Схемы самодельных сигнализаций на микросхемах. Схема охранной сигнализации. Недостатки самодельной системы

В статье приводится схема простой охранной сигнализации, описание работы, резидентное программное обеспечение (прошивка). Устройство не сложно собрать своими руками. Вся информация, необходимая для этого есть в статье.

Общее описание устройства.

Охранная сигнализация собрана на PIC контроллере PIC12F629. Это микроконтроллер с 8 выводами и ценой всего 0,5 $. Несмотря на простоту и низкую стоимость, устройство обеспечивает контроль двух стандартных шлейфов охранной сигнализации. Сигнализация может быть использована для охраны достаточно крупных объектов. Управление устройством производится пультом с двумя кнопками и одним светодиодом.

Наша фирма переехала в новое здание. От предыдущих хозяев осталась старая охранная сигнализация. Она представляла собой железный коробок с красными светодиодами и сиреной над входной дверью и раскуроченный электронный блок.

Я установил маленькую плату в блок сигнализации и превратил этот хлам в современную, надежную охранную сигнализацию. В данный момент она используется для охраны двухэтажного здания общей площадью 250 м 2 .

Итак, сигнализация обеспечивает:

• Контроль двух стандартных охранных шлейфов с измерением их сопротивления и цифровой фильтрацией сигналов.
• Управление с помощью пульта (две кнопки и один светодиод):
  • включение сигнализации;
  • отключение сигнализации через секретный код
  • задание секретного кода (код хранится во внутренней энергонезависимой памяти контроллера);
  • индикация режима работы светодиодом пульта.
• Устройство формирует временные задержки, необходимые для набора секретного кода, закрытие дверей помещения и т.п.
• При срабатывании сигнализации устройство включает звуковой оповещатель (сирену).
• Режим работы устройство также отображает внешним источником светового излучения.

Структурная схема охранной сигнализации выглядит так.

К основному блоку охранной сигнализации подключены:

• 2 охранных шлейфа с
  • НЗ – нормально замкнутыми датчиками;
  • НР – нормально разомкнутыми датчиками;
  • Rок – оконечными резисторами.
• Внешний блок звукового оповещения и индикации режима.
• Источник резервного питания.
• Блок питания 12 В.

Шлейфы охранной сигнализации и подключение датчиков.

Для контроля датчиков (извещателей) устройство использует стандартные охранные шлейфы. Контролируется сопротивление шлейфов. Если сопротивление цепи больше верхнего или меньше нижнего порога, то формируется сигнал тревоги. Нормальным считается сопротивление шлейфа равного оконечному резистору (2 кОм). Таким образом, если злоумышленник оборвет провода шлейфов или замкнет их, то сработает сигнализация. Таким способом отключить охранные датчики не получится.

В данном устройстве выбраны следующие пороговые значения сопротивления шлейфа.

Т.е. сопротивление шлейфа в пределах 540 … 5900 Ом считается нормальным. Выход значения сопротивления из этого диапазона вызовет срабатывание сигнализации.

Схема подключения датчиков (извещателей) к охранному шлейфу.

К одному шлейфу могут быть подключены как нормально замкнутые охранные датчики (НЗ), так и нормально разомкнутые (НР). Главное, чтобы в нормальном состоянии цепь имела сопротивление 2 кОм, а при срабатывании любого датчика вызывала обрыв или замыкание.

Для повышения помехозащищенности системы в устройстве происходит цифровая фильтрация сигналов шлейфов.

В принципе все должно быть понятно. К микроконтроллеру PIC12F629 подключены:

• Два шлейфа через RC цепочки R1-R6, C1, C2, обеспечивающие
  • формирование питания шлейфа;
  • аналоговую фильтрацию сигнала;
  • согласование с входными уровнями входов PIC контроллера.

Для определения сопротивления шлейфов используется компаратор микроконтроллера. Ко второму входу компаратора подключается внутренний источник опорного напряжения. Значения источника опорного напряжения (ИОН) для сравнения с верхним и нижним пороговыми значениями сопротивления задаются программно.

• Через RC цепочки R7-R10, C3, C4 подключаются две кнопки пульта и светодиод через токоограничительный резистор R11. Устройство обеспечивает цифровую фильтрацию сигналов кнопок для устранения дребезга и повышения помехозащищенности.

Стоит пояснить назначение резистора R17. Вход GP3 микроконтроллера имеет альтернативную функцию – питание 12 В для программирования микросхемы. Поэтому у него нет защитного диода ограничивающего напряжение на уровне напряжения питания. При напряжении 12 в на этом выводе микроконтроллер переходит в режим программирования. Резистор R17 снижает напряжение на входе GP3.

• Через два транзисторных ключа VT1, VT2 микроконтроллер управляет сиреной и внешней светодиодной индикацией. Т.к. эти элементы могут быть подключены длинным кабелем, транзисторы защищены от выбросов линии диодами VD4-VD7. Транзисторные ключи допускают ток коммутации до 2 А.
• Напряжение 5 В для питания PIC контроллера вырабатывает стабилизатор D2. Не стоит игнорировать светодиод VD8. В его функции входит не только индикация питания, но и создание минимальной нагрузки для микроконтроллера. Если PIC контроллер будет потреблять ток менее 2-3 мА (например, в режиме сброса), то напряжение 12 В через резисторы R8, R10 может поднять напряжения питания микроконтроллера выше допустимого.
• Входы для блока питания 12 В и источника резервного питания развязаны диодами VD2, VD3. В качестве диода VD2 используется диод Шоттки, для того чтобы обеспечить приоритет блоку питания при равенстве напряжений с источником резервного питания.

Я собрал устройство на плате размерами 54 x 45 мм.

Установил его в корпус старой сигнализации. Оставил только блок питания.

Пульт выполнил в пластиковом корпусе размерами 65 x 40 мм.

Программное обеспечение.

Резидентное программное обеспечение разработано на ассемблере. В программе циклически происходит переустановка всех переменных и регистров. Зависнуть программа не может.

Загрузить прошивку для PIC12F629 в HEX формате можно .

Управление охранной сигнализацией с пульта.

Пульт это маленькая коробочка с двумя кнопками и светодиодом.

Устанавливать ее лучше внутри помещения около входной двери. С помощь пульта включается и отключается сигнализация, меняется секретный код.

Режимы и управление.

При первой подаче питания устройство переходит в режим СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА. Светодиод не светится. В таком режиме устройство находится в течение рабочего дня.

Для включения сигнализации (режим ОХРАНА) необходимо нажать на две кнопки сразу. Светодиод начнет часто мигать, и через 20 секунд устройство перейдет в режим ОХРАНА, т.е. начнет контролировать состояние датчиков. Это время, необходимое на то чтобы выйти из помещения и закрыть входную дверь.

Если в течение этого отрезка времени (20 сек) нажать на любую кнопку, то устройство отменит режим охраны и вернется в режим СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА. Часто люди что-то вспоминают непосредственно перед выходом из здания.

Через 20 сек после включения устройство перейдет в режим ОХРАНА. В этом режиме светодиоды пульта и блока внешней индикации мигают примерно раз в сек. В режиме ОХРАНА происходит контроль состояния датчиков.

При срабатывании любого охранного датчика начинают часто мигать светодиоды, и сигнализация отсчитывает время, через которое прозвучит звуковой сигнал сирены. Это время (30 сек), необходимо для того, чтобы успеть отключить сигнализацию, набрав секретный код на кнопках пульта.

На пульте 2 кнопки. Поэтому код выглядит как число из цифр 1 и 2. Например, код 121112 означает, что надо последовательно нажать кнопки 1, 2, три раза 1 и 2. Код может иметь от 1 до 8 цифр.

Если код набран неправильно или не полностью, можно нажать две кнопки одновременно и повторить набор кода.

При правильно набранном коде устройство переходит в режим СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА.

Если за 30 сек после срабатывания датчика, правильный код набран не был, то включается сирена. Отключить ее можно набрав правильный код. В противном случае сирена будет звучать в течение 33 секунд, а затем устройство отключится (перейдет в режим СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА).

Остается объяснить, как устанавливать секретный код. Это можно сделать только из режима СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА.

Необходимо удерживать обе кнопки нажатыми в течение 6 секунд. Отпустить, когда засветится светодиод пульта. Это будет означать, что устройство перешло в режим задания секретного кода.

Затем подождать пока светодиод погаснет (5 сек). Устройство перейдет в режим СИГНАЛИЗАЦИЯ ОТКЛЮЧЕНА, а новые код будет сохранен во внутренней энергонезависимой памяти микроконтроллера.

Т.к. микроконтроллер устройства тактируется от внутреннего генератора невысокой точности, то указанные временные параметры могут отличаться на ±10 %.

Состояния охранной сигнализации.

Практически работа с сигнализацией сводится к действиям.

• Уходя из помещения. Нажать две кнопки одновременно и закрыть дверь в течение 20 сек.
• Войдя в помещение. В течение 30 сек набрать секретный код.

Недостатки, возможные доработки.

Устройство может быть легко доработано для своих, конкретных условий. Все доработки касаются только аппаратной части. Программное обеспечение они не затрагивают.

• Желательно установить две сирены. Одну в блоке наружной индикации и оповещения, другую – в труднодоступном месте. Ток транзисторного ключа (2 А) сделать это позволяет.
• Надо бы защитить провода сирены от короткого замыкания транзисторным стабилизатором тока. В представленном варианте схемы злоумышленник может замкнуть провода сирены и при срабатывании сигнализации произойдет короткое замыкание источника питания.
• При желании можно подключать мощные и высоковольтные источники света, звука и т.п. через электромагнитные реле. Допустимый ток ключей это позволяет, и ключи имеют защиту от выбросов при коммутации обмотки реле.
• В качестве резервного питания можно использовать аккумулятор, добавив в схему простейшую цепь заряда.

Внешний вид установленной системы сигнализации.

Сейчас к устройству подключен только датчик открывания входной двери. Планирую, со временем, добавлять охранные датчики. Два шлейфа вполне достаточно, чтобы охранять наш двух этажный корпус.

Кстати, если используется только один шлейф, то ко второму надо подключить резистор сопротивлением 2 кОм.

На форуме сайта есть другие варианты программного обеспечения устройства. Там же можно обсудить, задать вопросы по этому проекту.

Принципиальная схема самодельной охранной сигнализации на микроконтроллере:

Стартовым элементом служит датчик движения LX19B (или LX19C). Такие свободно продаются в магазинах электротоваров и стоят не дорого. Датчик охранной сигнализации требует небольшой переделки: на его плате необходимо перерезать дорожки замыкающихся контактов реле и вывести от них два провода (по схеме сигнал «старт»). Когда в пространстве действия датчика появится человек, на схеме замыкается на общий провод контакт «Старт» и начинается отсчёт времени от 9 до 0 секунд. Это время высвечивается на семисегментном индикаторе. За это время с помощью кнопок необходимо набрать правильный код. Только тогда сигнализация отключится на 30 секунд. Этого времени вполне достаточно для того, чтобы войти в помещение и отключить сигнализацию изнутри.

Для набора кода используются 4 кнопки: Key1, Key2, Key3 и Key4 All. Они нажимаются в следующем порядке: 1-2-3-1-2-1. Эти кнопки могут располагаться в любом месте наборной клавиатуры, но нажиматься должны именно в правильной последовательности. Все остальные кнопки (Key4 All) соединены параллельно. При нажатии любой из них набор кода сбрасывается и всё нужно начинать сначала. Когда счётчик времени высвечивает «0», набор кода запрещается. Необходимо отойти от двери или неподвижно постоять, пока датчик не сбросит время на «девятку», а затем набрать код заново. Чем больше кнопок в клавиатуре, тем меньше вероятность подбора кода.

В качестве звукоизлучателя сигнализации используется любой автомобильный ревун. Оригинальная схема охранки была собрана на индикаторе с общим катодом, снятом с какого-то китайского прибора. Его названия не знает даже самый умный DataSheet. Поэтому для удобного повторения я перерисовал схему, плату и прошивку на всем более известный (но не самый яркий) индикатор АЛС324А, тоже с общим катодом. Вариант платы можно применить например такой, как в архиве, а при желании плату кнопок можно изменить.

Если схема кому-то приглянётся, но под рукой окажется какой-то другой индикатор, например с общим катодом или общим анодом, я по Вашему желанию и возможностям изменю печатку, схему и прошивку. Архив с файлами и прошивкой микроконтроллера на форуме. Если возникнут какие-то вопросы, там же я охотно на них отвечу. Удачи! Samopalkin

Обсудить статью СХЕМА ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Вот схема довольно неплохого охранного устройства для авто, которая содержит всего одну копеечную микросхему и пару транзисторов. В ней нет радиопульта, но тем не менее, она способна защитить автомобиль от злоумышленников, так как работает по схожему с профессиональными сигнализациями алгоритму. Это более совершенный вариант самодельной сигнализации, похожий на тот что был ранее. Когда кнопка запуска охраны включена - у вас около 15 секунд, чтобы выйти из машины и закрыть за собой дверь. Когда вы вернетесь и откроете дверь, сигналка будет звучать спустя некоторое время. У вас есть 10 секунд, чтобы перевести переключатель sw1 в положение off. Если вы этого не сделаете - сработает сирена. Она периодически включается и выключается. Скорость, с которой будут следовать сигналы "пик-пик" устанавливается номиналами С6 и R10. Если вы хотите иметь постоянный сигнал на сирену - соедините выводы 8 и 9 микросхемы 4011 вместе.

Принципиальная схема сигнализации

Один из входов датчиков охранного устройства подключен к дверному переключателю авто. Это обеспечивает необходимую задержку срабатывания. Обычно достаточно подключить один провод к одному из переключателей двери. Они чаще всего все подключены параллельно - с замыканием на шасси.

Вторая группа кнопок - мгновенный сигнал тревоги без задержек, устанавливается на капот - багажник - задние двери. Точная продолжительность любого периода времени зависит от характеристик радиоэлементов - соответствующих конденсаторов и резисторов. После около 2-х минут работы сигнализации - поступит сигнал сброса.

Автоматический иммобилайзер

Внимание! Перед установкой данного или любого другого иммобилайзера для автомобиля - продумайте последствия для безопасности возможного отказа электроники, что может привести к аварии. Помните, что реле должно быть достаточно мощным, чтобы справиться с током, необходимым для нормальной работы системы зажигания.

При выключении зажигания, реле будет обесточено и второй набор контактов (RLA2) разорвет цепь зажигания - автоматическая иммобилизация транспортного средства.

Когда зажигание снова включается, реле не будет срабатывать и цепь зажигания автомобиля останется отключенной. Вы должны нажать кнопку sw2 для запитывания реле. Тогда оно самозаблокируется используя первый набор контактов (RLA1) - в то время как второй набор контактов (RLA2) завершает подключение к цепи зажигания.

Такая схема имеет ряд преимуществ. Она работает автоматически при выключении зажигания - так что нет никакой необходимости, чтобы помнить о том что нужно активировать его. Реле использует ток при выключенном зажигании - так что нет никакой утечки и разряда батареи авто. Чтобы деактивировать его вы должны иметь ключ зажигания и знать местонахождение кнопочных переключателя.

Кнопка sw2 требует протягивания только одного провода, потому что её второй контакт идёт через шасси. Она не будет под нагрузкой, кроме небольшого тока в несколько миллиампер, необходимого для срабатывания катушки реле. Так что практически любой малогабаритный микрик можно тут ставить.

При включении S2, напряжение питания подаётся на схему, конденсатор С3 начинает заряжаться и на входе 1 микросхемы кратковременно появляется логический 0, на выводе 4 тоже 0 и триггер устанавливается в дежурное состояние. В таком состоянии он будет находится секунд 20, пока не зарядится конденсатор С1. Если за это время дверь квартиры не закрыли - сработает сирена с задержкой 15 секунд. При открывании двери посторонним человеком геркон разомкнётся и на входе микросхемы 9 появится логическая единица, а на выходе 10 логический 0 и триггер переключится. На выходе 4 появится логическая 1 и начнётся заряд конденсатора С2. Когда конденсатор зарядится, на входе микросхемы 12 и 13 появится логическая 1, а на выходе 11 логический 0, транзистор VT3 откроется и откроет транзистор VT1. Зазвучит сирена. Чтобы сирена не сработала, надо в течении 15 секунд после открытия двери выключить S2.

Сирену надо установить в любом труднодоступном месте для посторонних лиц. Выключатель S2 в потайном месте. Геркон с магнитом установить на двери. Светодиод снаружи помещения, он показывает, что сигнализация включена. Контакт геркона показан при открытой двери. Геркон можно вынуть из реле рэс-55.перемычку между контактами 1,2 микросхемы убрать.

Ток потребления схемой около 15 мА. Поэтому сигнализация долго может находиться включённой в дежурном режиме. Питание от аккумулятора обеспечивает работу сигнализации независимо от электросети.

Список радиоэлементов

Идея данной разработки не принадлежит автору данной статьи, я только повторил и слегка усовершенствовал схему. В общем берем , реагирующую на открывание дверей (стоимость 40-50 рублей). В штатном режиме она реагирует на открывание двери, но ее легко переделать в шлейфовую.

Такая сигнализация состоит из электронного блока с сиреной и магнита. В дежурном режиме магнит замыкает геркон, при удалении магнита раздается звуковой сигнал. Вообще во многих блоках стоит не геркон, а просто пара открытых контактов ("китайкон", как назвал эту группу контактов автор данного устройства). "Китайконы" быстро или залипают, или поверхность контактов окисляется. Так что, настоятельно рекомендую каждый блок разбирать и ставить нормальные герконы. "Китайкон", показать не могу, давно выкинул за не надобностью и поставил на его место обычный нормально разомкнутый геркон. Для того, чтобы оснастить эту сигнализацию шлейфом, с торцов блока сверлим отверстия под зажимы для шлейфа. В качестве зажимов использованы винты М4x10. Гайка удерживает винт на месте, а поверх нее накручивается зажим, который и прижимает провод. Если нет специального зажима можно использовать обычную гайку М4, но ее естественно, не столь удобно откручивать без инструментов, можно также использовать гайку-барашек.

Зажимы подключаем к выводам геркона, то есть шлейф подключен параллельно геркону. В качестве шлейфа подойдет любой тонкий медный провод, который легко разорвать. Такой провод можно найти в любом сетевом трансформаторе. Только обычно он покрыт лаковой изоляцией, которую с концов провода надо удалить. Итак, устройство готово.

С коротким отрезком провода такой блок охранной сигнализации можно использовать в качестве карманной сирены. Сигнализация работает и со шлейфом длиной не менее 5 метров. Так же сигнализация не теряет работоспособность, если вместо шлейфа подключить резистор сопротивлением 510 Ом, такое же сопротивление имеет отрезок провода ПЭВ 0,1 (диаметр 0,1 мм) длиной 230 м. Этого шлейфа хватит, чтобы окружить по периметру зону радиусом 35 м. Чего вполне достаточно для создания охранного периметра вокруг палатки. Спасибо за внимание, вами был Лекомцев Д.Г.