Безжична схема за домашна сигурност - Слънчево захранване

Статията разглежда дистанционно управлявана безжична верига за домашна защита, която позволява предварително да се открие възможен начин на проникване в зависимост от това как и къде са разположени дистанционните сензори над избраните стратегически места и желаното разстояние от къщата. Идеята е поискана от г-н Дейв Монет.

Искането е под формата на дискусия по имейл между г-н Дейв и мен, както е представено по-долу:

Технически спецификации

Със сина ми измислихме много полезен проект, по който да работим. Аз съм машинен инженер, но от известно време се занимавам с електрически вериги.

Проектът за безжична домашна верига за сигурност може да има много приложения, но за нас би бил за сезона на лов на елени. Често пъти елените изглеждат да ни се примъкнат без предупреждение, но почти винаги използват една от няколкото износени пътеки. Целта би била да получите предварително предупреждение, преди да пристигнат.

Мислех да монтирам някаква PIR верига (трябва да се захранва самостоятелно, тъй като в гората няма захранваща линия) на дърво по всяка от 4 или 5 основни пътеки, по които елените ще пътуват. След като PIR се отключи от елените, той ще трябва да изпрати някакъв сигнал на слепите, в които седим.

Мислех си за кутия с пет светодиода, обозначени с „път 1“, „път 2“ и т.н. Сигналът ще трябва да има много малко забавяне. В идеалния случай сигналът ще може да се предава до 200 ярда, въпреки че ако обхватът е по-малък, той все още ще бъде полезен.

Когато светлината на дъската / кутията светне, би било хубаво, ако тя бъде придружена от нисък звуков тон (не много силен, за да не изплаши елените), светлината трябва да остане включена (прочетете закъснение) за 15-60 секунди след включвания (така че не пропускаме светлината, ако елен бързо препъне PIR, докато се движи бързо по пътеката.

Какво мислиш? Обсъждаме този проект вече почти година, но не съм се свързал с експерти и той е далеч извън възможностите ми за електричество / електроника.

Дейв Монет (и 15-годишният син Колин)

P.s. Обичам вашия сайт www.elprocus.com. Научих толкова много от четенето и изучаването на схемите. Дизайнът на веригата наистина ме интересува.

Анализиране на заявката за верига

Благодаря ти Скъпи Дейв, ценя много мислите ти!

Вашето писане е толкова добро, бих искал да го използвам като нова статия за моя сайт

Колкото и несъзнателно да сте казали нещо, което е изключително чувствително и ме боли, така че извинете, няма да мога да ви помогна с този проект, тъй като той е свързан с жестокостта към животните.

Swag,

Извинете, ако ви обидих по отношение на лова, но както казах, мога да измисля толкова много приложения за устройство в реално време като това. Живеем върху голямо парче горист имот с няколко пътеки, водещи от външната страна на имота до къщата. Наличието на подобно устройство би послужило като ранно предупреждение за лична защита.

Още нещо Суаг, ние живеем в Мичиган и водим нацията (всъщност далеч) в смъртни случаи при трафик, включващи срещи на елени / превозни средства.

Ако хората не ловуваха в Мичиган, всяка година щеше да се губят 100 живота поради пренаселеността само на елени.

Дори при всички хора, които ловуват в Мичиган (миналата година по време на ловния сезон са отнети над 500 000 елени), популацията на елени нараства. Елените се размножават по-бързо от наличните източници на храна в Мичиган.

Само през миналата година са намерени над 25 000 елени мъртви от глад или недохранване.

Надяваме се, че можете да го видите в сърцето си, за да ни помогнете в този проект.

Казах ми синко какъв магьосник си и дори изучихме заедно някои от твоите вериги. Както казах по-рано, има много приложения за такова устройство извън лов.

Надявам се да се чуем скоро Swag. Благодаря, че ми се обади, Дейв М.

Отговор:

Разбирам Дейв, все пак така или иначе това е болезнена смърт за горкото животно. Вместо да се контролира чрез убийство, не би ли било по-добре да се използва стратегия за контрол на раждаемостта, за да се сведе до минимум тяхното население?

Както и да е, ще се опитам да го разбера и да си представя, че е за някаква друга нужда от приложение ... както казахте, дизайнът може да се използва и като предупредително устройство.

Ще го проектирам и ще ви уведомим скоро. Искрено оценявам мнението на Колин и вашите възгледи относно моя сайт, благодаря много!

Благодаря ти Swag. Говорих с човек в работата си (Chrysler) и му обясних концепцията. Веднага той каза, че „това би било идеално за домашна сигурност“.

