("Dispositivo de execução") e "Som", gerados pelo microcontrolador. Os capacitores C1 e C2 filtram a ondulação no circuito de potência.

Arroz. 2 (clique para ampliar)

O diagrama de blocos dos dispositivos de atuação é mostrado na fig. 2. Os soquetes XS1-XS4 são projetados para conectar unidades microcontroladoras. As funções do bloco em questão são o controle dos atuadores através do relé K1 e o acionamento de um alarme sonoro. O relé K1 é controlado por uma chave eletrônica feita nos transistores VT1, VT2. O relé é ativado se o sinal "Usar dispositivo". em qualquer tomada (pino 1) tem um nível de log. 0. O alarme sonoro é ativado se o mesmo nível adquirir o sinal "Som" (pino 2). A tensão de alimentação de 5 e 12 V é fornecida através dos contatos do plugue XP1. As chaves SA1, SA2 são usadas para desconectar dos circuitos de controle, respectivamente, o relé K1 e a sirene piezoelétrica HA1.

O dispositivo como um todo pode operar em dois modos: controle do estado das portas e proteção.

O algoritmo de operação no modo de controle do estado da porta é o seguinte. Deixe todas as portas do objeto protegido serem fechadas (os interruptores de limite SF1 - SF24 na unidade do microcontrolador estão abertos), o interruptor SA1 ("Segurança") está na posição "Desligado", SA2 ("Som") - "Ligado", coloque na mesma posição e comutador SA2 ("Sound") no bloco de dispositivos executivos. Depois que a tensão de alimentação é aplicada durante a inicialização do microcontrolador DD1, um log é escrito em todos os bits das portas Pv, RA, PC. 1. Todos os LEDs desligados, sinal "Usar dispositivo". (no pino 14) tem um nível de log. 1. No pino 21, um sinal de onda quadrada (meandro) é gerado com um período de cerca de 1 s.

Vamos concordar que a chave fim de curso SF1 e LED HL2 correspondem à porta nº 1, SF2 e HL3 correspondem à porta nº 2, etc. Se você abrir a porta nº 1, os contatos da chave SF1 serão fechados, o LED HL2 começará a piscar com um período de cerca de 1 s, e o emissor de som HA1 no bloco de dispositivos executivos emitirá um sinal intermitente com duração de aproximadamente 3 s. Da mesma forma, quando a porta nº 2 é aberta, a chave SF2 se fecha, o LED HL3 começa a piscar, um sinal sonoro com a mesma duração soa, etc. Colocar a chave SA2 ("Sound") na posição "Off" . levará ao fato de que quando qualquer chave fim de curso estiver fechada (ou seja, quando a porta na qual está montada for aberta), o LED correspondente piscará apenas.

O dispositivo entra no modo armado 10 s após colocar a chave SA1 da unidade microcontroladora na posição "On". Se o perímetro do objeto protegido for grande e for impossível fechar todas as portas dentro do tempo especificado, isso deve ser feito com antecedência, antes que o objeto seja armado. Quando os contatos de qualquer um dos interruptores de limite SF1-SF24 são fechados neste modo (ou seja, um sinal log. 0 aparece na linha correspondente das portas PB, PA, PC do microcontrolador), após 10 no bloco de executivo dispositivos estão na posição "On"). Ao mesmo tempo, o nível de log é definido no pino 1 do microcontrolador DD2. 14 e o relé K1 é ativado na unidade do atuador.

O alarme também será ativado se algum dos fins de curso for fechado mesmo que por um curto período de tempo (por exemplo, se a porta correspondente for aberta e imediatamente fechada). Se um “amigo” aparecer no objeto protegido, para evitar o acionamento de um alarme quando qualquer uma das portas protegidas for aberta, ele precisa ter tempo para mudar a chave SA10 da unidade do microcontrolador para a posição “Off” em 1 segundos. É claro que o acesso a este interruptor e aos interruptores SA1, SA2 da unidade do atuador deve ser limitado.

Os contatos de relé K1 podem ser usados para fechar circuitos de controle ou alimentar vários atuadores, por exemplo, mecanismos de travamento de portas ou para ligar uma sirene (uivador).

Um programa escrito em linguagem assembly ocupa apenas cerca de 0,4 KB da memória do programa do microcontrolador DD1. Tendo entendido isso, você pode alterar o tempo de intermitência do LED HL1, a duração do sinal sonoro no modo de controle do estado da porta, o tempo até o dispositivo ser armado e o tempo de atraso para ligar o alarme.

O dispositivo usa resistores S2-33N, mas você pode usar qualquer outro com a mesma potência de dissipação e um desvio de resistência permitido do valor nominal não superior a ± 5%. Capacitor C1 - óxido K50-35 ou similar importado, C2-C5 - cerâmica K10-17a (o primeiro deles é montado próximo às saídas de energia do microcontrolador DD1). Interruptores SA1, SA2 em todos os blocos - interruptores MTD1, relé K1 - versão RES48B RS4.590.202-01 (resistência do enrolamento - 85 ... 115 Ohm, corrente de operação - não mais que 52 mA). É possível usar quaisquer outros relés com tensão operacional de 12 V e contatos projetados para cargas de comutação (atuadores).

Interruptores de limite SF1-SF24 - qualquer projeto adequado. Os interruptores reed de abertura ou comutação são muito convenientes de usar (eles são instalados nos lintéis das portas e os ímãs permanentes que os controlam estão nas próprias portas, de modo que os interruptores reed abrem quando são fechados). A sirene HA1 é um HPM14AX piezoelétrico com um gerador AF embutido ou similar com uma tensão operacional de 12 V. LEDs - qualquer.

Montado a partir de peças reparáveis e sem erros de instalação, o dispositivo de ajuste não requer e está operacional na primeira inicialização.

Os códigos e o código-fonte do programa do microcontrolador do dispositivo de segurança (arquivos ohran.hex, ohran.asm) podem ser baixados em ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/06/ohrana96.zip.

Autor: S. Shishkin

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