Пристрій охорони з сигналізацією по телефонній лінії

  • Час 14-08-2015, 16:26
  • Автор admin
  • Коментарів 0 Комент.
  • Силка url

Відомо, що далеко не всім громадянам, які вирішили встановити в своїй квартирі сигналізацію, по кишені скористатися допомогою спеціалізованих охоронних фірм. Автор пропонованої статті розробив пристрій, який дозволяє обзавестися околицею системою, не вдаючись до їх послуг.

Описуване охоронний пристрій використовує ланцюг нормально замкнутих датчиків, з'єднаних послідовно. При розмиканні будь-якого з них воно автоматично нескінченне число раз набирає заздалегідь заданий телефонний номер і подає специфічні звукові сигнали. Абонент на іншому "кінці" дроту, зрозумівши значення цих сигналів, може повернути пристрій в черговий режим, подавши команду DTMF-сигналом, і подбати про усунення загрози об'єкту, що охороняється. Істотний недолік такого пристрою полягає в необхідності вжиття спеціальних заходів щодо захисту телефонної лінії, так як якщо зловмисник обріже лінію, воно буде нейтралізовано. Але про це - в кінці статті.

Схема пристрою показана на малюнку. Воно зібрано на трьох мікросхемах: DD1 - керуюча частина, DD3 - універсальний номеронабирач з пам'яттю останнього номера, DD2 - декодер сигналів DTMF-набору для дистанційного управління. Всі функції пристрою реалізовані апаратно, без використання мікроконтролерів, що робить його доступним для повторення радіоаматорами середньої кваліфікації.

Пристрій охорони з сигналізацією по телефонній лінії

На мікросхемі DD1 зібрані два тригера, умовно названі "Тригер режиму" (елементи DD1.1 і DD1.2) і Тригер тривоги" (DD1.4 і DD1,5). Їх стану показані в таблиці.

"Тригер режиму" "Тригер тривоги" Стан пристрою
Вхід DD1.1 Вхід DD1.2 Вихід DD1.1 Вхід DD1.4 Вхід DD1.5 Вихід DD1.4
1 0 0 0 1 1 "Відключено"
0 1 1 0 1 1 "Охорона"
0 1 1 1 0 0 "Тривога"

Після першої подачі напруги живлення (або після натискання кнопки SB1 "Скидання") на виході елемента DD1.1 виникає низький рівень. При цьому на вході елемента DD1.4 теж низький рівень і Тригер тривоги" не реагує на будь-які маніпуляції з датчиками. На виході DD1.4 високий рівень, транзистор VT2 відкритий, a VT1 - закритий. Пристрій перебуває в стані "Вимкнено".

Йдучи з квартири, господар натискає на кнопку SB2 "Охорона" і утримує її 2...3 с. По ланцюгу VD3HL1R5SA1 - SAn тече струм. Якщо який-небудь датчик розімкнений, світлодіод HL1 не загориться. Крім того, контролюється стан батареї GB1. Якщо вона розряджена, світлодіод HL1 яскраво спалахує і відразу гасне. Високий рівень через діод VD2 надходить на вхід елемента DD1.2 і переводить Тригер режиму" в стан, коли на його виході (DD1.1) високий рівень. Однак поки конденсатор СЗ не розрядиться через резистор R3, на вході елемента DD1.4 "Тригера тривоги" буде низький рівень і господар може вийти з квартири. При вказаних на схемі номіналах елементів СЗ і R3 цей час становить близько однієї хвилини.

Якщо будь-який із датчиків SA1 - SAn буде розімкнений, на вході елемента DD1.3 виникне високий рівень. Імпульс, сформований ланцюгом VD6R6C4, переключить Тригер тривоги". На його виході (DD1.4) виявиться низький рівень, транзистор VT2 закриється, a VT1 відкриється. Через транзистор VT1, світлодіод HL2, транзистор VT3, резистор R25 потече струм близько 30 мА з телефонної лінії. Ланцюг VD6R6 запобіжить зворотне перемикання тригера, якщо разомкнувшийся датчик знову замкнеться.

Високий рівень, що надійшов на вивід 1 мікросхеми DD3, запускає набір номера. Імпульси набору надходять з виведення 9 мікросхеми DD3. Для формування розриву лінії при наборі на цьому виводі (відкритому стоці) виникає низький рівень. На виводі 8 (теж відкритий стік) низький рівень присутня під час всього набору номера, тому на вході елемента DD1.6 буде низький рівень, а на виході - високий. По закінченні набору номера сигнали в наведених точках зміняться на протилежні. На виведенні 16 мікросхеми DD3 виникне низький рівень, що активує функцію "Redial" (повтор останнього набраного номера).

Особливістю мікросхеми UM91215A є те, що до складу функції "Redial" у неї входить функція "Flash" ("Короткочасний відбій"). Таким чином, мікросхема DD3 буде нескінченне число разів набирати заздалегідь внесений в її пам'ять номер, виробляючи між спробами набору необхідне від'єднання від лінії.

 Тактові імпульси на мікросхему DD3 надходять від генератора мікросхеми DD2 через конденсатор С9. Таке включення, крім економії кварцового резонатора, внесло і "родзинку". Справа в тому, що мікросхема DD2 отримує харчування через ланцюг R21VD20 тільки тоді, коли відкритий транзистор VT1. Як тільки DD3 сформує команду "Flash". VT1 закриється, конденсатор С12 розрядиться (мікросхема DD2 споживає близько 10 мА) і задаючий генератор DD2 перестане працювати. Мікросхема DD3 залишиться без тактових імпульсів і час "Flash" зросте з 600 мс до 20...30 с.

Такий ефект може виявитися корисним, якщо ви хочете налаштувати передачу сигналу тривоги на пейджер, використовуючи DTMF-канал. Щоб вимкнути пристрій при отриманні сигналу, набираєте номер, до якого воно підключено (необхідний телефонний апарат з можливістю перемикання в тональний набір), чекаєте чергової спроби дозвону і набираєте цифру "2". Якщо передача сигналу тривоги на пейджер вам не потрібна, то слід підключити кварцовий резонатор на мікросхемі DD3 так само, як і до DD2, або застосувати конденсатор С12 більшої ємності.

Після повернення додому господар квартири переводить пристрій в режим "Вимкнено", натиснувши на кнопку SB1 "Скидання".

Для запису номера телефону в мікросхему DD3 до неї необхідно підключити стандартну клавіатуру 3x4 [1,2]. Можна це робити за допомогою роз'єму, підключивши тільки на час програмування.

Порядок програмування наступний. Натисніть і відпустіть кнопку SB2. Зачекайте, поки розряджається конденсатор СЗ. Натисніть і утримуйте кнопку SB3 "Програмування". При цьому Тригер тривоги" перейде в стан "Тривога", пристрій займе телефонну лінію (загориться світлодіод HL2), але функція "Redial" не буде активована, так як конденсатор С10 зашунтирован через діод VD11. Позначимо літерою "Р" кнопку SB4 "Пауза". Натисніть кнопки: "Р", "Х", "Х", "Х", "Х", "Х", "Х", "*", "P", "1", "Р", "1","Р", "1"..."Р", "1", "P", "1" (всього 28 знаків, включаючи паузи, але не більше!). Тут "ХХХХХХ" - номер телефону, куди телефонуватиме пристрій. Відпустіть кнопку SB3 і короткочасно натисніть кнопку SB1. Світлодіод HL2 повинен згаснути.

Кнопка "*" переводить мікросхему DD3 в режим тонального набору. Кнопка SB4 ("Р", "Пауза") вводить в набирається номер паузу тривалістю 3 с. Сигнали тонального набору цифри "1" і будуть тими самими "специфічними" сигналами тривоги. Якщо вихід на міську мережу проводиться через префікс ("8", "9" або ін), то після його набору введіть 1 - 2 паузи.

При надходженні на вхід мікросхеми DD2 через ланцюг C5R9 тонального сигналу, що відповідає цифрі "2", на її виході D1 виникає високий рівень, який перемикає пристрій в режим "охорона" (саме "Охорона", а не "Відключено", оскільки конденсатори С1 і С2 не встигають розрядитися). Імпульс на виході D1 мікросхеми DD2 короткий, так як з його надходженням пристрій відразу ж відключається від лінії. Після закінчення імпульсу Тригер режиму" переходить в стан "Охорона".

Діод VD12 встановлюють у тому випадку, якщо АТС не сприймає імпульсний набір. Тоді потрібно правий по схемі виведення резистора R14 підключити до загального проводу, і мікросхема DD3 буде переведена в режим тонального набору. Сигнал з виводу 8 DD3 через діод VD12 заблокує вихідні каскади мікросхеми DD2 під час набору номера. Сигнал дистанційного відключення пройде на вихід DD2 лише після закінчення набору всій запрограмованої в DD3 послідовності, але до початку активізації функції "Flash". Це час, можливо, буде потрібно збільшити, застосувавши конденсатор С10 більшої ємності. Діод VD12 необхідний і при передачі сигналу тривоги на пейджер.

Ланцюг R17VD15VD13 пристрій забезпечує харчуванням в режимах "Вимкнено" і "Охорона". Резистор R17 підбирають так. щоб через батарею GB1 (три елемента "AA" протікав струм близько 100 мкА в напрямку її зарядки. Зазначений на схемі номінал забезпечує такий струм при напрузі в телефонній лінії 60 В, З того ж критерію підбирають і резистор R21. але вже в режимі "Тривога".

Каскад C13R22VT3 потрібен для передачі тональних сигналів в лінію. Резистор R24 - навантаження внутрішнього підсилювачі мікросхеми DD3. Діоди VD4 і VD5 введені в процесі випробувань - після грози вийшла з ладу мікросхема DD1 (пробило вхід елемента DD1.3).

Мікросхема DD2 можна замінити на КР1008ВЖ18, a DD3 - на мікросхеми серій UM91215, UM91214 або КР1008ВЖ27. Ці ж мікросхеми з буквою У і КР1008ВЖ27 мають 18 висновків. Вставляють їх в панельку так, щоб висновки 9 та 10 залишилися вільними. Мікросхеми з буквою С також мають 18 висновків, але у них потрібно залишити вільними висновки 1 і 18. У мікросхем з буквою D, мають 20 висновків, залишаються вільними висновки 1, 10, 11, 20 [2]. Замість транзистора VT1 допустимо використовувати ключ KP1014KT1B.

Про захист лінії. Ідеально, якщо розподільний шафу розташований із зворотного боку стіни вашої квартири. Просвердлите отвір в стіні так. щоб можна було просунути провід прямо в міжповерховий канал. Якщо це зробити неможливо, доведеться прокласти дроти під штукатурку, У будь-якому випадку зовнішні дроти доцільно не видаляти, а включити в ланцюг датчиків з боку квартири, при цьому замкнути їх між собою в щитку і замаскувати кінець. Можна, за домовленістю з сусідами, підключити пристрій до їх лінії через стіну між квартирами.

Джерела

  1. Киэлюк А. В. Довідник з улаштування та ремонту телефонних апаратів зарубіжного і вітчизняного виробництва, - М: Библион, 1997.
  2. Інтегральні мікросхеми. Мікросхеми для телефонії та засобів зв'язку. - Видавництво Додэка, 1999.
Tags

Коментарі до новини