Той живее на 40 декара и би трябвало да знае, че колите или камионите минават по който и да е от неговите 5 моста / алеи към имота му. Най-отдалеченият мост от дома му е около 0,25 мили (около 1300 фута).

Понастоящем той има следени камери на всяка алея, но това не означава нищо за присъствието на камион в имота му в реално време.

Той каза, че земята между къщата му и най-отдалечената алея е предимно равна и умерено залесена.

Той казва, че не можете да видите най-отдалечения мост от къщата му, гледащ през дърветата.

И двамата със сина ми сме изключително развълнувани да работим с вас по този проект.

Дейв

Дизайнът

Предложената дистанционно управлявана соларна безжична верига за домашна сигурност може да бъде разбрана с помощта на следното обяснение:

В една от по-ранните си статии обясних относно прост, но надежден сензор за близост или детектор за движение, които използваха инфрачервени сигнали, за да открият и отразят присъствието на нарушител в зоната и да задействат аларма.

Дизайнът може да бъде научен изчерпателно в следната статия:

Обикновена верига за детектор на близост

Същата концепция е използвана в настоящата система за домашна сигурност, поради нейната простота, по-добра точност и ефективност на разходите в сравнение с PIR аналог.

В този дизайн вместо PIR сензори се използват обикновени инфрачервени фотодиоди, както може да се види на диаграмата по-долу:

Схемата

Как работят диодите

В дизайна D1 и D2 образуват съответно IR предавателя и приемните устройства и са разположени донякъде успоредно помежду си или с определен ъгъл и сочат към зоната, която трябва да се наблюдава.

D1 може да произвежда непрекъснат трептящ IR сигнал, фокусиран към ограничената зона, и ако нарушител се опита да премине през тази зона, се очаква предаваният сигнал да удари нарушителя и да се отрази към D2, който незабавно се улавя от D2 за по-нататъшна обработка .

Защо се използва LM567

Тук IC LM567 е конфигуриран като настроен инфрачервен предавател / приемник, който става отговорен за генерирането на IR сигнал чрез D1 при дадена честота, определена от R3 / C2, чрез щифт # 5.

Горното условие също така позволява на IC да реагира изключително на тази честота през своя пин # 3 и да отхвърли всеки възможен отклоняващ се сигнал с различна честота.

Когато отразеният IR сигнал се открие от D2, честотата веднага се разпознава от пин # 3 на IC и се обработва вътрешно така, че pin # 8 на IC се превръща в ниско в отговор на откриването.

Горната ситуация обаче се поддържа само докато IR лъчите продължават да се отразяват от тялото на нарушителя и се блокират в момента, в който нарушителят се отдалечи.

За да се въведе забавяне на горния процес, независимо от времето за откриване, може да се види моностабилен етап IC 555, интегриран с щифт # 8 на IC LM567.

Ролята на IC 555

Веднага щом се изпрати ниско на пин # 8 на IC LM567, IC 555 се задейства незабавно, което кара пина му # 3 да се повиши и да остане фиксиран за някакъв предварително определен период, както се определя от стойностите на R9 / C5.

Пин # 3 на IC555 може да се види свързан с реле, което се очаква да се превключва в тази ситуация и да остане активирано за изчисления период на закъснение.

За система за сигурност, която не изисква дистанционно управлявана операция, сирената или алармата могат да се свържат през показаните релейни контакти за крайния резултат.

Използване на модул за дистанционно управление

Тъй като обаче в нашето приложение е предназначена дистанционно управлявана домашна защитна верига, ние използваме активирането на релето, за да превключваме етап на радиочестотния предавател, както е обяснено по-долу:

Днес готовите RF предаватели, приемни модули са доста често достъпни на пазара и могат да бъдат доставени за обсъжданото приложение.

Модулите се предлагат под формата на отворени сглобени платки за печатни платки. Вече обясних свързана публикация на този уебсайт, може да я разгледате в следната публикация:

Обикновена RF верига за сигурност на автомобила

ПХБ трябва да бъдат подходящо свързани, както е обяснено в статията за изпълнение на целта.

Човек може да избере да изгради горните вериги и да прикрепи един от превключвателите на предавателя с релейните контакти, свързани с етапа IC 555 на горната IR схема.

Или ако монтажът изглежда труден, човек може просто да си купи комплект сглобено готово готово устройство, както е показано по-долу:

Как работят модулите Tx и Rx

Както може да се види на горното изображение, готовите модули Tx, Rx ще бъдат налични в горните форми.

