Vezeték nélküli otthoni biztonsági áramkör - napenergiával működő

A cikk egy távvezérelt vezeték nélküli otthoni biztonsági áramkört tárgyal, amely lehetővé teszi a lehetséges behatolási mód előzetes észlelését attól függően, hogy a távoli érzékelők hogyan és hol helyezkednek el a kiválasztott stratégiai helyeken és a kívánt távolságtól a háztól. Az ötletet Dave Monette úr kérte.

A kérés Mr. Dave és köztem folytatott e-mailes beszélgetés formájában történik, az alábbiak szerint:

Műszaki adatok

A fiammal egy nagyon hasznos projektre gondoltunk, amin dolgozhatunk. Gépészmérnök vagyok, de már egy ideje bekapcsolódtam az elektromos áramkörökbe.

A vezeték nélküli otthoni biztonsági áramköri projektnek számos alkalmazása lehet, de számunkra a szarvasvadász szezonra vonatkozna. Gyakran úgy tűnik, hogy az őzek figyelmeztetés nélkül leselkednek ránk, de szinte mindig a több kopott út egyikét használják. A cél az lenne, hogy előzetes figyelmeztetést kapjunk, még mielőtt megérkeznének.

Arra gondoltam, hogy valamiféle PIR áramkört szereljek fel (saját áramellátással kell működni, mert az erdőben nincs áramellátás) egy fához, amelyen a szarvas 4 vagy 5 fő út mentén halad. Amint a szarvas megütötte a PIR-t, valamiféle jelet kellene küldenie a vaknak, amelyben ülünk.

Egy dobozra gondoltam, öt LED-el, amelyek „1-es út”, „2-es út” stb. Felirattal voltak ellátva. A jelnek csak nagyon késleltetnie kell. Ideális esetben a jelet 200 méterig továbbíthatják, bár ha a hatótávolság kisebb lenne, akkor is hasznos lenne.

Amikor a táblán / dobozon kigyullad a fény, jó lenne, ha alacsony hangjelzés kísérne (nem túl hangos, így nem ijesztené meg az őzet), a fénynek égve kell maradnia (olvasási késleltetés) 15-60 másodperc a bekapcsolások után (így nem hagyjuk ki a fényt, ha egy szarvas gyorsan eltolja a PIR-t, miközben gyorsan halad lefelé az ösvényen.

Mit gondolsz? Csaknem egy éve vitattuk meg ezt a projektet, de egyetlen szakemberhez sem fordultam, és ez messze kívül esik az elektromos / elektronikai képességeimen.

Dave Monette (és 15 éves fia, Collin)

P.s. Szeretem a www.elprocus.com webhelyét. Annyit tanultam, hogy elolvastam és tanulmányoztam az áramköröket. Az áramköri tervezés nagyon érdekel.

Az áramköri kérelem elemzése

Köszönöm Kedves Dave, nagyon értékelem a gondolataidat!

Az írásod olyan jó, bárcsak új cikkként használhatnám a webhelyemre

Azonban öntudatlanul mondott valamit, ami rendkívül érzékeny és fáj nekem, ezért bocsásson meg, hogy nem tudok segíteni Önnek ebben a projektben, mivel az állatkínzáshoz kapcsolódik.

Menő,

Sajnálom, ha megsértettelek a vadászattal kapcsolatban, de amint kijelentettem, ilyen sok valós idejű eszköz használatára gondolok. Egy nagy, erdős ingatlanon élünk, több pálya vezet az ingatlan külső részéről a házig. Egy ilyen eszköz megléte korai figyelmeztetésként szolgál a személyes védelem érdekében.

Még egy dolog: Swag, Michiganben élünk, és vezetjük a nemzetet (messze valójában) a szarvasokkal / járművekkel való találkozásokkal járó közlekedési halálesetekben.

Ha az emberek nem vadásznának Michiganben, évente száz ember vesztené életét pusztán az őzek túlnépesedése miatt.

Még az összes Michiganben vadászó ember esetében is (tavaly több mint 500 ezer szarvast vittek el a vadászati ​​idényben) az őzek populációja növekszik. Az őzek gyorsabban szaporodnak, mint Michiganben az elérhető táplálékforrások.

