Bezvadu drošības sistēma durvīm

Ikdienā tiek izmantotas dažādas drošības sistēmas, ieskaitot drošības sistēmas durvīm. Drošības sistēmas durvīm parasti ir paredzētas, lai ierobežotu lietotāju piekļuvi, taču ir arī tādas drošības sistēmas, kuras paredzētas īpašnieka informēšanai. 

Balstoties uz iepriekš minēto, šoreiz autors izveidojis bezvadu drošības sistēmu durvīm, kura paredzēta īpašnieka informēšanai, kad kāds atver, piemēram, jūsu istabas durvis. Lietotāja informēšanai tiek izmantota gaismas diode un elektromagnētiskais skaņas avots, kur gaismas diode spīd, skaņa ir dzirdama, kad tiek atvērtas durvis. 

Lai nodrošinātu bezvadu funkciju, tiek izmantoti divi 433 MHz RF moduļi, kur viens no tiem tiek izmantots raidītājam, bet otrs tiek izmantots uztvērējam (skatīt 1.1.att.). Savukārt durvju atvēršanas noteikšanai tiek izmantots Holla efekta sensors kopā ar magnētu.

Elektrisko principiālo shēmu elektrobarošanai paredzēts izmantot 9 V baterijas.

1.1.att. Bezvadu drošības sistēmas durvīm iespiedplates




1.2.att. Raidītāja elektriskā principiālā shēma

433 MHz raidītāja modulis (U4) tiek izmantots šifrētās informācijas pārraidīšanai, kura darbība ir balstīta uz ASK modulācijas (skatīt 1.3.att.). Proti, raidītāja modulis saņem šifrētu informāciju no HT12E sērijas šifratora (U5), kuru tālāk pārraida uztvērējam.

1.3.att. ASK modulācijas piemērs

Lai drošības sistēmas uztvērējs varētu atšifrēt informāciju, nepieciešams ievērot šifratora adresi, kuru nosaka A0-A7 ieejas.

R7 rezistors paredzēts šifratora iekšējā takts avota frekvences iestatīšanai, kas šajā gadījumā ir 3 kHz. Šifratora iekšējā takts avota frekvence ir aptuveni 50 reizes mazāka nekā uztvērēja iekšējā takts avota frekvence.

Lai varētu noteikt durvju atvēršanas brīdi, tiek izmantots Holla efekta sensors, kura izejas signāla amplitūda ir vienāda ar 0 V, kad tuvumā atrodas magnēts, kad magnēts neatrodas tuvumā, tad izejas signāla amplitūdas vērtība ir aptuveni 5 V.

Atbalsta sprieguma vērtības iestatīšanai tiek izmantoti R1 un R2 rezistori, kuri veido sprieguma dalītāju.

Izmantojot U3A operacionālo pastiprinātāju, kurš tiek izmantots kā komparators, tiek salīdzināta Holla efekta sensora izejas signāla amplitūda ar atbalsta sprieguma vērtību, lai tālāk attiecīgi vadītu Q1 bipolāro tranzistoru.

R3 rezistors paredzēts augsta signāla līmeņa piesaistei.

Durvju atvēršanas indikācijai paredzēta D1 gaismas diode, bet R4 rezistors paredzēts caur gaismas diodi plūstošās strāvas ierobežošanai.

Q1 bipolārais tranzistors tiek izmantots gaismas diodes vadībai, kur R6 rezistors paredzēts bipolārā tranzistora bāzes strāvas ierobežošanai.

Tā kā raidītāja moduļa elektrobarošanai nepieciešams nodrošināt 5 V spriegumu, tad shēmā tiek izmantots L7805 sērijas lineārais sprieguma stabilizators, kurš nodrošina 5 V stabilizāciju.

Izejas sprieguma pulsāciju mazināšanai paredzēts C1 elektrolītiskais kondensators, bet C2 keramiskais kondensators paredzēts parazītiskās induktivitātes ietekmes mazināšanai.

Lai elektrisko principiālo shēmu varētu gan ieslēgt, gan izslēgt, kad tas ir nepieciešams, shēmā ir paredzēts SW1 slēdzis.


1.4.att. Uztvērēja elektriskā principiālā shēma

Uztvērēja darbība ir balstīta uz 433 MHz uztvērēja moduļa (U3), kurš paredzēts pārraidītās informācijas uztveršanai.

Lai varētu atšifrēt pārraidīto informāciju, shēmā ir paredzēts HT12D sērijas dešifrators (U2), kura adresei ir jābūt tieši tādai, kāda ir šifratora adrese, kuru ir iespējams iestatīt, izmantojot A0-A7 ieejas.

Izmantojot R1 rezistoru, tiek iestatīta dešifratora iekšējā takts avota frekvence, kura ir 150 kHz.

Lai lietotājs, kurš atrodas citā telpā, zinātu, kad kāds atver durvis, tiek izmantots skaņas signāls un indikācija.

Indikācijas nodrošināšanai tiek izmantota D2 gaismas diode, bet R3 rezistors paredzēts caur gaismas diodi plūstošās strāvas ierobežošanai.

Elektromagnētiskais skaņas avots (BZ1) nodrošina skaņas signālu, kad tiek atvērts Q1 bipolārais tranzistors, kura vadībai tiek izmantota D8 datu izeja.

Skaņas signāls ir dzirdams, gaismas diode sāk spīdēt, kad tiek atvērtas durvis.

Tā kā elektromagnētiskā skaņas avota iekšējā shēma satur induktivitātes spoli, kurā inducējas EDS, kad caur tranzistoru plūst strāva, kad tas tiek atvērts, tad nepieciešams nodrošināt bipolārā tranzistora aizsardzību, izmantojot pretēji slēgtu D1 taisngriežu diodi.

R2 rezistors ierobežo bipolārā tranzistora bāzes strāvu.

Tā kā uztvērēja moduļa elektrobarošanai nepieciešams nodrošināt 5 V spriegumu, tad shēmā tiek izmantots L7805 sērijas lineārais sprieguma stabilizators, kurš nodrošina 5 V stabilizāciju.

Izejas sprieguma pulsāciju mazināšanai paredzēts C1 elektrolītiskais kondensators, bet C2 keramiskais kondensators paredzēts parazītiskās induktivitātes ietekmes mazināšanai.

Lai elektrisko principiālo shēmu varētu gan ieslēgt, gan izslēgt, kad tas ir nepieciešams, shēmā ir paredzēts SW1 slēdzis.