Дясната страна е Tx или слушалката на предавателя, която трябва да отворим и интегрираме двете точки на спояване на микропревключвателя, под червения бутон с релейните контакти на нашия етап IC 555.

Модулът може да бъде захранван с клетка с бутон 3V, която трябва да бъде премахната, а терминалите +/- подходящо свързани с 3V регулиран източник на постоянен ток.

Левият страничен модул със синьото реле е Rx или приемният модул, който трябва да приема предадените сигнали от модула Tx и съответно да превключва синьото реле.

Това устройство трябва да бъде инсталирано на базовата станция или дома, което трябва да бъде информирано за евентуално проникване, докато Tx веригата заедно с IR детектора заедно трябва да бъдат закачени над дърво или близо до ограниченото място и по подходящ начин фокусиран през зоната.

Как да свържете модулите за дистанционно управление

Подробностите за окабеляването на Rx модула могат да бъдат научени, както е дадено на следващото изображение:

Релейните контакти на Rx модула, както е показано на горното изображение, могат да бъдат подходящо свързани с звукова алармена система или друга желана форма на записваема алармена система.

В горната дискусия разбрахме подробностите по отношение на изграждането и инсталирането на предложената дистанционно управлявана система за домашна верига за сигурност, сега е време да определим как Tx може да се захранва чрез слънчева акумулаторна верига на батерията.

Как да изградим слънчево захранване с постоянен ток

Следващото изображение ни разказва как просто може да се постигне непрекъсваемо захранване с 5V слънчево захранване с помощта на малък слънчев панел и 7805 IC напрежение.

Слънчева 5V верига за зарядно устройство за горепосочената безжична верига за домашна сигурност

Горната верига на зарядното устройство за 5V слънчева батерия може да се използва за захранване на модула на отдалечен детектор, цялата система заедно с панела и веригите могат да бъдат разположени върху дърво или някаква подсилена стоманена конструкция на земята и подходящо замаскирани.

Това завършва статията относно евтина, но ефективна верига за домашна сигурност, която позволява на потребителя предварително да открие проникване, което може да се осъществи далеч през лентите или проходите, водещи най-накрая до къщата на потребителя.

Статията описва само един такъв модул, въпреки че много такива автономни отдалечени IR модули могат да бъдат изградени и инсталирани през зиг-заг ленти, което позволява множество проследяване и откриване на целта.

Отзиви от г-н Дейв

Уау Суаг, толкова съм впечатлена. Имам няколко прости въпроса:

1. Какъв тип диапазон може да се очаква с простия бутон стил tx и rx
двойка модули, показана на снимката? (Може би 100 м макс ??)

2. Какво бихте / бихте могли да използвате, ако изискването беше да речем 1000 м? (Виждам момчета, които летят с FPV
дронове или самолети над 5000 м онлайн)

3. Колко скъпа може да бъде двойка модули tx / rx, способни на 1000 метра? Можете ли да предложите a
модел или място за закупуване?

4. Няколко места на вашата схема имате етикети като '4V9', мисля, че това трябва
средно 4.9V при използване на 5.0V батерия. Чета ли схематично нали ??

Много благодаря. Сега трябва да поръчам частите и да започна изграждането.

Благодаря ти Дейв =)

Ето отговорите:

1) Да, обхватът е около 100 метра за посочените модули Tx, Rx

2) Има няколко опции за дълги разстояния, достъпни онлайн, има една, която използва IC PT2262 и е назначена да осигури добър обхват от 2 километра, лист с данни на устройството може да бъде проучен в следната връзка:

https://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/PrincetonTechnologyCorporation/mXusxsq.pdf

Релейният етап обаче не е включен в модула, който може да имате
да се асоциира за необходимите действия. Може да се направи просто от
интегриране на степен на драйвер на реле с щифт 'OUT' на Rx модула.

3) Посочената цена изглежда е около $ 18 .....

4) да, четете схемата абсолютно правилно :)

Между другото, ако предпочитате да използвате PIR верига, можете да превключите на
следващ дизайн.

https://homemade-circuits.com/2014/09/automatic-pir-controle-fan-circuit.html

С Най-Добри Пожелания
Swag

В случай че се предпочита PIR вместо обсъждания IC 567 настроен IR дизайн, същото може да се постигне чрез интегриране на PIR системата с RF модулите, както е показано на следната диаграма:

Горната безжична верига за домашна сигурност е обяснима, съответните компоненти просто трябва да бъдат свързани в съответствие с дадените инструкции в горната схема.

Ако имате съмнения или обърквания, моля не се колебайте да коментирате по-долу: