Охоронна сигналізація з GSM-каналом (стр. 2 из 11)
Ці параметри встановлюються за допомогою перемикача SA 1–4 на платі пристрою.
Два з‘єднувальні шлейфи і герконові датчики встановлені на вікнах і вхідних дверях приміщення, що охороняється. При порушенні цілісності одного або кількох шлейфів сигналізації (наприклад, розмикання герконового датчика) приводить до вмикання низькочастотного звукового сигналу і активує другий мікроконтролер, що виконує функцію розсилання sms-повідомлень або робить телефонні дзвінки на запрограмовані номери.
Сирена (звуковий оповісник) ПКІ-1 забезпечує тривалу подачу голосного звукового сигналу (100…105 дБ). Зовнішній світлодіод «Маяк» сигналізує про режими роботи охоронного пристрою (горить безперервно в режимі «Охорона» і перервно - у режимі «Тривога»).
2.1 Принцип роботи охоронної сигналізації
Охоронний пристрій забезпечує вмикання низькочастотного звукового сигналу стандартної п’єзокерамічної сирени ПКІ-1 при порушенні цілісності одного або кількох шлейфів сигналізації (розмиканні герконового датчика). Перед початком роботи слід встановити необхідні для користувача часові параметри (час на вхід Т1, час на вихід Т2, тривалість звучання сирени Т3). Ці параметри встановлюють за допомогою перемикача SA 1–4 на платі пристрою відповідно з таблицею 2.1.
Користувач, залишаючи охоронний об'єкт, вмикає систему однократним натискуванням і витримкою протягом 1…2 с кнопки керування КК1. При цьому лунає короткочасний (0,5с) звуковий сигнал, що підтверджує готовність пристрою до роботи (початок постановки в режим «Охорона»). Потім із затримкою на час Т2 (таблиця 2.1) пристрій автоматично переходить в режим «Охорона». Під час затримки пристрій не реагує на стан датчиків шлейфів сигналізації, тому користувач може безперешкодно покинути охоронний об'єкт. По витоку часу Т2 пристрій перевіряє стан шлейфів і, якщо вони перебувають у нормально-замкнутому стані, подає три сигнали сирени (включення режиму «Охорона»).
Якщо хоча б один зі шлейфів розімкнений, пристрій не переходить у режим «Охорона», подаючи поодинокі звукові сигнали. Якщо всі вікна й двері в приміщенні, що охороняється, зачинені - пристрій переходить в режим «Охорона», сигналізуючи про це трьома звуковими сигналами.
При розмиканні будь-якого датчика лунає звуковий сигнал протягом 0,5 с. Далі, із затримкою Т1 (таблиця 2.1), пристрій переходить у режим «Тривога» і видає потужний звуковий сигнал з рівнем 100…105 дБ. Під час зазначеної затримки або в режимі «Тривога», користувач може виключити сирену, натискаючи й утримуючи протягом 1…2 с кнопку керування КК1, розташовану в прихованому місці. У цьому випадку лунає двократний сигнал, який свідчить про те, що пристрій знято з режиму «Охорона». Разом із сиреною при спрацьовуванні датчика відбувається відправлення СМС і дзвінок на певний номер.
Таблиця 2.1. Установка режимів роботи
| Положення мікроперемикачів | Час Т1 на вхід, сек | Час Т2 на вихід, сек | Час звучання сирени Т3, хв | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 40 | 3 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 90 | 3 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 30 | 40 | 3 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 30 | 90 | 3 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 60 | 40 | 3 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 60 | 90 | 3 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 90 | 40 | 3 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 90 | 90 | 3 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 120 | 40 | 3 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 120 | 90 | 3 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 40 | 5 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 90 | 5 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 30 | 60 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 90 | 40 | 5 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 90 | 90 | 5 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 120 | 60 | 1 |
Конфігурування телефону:
а) в першій комірці телефонної книги на sim-карті необхідно записати номер, з яким буде працювати охоронна система (відправляти на нього sms, телефонувати, вмикатися і вимикатися при скиданні виклику тільки із цього номера);
б) в комірках з 1-ї по 8-у на sim-карті необхідно записати sms-повідомлення, які будуть відправлятися при спрацьовуванні певного датчика (в першій комірці - SMS першого датчика, у другий - другого і т.д.).
Якщо спрацьовування датчиків відбулося з вини зловмисників, сигнал тривоги буде тривати встановлений час Т3 (таблиця 2.1).
Оскільки пристрій працює на базі двох МК, які забезпечують незалежну роботу сирени й відправлення sms-повідомлень або телефонних дзвінків, то за відсутності зовнішнього живлення пристрій може продовжувати свою роботу:
· живлення МК ATTINY2313 може здійснюватися від кожного із двох джерел: від акумулятора GSM-телефону або від зовнішнього живлення.
· При наявності зовнішнього живлення від нього живиться МК і заряджається акумулятор мобільного телефону, а при відсутності зовнішнього живлення МК живиться від акумулятора мобільного телефону. Тому, короткочасні перебої електроенергії (до 2 днів) на роботу GSM сигналізації не впливають. Чим більша ємність акумуляторної батареї, тим довше GSM сигналізація здатна зберігати свою працездатність за відсутності зовнішнього живлення;
· МК AT89C2051 що живиться від вбудованого пристрою з постійною напругою 9 В, забезпечує надійну цілодобову роботу пристрою протягом одного-двох місяців без заміни елементів живлення; рівень звукового тиску: 100…105 дБ при напрузі джерела живлення 9 В.
В режимі «Охорона» споживанням струму мале, тому необхідність заміни батарей виникає приблизно через 1…2 місяці експлуатації охоронного пристрою. Пристрій має два вбудованих світлодіоди, які працюють тільки при наявності зовнішнього живлення 12В: світлодіод «Мережа», що сигналізує наявність живлення, і світлодіод «Маяк», що сигналізує про режими роботи охоронного пристрою (горить безупинно в режимі «Охорона» і переривчасто - в режимі «Тривога»). Передбачені клеми для підмикання зовнішнього світлодіоду «Маяк».
2.2 Встановлення охоронної сигналізації
Пристрій бажано розміщувати на висоті ~ 2,5 м, щоб зашкодити навмисне виведення його з ладу зловмисниками. При розміщенні звукового блоку зовні охоронного об'єкту, слід унеможливити прямий вплив на нього атмосферних опадів. Мобільний телефон не обов'язково розміщувати поруч із охоронним пристроєм, дроти, що йдуть до телефонного апарату, не слід робити довшими ніж 30 см. Телефон можна помістити в металевому боксі разом із сигналізацією так, щоб власник мав до нього доступ і міг при потребі поміняти або записати новий номер телефону.
Кнопку керування КК1 необхідно помістити в прихованому, але доступному місці. Прокладку дротів від блоку керування до кнопки КН1 необхідно також виконати прихованою, оскільки обрив дротів порушує працездатність пристрою.
Герконові датчики встановлюють на коробках дверей і на віконних рамах, а магніти - на дверях і вікнах так, щоб при зачинених дверях (вікнах) відстань між датчиком і магнітом не перевищувала 1…3 мм, а при відчинених - ця відстань була більш ніж 2 см. Всі охоронні датчики включаються послідовно.
При необхідності встановлення великої кількості датчиків можна використовувати кінцеві вимикачі, герконові датчики інших типів, тонкого дротового шлейфу, фольги, що працюють «на розрив. Для шлейфу застосовують дріт ПЭВ, ПЭЛ діаметром 0, 05…0,3 мм.
2.3 Умови експлуатації охоронної сигналізації
– температурний діапазон - від – 40 до +40 оС;
– вологість не більше 90% при температурі 25 оС.
2.4 Технічні характеристики
· напруга живлення: 9 В (батарея типу «Крона»);
· споживаний струм у режимі «Охорона»: не більше 200 мкА;
· споживаний струм у режимі «Тривога»: не більше 30 мА;
· рівень звукового тиску: 100…105 дБ при напрузі джерела живлення 9 В;
· тип використовуваних датчиків: геркони;
· індикація живлення 12 В «Мережа», індикація режиму охорони й тривоги «Маяк» (тільки за наявності зовнішнього живлення;
· GSM-Канал.
3. Розробка принципової схеми сигналізації
3.1 Вибір мікроконтролера
Основним функціональним елементом пристрою є мікроконтролер.
Основні функції, здійснювані мікроконтролером:
- відлік часу (для даного пристрою час на вхід, на вихід і на звучання сирени);
- приймання команд, що надходять від перемикачів.
Проаналізувавши функції, виконувані мікроконтролером, до нього можна висунути такі вимоги:
- тактова частота мікроконтролера повинна бути достатньою для нормальної роботи всієї системи;
- вихідні струми й напруги на виводах мікроконтролера повинні бути достатніми для керування індикатором;
- загальна кількість виводів мікроконтролера повинна бути достатньою, для забезпечення керування всіма елементами, що входять до складу пристрою, робота яких керується мікроконтролером. [1]
Також мікроконтролер повинен відповідати низці другорядних вимог:
- мікроконтролер повинен мати мале енергоспоживання;
- об'єм пам'яті програм повинен вміщувати програмний код;
- обсяг оперативної пам'яті має бути достатнім для коректної і швидкої роботи пристрою;
Враховуючи всі перераховані вимоги, для використання в нашому пристрої можна розглянути три мікроконтролери - це PIC16F84A, AT89C51 і PIC16C505 [2].
Для остаточного вибору мікроконтролера скористаємося методом вибору з використанням матриці нормованих параметрів. Для цього слід обрати основні характеристики, за якими будемо здійснювати порівняння обраних мікроконтролерів. В нашому випадку для порівняння доцільно використовувати такі параметри:
- вихідна напруга рівня логічного нуля
;- вхідні напруги рівня логічного нуля
;