Csak az elmúlt évben több mint 25 000 szarvast találtak éhen vagy alultápláltságon holtan.

Remélhetőleg a szívében láthatja, hogy segít nekünk ebben a projektben.

Mondtam fiam, milyen varázsló vagy, és együtt tanulmányoztuk néhány áramkörödet. Mint korábban említettem, a vadászaton kívül számos ilyen eszköz használható.

Remélem, hamarosan hallunk rólad. Swag. Köszönöm, hogy visszaírtál, Dave M.

Válasz:

Megértem Dave-t, így is, akárhogy is, ez fájdalmas halál a szegény állatnak. Ahelyett, hogy gyilkolással irányítanánk, nem lenne jobb egy születésszabályozási stratégiát alkalmazni a népességük minimalizálása érdekében?

Mindenesetre megpróbálom kitalálni, és elképzelni, hogy valamilyen más alkalmazási igényre lenne szükség ... ahogy mondtad, a kialakítás figyelmeztető eszközként is használható.

Megtervezem és hamarosan értesítem. Nagyra értékelem Collin véleményét és a webhelyemmel kapcsolatos véleményét, köszönöm szépen!

Köszönöm Swag. Beszéltem egy sráccal a munkám során (Chrysler), és elmagyaráztam neki a koncepciót. Azonnal azt mondta, hogy 'ez tökéletes lenne az otthoni biztonság érdekében'.

40 hektáron él, és tudni szeretné, hogy az 5 hídja / autóútja bármelyikén autók vagy teherautók haladnak-e az ingatlanára. Otthonától a legtávolabbi híd körülbelül 0,25 mérföld (kb. 1300 láb).

Jelenleg minden bejáratnál nyomkövető kamerákat állított fel, de ez semmit sem árul el arról, hogy valós időben kamion van az ingatlanán.

Elmondta, hogy a ház és a legtávolabbi felhajtó között a talaj többnyire sík és közepesen erdős.

Azt mondja, nem látja a házától a legtávolabbi hidat, amely a fák között néz.

A fiam és én egyaránt nagyon izgatottak vagyunk, hogy veled dolgozhatunk ebben a projektben.

Dave

A dizájn

A javasolt távvezérelt szolár vezeték nélküli otthoni biztonsági áramkör a következő magyarázat segítségével érthető:

Korábbi cikkeimben kifejtettem egy egyszerű, mégis bolondbiztos közelségérzékelőt vagy mozgásérzékelőt, amely infravörös jeleket alkalmazott a behatoló zónán belüli jelenlétének észlelésére és visszaverésére, valamint riasztás kiváltására.

A terv átfogóan megtanulható a következő cikkben:

Egyszerű közelség-érzékelő áramkör

Ugyanezt a koncepciót alkalmazták a jelenlegi otthoni biztonsági rendszerben is, annak egyszerűsége, jobb pontossága és költséghatékonysága miatt, mint a PIR megfelelője.

Ebben a kivitelben a PIR érzékelők helyett közönséges infravörös fotodiódákat alkalmaznak, amint az az alábbi ábrán látható:

A sematikus

Hogyan működnek a diódák

A kialakítás során a D1 és a D2 alkotja az infravörös jeladót és a vevőeszközöket, és kissé párhuzamosan vannak egymással vagy egy bizonyos szöggel, és a megfigyelendő zóna felé mutatnak.

A D1 folytathatja a korlátozott zóna felé fókuszált folyamatos oszcilláló infravörös jelet, és ha egy betolakodó megpróbált áthaladni ezen a zónán, az átvitt jel várhatóan eltalálja a behatolót és visszaverődik a D2 felé, amelyet a D2 azonnal megragad a további precesszióhoz .

Miért használják az LM567-et?

Itt az IC LM567 egy hangolt IR adó / vevő fokozatként van konfigurálva, amely felelőssé válik az IR jel D1-en keresztüli generálásáért egy adott frekvencián, amelyet az R3 / C2 határoz meg, az # 5-ös csapon keresztül.

A fenti feltétel azt is lehetővé teszi, hogy az IC kizárólag reagáljon erre a frekvenciára a 3-as érintkezőjén keresztül, és elutasítson minden lehetséges eltérő frekvenciájú kósza jelet.

Amikor a visszavert IR jelet a D2 észleli, a frekvenciát azonnal felismeri az IC # 3 tűje és belsőleg dolgozza fel, hogy az IC 8. tűje alacsony legyen a detektálás hatására.

A fenti helyzet azonban csak addig áll fenn, amíg az infravörös sugarak folyamatosan visszatükröződnek a behatoló testéből, és gátolva vannak abban a pillanatban, amikor a betolakodó eltávozik.

A fenti folyamat késleltetése érdekében, a detektálási időtől függetlenül, egy IC 555 monostabil fokozat látható integrálva az LM567 IC 8. számú érintkezőjével.

Az 555 IC szerepe

Amint alacsony jelet küld az IC LM567 8. számú érintkezőjénél, az IC 555 azonnal elindul, aminek következtében a # 3-as tű magasra emelkedik és reteszelődik egy előre meghatározott ideig, amint azt az R9 / C5 értékei meghatározzák.

Az IC555 3. sz. Csatlakozója látható egy relével összekötve, amely várhatóan váltani fog ebben a helyzetben, és a számított késleltetési idő alatt aktív marad.

Biztonsági rendszer esetén, amely nem igényel távvezérelt működést, a végeredmény érdekében sziréna vagy riasztó is beköthető a bemutatott relékontaktusokon keresztül.

Távirányító modul használata

Mivel azonban alkalmazásunkban egy távvezérelt otthoni biztonsági áramkört tervezünk, a relé aktiválásával kapcsoljuk be az RF adó fokozatát az alábbiak szerint:

Manapság az elkészített RF adó, vevő modulok meglehetősen gyakran elérhetőek a piacon, és beszerezhetők a tárgyalt alkalmazáshoz.

A modulok nyitott, összerakott NYÁK-kártyák formájában érhetők el, a kapcsolódó hozzászólást már elmagyaráztam ezen a weboldalon, lehet, hogy bepillantást enged a következő bejegyzésbe:

Egyszerű RF autó biztonsági áramkör

A nyomtatott áramköri lapokat megfelelően kell bekötni, amint az a cikkben szerepel a cél megvalósításához.

Dönthet úgy, hogy megépíti a fenti áramköröket, és csatlakoztatja az egyik adó kapcsolót a fenti IR áramkör IC 555 fokozatához tartozó relékontaktusokkal.

Vagy ha az összeszerelés nehéznek tűnik, egyszerűen vásárolhat egy sor szépen összeállított kész egységet az alábbiak szerint:

Hogyan működnek a Tx és Rx modulok

Amint a fenti képen látható, az elkészített Tx, Rx modulok a fenti formákban lennének elérhetőek.

A jobb oldal a Tx vagy az adó kézibeszélő, amelyet meg kell nyitnunk és integrálnunk kell a mikrokapcsoló két forrasztási pontját, a piros gomb alatt az IC 555 fokozatunk reléérintkezőivel.

Lehetséges, hogy a modul egy 3 V-os gombcellával táplálható, amelyet el kell távolítani, és a +/- terminálokat megfelelően csatlakoztatni kell egy 3 V-os szabályozott egyenáramú forráshoz.

A bal oldali modul a kék relével az Rx vagy a vevő modul, amely állítólag fogadja az átvett jeleket a Tx modultól, és ennek megfelelően kapcsolja a kék relét.

Ezt az egységet állítólag a bázisállomáson vagy az otthonban kell felszerelni, amelyet tájékoztatni kell az esetleges behatolásról, míg a Tx áramkört és az infravörös érzékelőt együtt egy fához vagy a korlátozott helyhez kell csatlakoztatni, és megfelelően a zónán át összpontosítva.

A távvezérlő modulok bekötése

Az Rx egység bekötésének részleteit a következő képen lehet megismerni:

Az Rx egység relékontaktusai a fenti képen látható módon megfelelően beköthetők egy hangjelző rendszer vagy az írható riasztórendszer bármely más kívánt formája.

A fenti megbeszélés során megértettük a javasolt távvezérelt otthoni biztonsági áramkör rendszerének felépítésével és telepítésével kapcsolatos részleteket, most itt az ideje annak azonosítása, hogy a Tx miként táplálható egy napelemes akkumulátor áramkörön keresztül.

Hogyan építsük fel a napelemes egyenáramú UPS-t

A következő kép arról árulkodik, hogyan lehet egyszerűen napelemes, 5 V-os szünetmentes ellátást elérni egy kis napelem és egy 7805-ös feszültségű IC segítségével.

Solar 5V akkumulátortöltő áramkör a fenti vezeték nélküli otthoni biztonsági áramkörhöz

A fenti 5 V-os szolár akkumulátortöltő áramkör használható a távérzékelő adóegység áramellátására, az egész rendszer, a panel és az áramkörök elhelyezhetők egy fa vagy valamilyen megerősített acélszerkezet felett a földön, és megfelelően álcázhatók.

Ezzel lezárjuk a cikket egy olcsó, de mégis hatékony otthoni biztonsági áramkörről, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy előzetesen észleljen egy behatolást, amely távoli sávokon vagy átjárókon keresztül véglegesen a felhasználó házához vezethet.

A cikk csak egy ilyen modult részletez, bár sok ilyen önálló távoli IR-modul kiépíthető és telepíthető cikk-cakk sávon át, lehetővé téve a cél többszörös nyomon követését és detektálását.

Visszajelzés Mr. Dave-től

Wow Swag, annyira lenyűgözött. Van néhány egyszerű kérdésem:

1. Milyen típusú tartományra lehet számítani az egyszerű nyomógombos stílusú tx és rx használatával
modul pár a képen látható? (Lehet, hogy 100 m max ??)

2. Mit használna / tudna használni, ha a követelmény mondjuk 1000m lenne? (Látom, hogy srácok repülnek az FPV-n
drónok vagy 5000 m-nél nagyobb repülőgépek online)

3. Mennyire drága lehet egy 1000 m-re képes tx / rx modulpár? Tudna javaslatot tenni a
modellt vagy helyet vásárolni?

4. A vázlaton több helyen van olyan címke, mint a '4V9', azt hiszem, ennek muszáj
átlagosan 4,9 V, ha 5,0 V-os akkumulátort használ. Olvasom a sematikus jobboldalt ??

Köszönöm szépen. Most meg kell rendelnem az alkatrészeket, és építenem kell.

Köszönöm Dave =)

Itt vannak a válaszok:

1) Igen, a hatótávolság körülbelül 100 méter a megadott Tx, Rx moduloknál

2) Néhány nagy hatótávolságú opció érhető el az interneten, van olyan, amely az IC PT2262 IC-t használja és jó 2 km-es tartomány biztosítására van kijelölve, az eszköz adatlapja a következő linken tanulmányozható:

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

A relé fokozata azonban nem szerepel a modulban, amely esetleg van
társulni a szükséges műveletekhez. Egyszerűen megteheti
egy relé meghajtó fokozat integrálása az Rx modul 'OUT' tűjével.

3) Úgy tűnik, hogy a feltüntetett költség 18 dollár körül van ...

4) igen, teljesen helyesen olvassa el a vázlatot :)

Egyébként ha PIR áramkört szeretnél használni, akkor átkapcsolhatsz a
követi a kivitelt.

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

Üdvözlettel
Menő

Abban az esetben, ha a tárgyalt IC 567 hangolt IR-kialakítás helyett PIR-t részesítünk előnyben, ugyanez érhető el a PIR-rendszer és az RF-modulok integrálásával, ahogy azt a következő ábra mutatja:

A fenti vezeték nélküli otthoni biztonsági áramkör magától értetődő, a releváns alkatrészeket egyszerűen fel kell huzalozni a fenti ábrán megadott utasítások szerint.

Ha kétségei vagy zavartai vannak, kérjük, nyugodtan tegye meg észrevételeit alább: