Juhtmevaba koduvalveahel - päikeseenergial töötav

Artiklis käsitletakse kaugjuhtimisega juhtmeta koduvalveahelat, mis võimaldab eelnevalt tuvastada võimaliku sissetungimisviisi, sõltuvalt sellest, kuidas ja kuhu kaugandurid paiknevad valitud strateegiliste asukohtade kohal ja soovitud kaugusest majast. Idee soovis hr Dave Monette.

Taotlus on hr Dave ja minu vahelise e-posti teel toimuva arutelu vormis, nagu allpool esitatud:

Tehnilised kirjeldused

Mõtlesime pojaga väga kasuliku projekti, mille kallal töötada. Olen mehaanikainsener, kuid olen juba mõnda aega elektrilülitusi pistnud.

Juhtmevaba kodu turvapiirkonna projektil võiks olla palju rakendusi, kuid meie jaoks oleks see mõeldud hirvede jahihooajaks. Sageli näivad hirved meist hoiatamata ette hiilivat, kuid nad kasutavad peaaegu alati ühte mitmest kulunud rajast. Eesmärk oleks saada enne nende saabumist teatav hoiatus.

Mõtlesin paigaldada mingisuguse PIR-ahela (peab olema ise toide, sest metsas pole voolujuhet) puu külge, mis kulgeb hirvedel kõigil 4 või 5 peateel. Kui hirv on PIRi komistanud, peaks ta saatma mingisuguse signaali pimedatele, kus me istume.

Mõtlesin kasti, kus oleks viis LED-i, millel oleks silt “tee 1”, “tee 2” jne. Signaalil peaks olema väga vähe viivitusi. Ideaalis oleks signaali võimalik edastada kuni 200 jardini, kuigi kui leviala oleks väiksem, oleks sellest siiski abi.

Kui tahvli / kasti tuli süttib, oleks tore, kui sellega kaasneks ka madal helisignaal (mitte eriti tugev, et see hirvi ei hirmutaks), peaks valgus jääma põlema (lugemise viivitus) 15–60 sekundit pärast sisselülitamist (nii et me ei jäta valgusest puudust, kui hirv kiirelt rada mööda liikudes PIRi komistab.

Mida sa arvad? Oleme selle projekti üle arutanud juba peaaegu aasta, kuid ma pole pöördunud ühegi eksperdi poole ja see on minu elektri- / elektroonikavõimalustest kaugel.

Dave Monette (ja 15-aastane poeg Collin)

P.s. Mulle meeldib teie www.elprocus.com sait. Olen selle lugemisest ja vooluringide uurimisest nii palju õppinud. Vooluringi disain huvitab mind tõesti.

Vooluringitaotluse analüüsimine

Aitäh, kallis Dave, hindan sinu mõtteid väga!

Teie kirjutis on nii hea, soovin, et saaksin seda oma saidi uue artiklina kasutada

Kuid teadmata olete öelnud midagi, mis on minu jaoks äärmiselt tundlik ja haiget tekitav, nii et andke andeks, et ma ei saa teid selle projektiga aidata, kuna see on seotud loomade julmusega.

Swag,

Vabandust, kui ma teid jahinduses solvasin, kuid nagu ma ütlesin, suudan mõelda nii paljudele reaalajas kasutatavatele seadmetele mõeldud kasutustele. Elame suurel metsasel kinnistul, millel on mitu rada, mis viib kinnistu väljast majani. Sellise seadme omamine oleks isikukaitseks varajane hoiatus.

Veel üks asi: Swag, me elame Michiganis ja juhime rahvast (kaugelt tegelikult) liikluses hukkunute hulgas, mis hõlmavad hirvede ja sõidukitega kohtumisi.

Kui inimesed ei jahiks Michiganis, oleks ainuüksi hirvede ülerahvastatuse tõttu igal aastal kaotatud 100 inimelu.

Isegi kõigi Michiganis jahti pidavate inimestega (eelmisel aastal võeti jahihooajal üle 500 tuhande hirve) on hirvede arvukus tõusuteel. Hirved paljunevad Michiganis kiiremini kui saadaolevad toiduallikad.

Ainuüksi eelmisel aastal leiti nälga või alatoitumusest surnud üle 25 000 hirve.

Loodetavasti näete seda oma südames, et meid selles projektis aidata.

Ma ütlesin mulle, poeg, milline võlur sa oled ja me isegi uurisime mõnda teie vooluringi koos. Nagu ma varem ütlesin, on sellisel seadmel palju võimalusi väljaspool jahindust.

Loodan, et kuuleme varsti Swag. Täname, et kirjutasite mulle tagasi, Dave M.

Vastus:

Ma saan Dave'ist aru, mõlemal juhul on see vaese looma jaoks valus surm. Kas tapmise abil kontrolli all hoidmise asemel poleks parem rakendada rasestumisvastaseid strateegiaid nende populatsiooni minimeerimiseks?

Igatahes püüan selle välja mõelda ja kujutan ette, et see oleks mõne muu rakenduse jaoks vajalik ... nagu te ütlesite, disaini võiks kasutada ka hoiatusseadmena.

Ma kujundan selle ja annan teile varsti teada. Hindan südamest Collini ja teie vaateid minu saidi suhtes, aitäh väga!

Aitäh, Swag. Rääkisin oma tööl ühe tüübiga (Chrysler) ja selgitasin talle seda kontseptsiooni. Kohe ütles ta, et see sobib ideaalselt kodu turvalisuse tagamiseks.

Ta elab 40 aakri suurusel alal ja teaks, et autod või veoautod mööduvad tema kinnistule viiest sillast / sõiduteest. Tema kodust kõige kaugem sild on umbes 0,25 miili (umbes 1300 jalga).

Praegu on tal rajatud kaamerad igale sissesõiduteele, kuid see ei tähenda midagi reaalajas veoauto olemasolust tema kinnistul.

Ta ütles, et maa tema maja ja kõige kaugema sissesõidutee vahel on enamasti tasane ja mõõdukalt metsane.

Ta ütleb, et tema majast puude vahelt kõige kaugemat silda ei näe.

Oleme mõlemad oma pojaga väga põnevil, et saame teiega selle projekti kallal töötada.

Dave

Kujundus

Kavandatavat kaugjuhtimisega päikeseenergia traadita kodu turvaahelat saab mõista järgmise selgituse abil:

Ühes oma varasemas artiklis selgitasin lihtsa, kuid lollikindla lähedusanduri või liikumisanduri kohta, mis kasutas infrapunasignaale, et tuvastada ja kajastada sissetungija kohalolekut tsoonis ning käivitada häire.

Kujundust saab põhjalikult õppida järgmises artiklis:

Lihtne lähedusdetektori ahel

Sama kontseptsiooni on kasutatud ka praeguses koduvalvesüsteemis, tänu selle lihtsusele, paremale täpsusele ja kulutasuvusele võrreldes PIR-i analoogiga.

Selles konstruktsioonis kasutatakse PIR-andurite asemel tavalisi infrapuna-fotodioode, nagu võib näha allolevalt skeemilt:

Skeem

Kuidas dioodid töötavad

Konstruktsioonis moodustavad D1 ja D2 vastavalt infrapunasaatja ja vastuvõtuseadmed ning paiknevad üksteisega mõnevõrra paralleelselt või teatud nurga all ja osutavad tsooni suunas, mida tuleb jälgida.

D1-l on lubatud toota pidevat võnkuvat IR-signaali, mis on suunatud piiratud tsooni suunas, ja kui sissetungija üritas sellest tsoonist läbi minna, peaks eeldatavasti tabama edastatud signaali sissetungijat ja peegelduma D2 suunas, mille D2 koheselt tabab edasiseks eeltöötlemiseks. .

Miks kasutatakse LM567

Siin on IC LM567 konfigureeritud häälestatud IR-saatja / vastuvõtja etapiks, mis vastutab IR-signaali genereerimise eest D1 kaudu etteantud sagedusel, mille määrab R3 / C2, tihvti nr 5 kaudu.

Ülaltoodud tingimus võimaldab ka IC-l muutuda selle tihvti nr 3 vältel ainult selle sageduse suhtes reageerivaks ja lükata tagasi kõik võimalikud erineva sagedusega eksitavad signaalid.

Kui D2 tuvastab peegeldunud IR-signaali, tunneb sagedus viivitamatult IC tihvti nr 3 abil ära ja töödeldakse sisemiselt nii, et IC tihvt # 8 muudetakse madalaks vastuseks tuvastamisele.

Kuid ülaltoodud olukord püsib ainult seni, kuni infrapunakiired peegeldavad sissetungija keha ja on takistatud sissetungija eemaldumise hetkel.

Ülaltoodud protsessi viivituse sisseviimiseks olenemata avastamise ajast võib IC monomeerivaba IC 555 etappi näha integreerituna IC LM567 tihvtiga nr 8.

IC 555 roll

Niipea, kui IC LM567 nööpnõelale nr 8 saadakse madal tase, käivitatakse IC 555 koheselt, põhjustades selle tihvti nr 3 kõrge ja püsiva lukustatud teatud etteantud ajavahemiku jooksul, nagu on määratud R9 / C5 väärtustega.

IC555 nööpnõela nr 3 võib näha ühendatud releega, mis eeldatavasti selles olukorras lülitub ja jääb arvutatud viivitusaja vältel aktiivseks.

Turvasüsteemi jaoks, mis ei vaja kaugjuhtimist, saab lõpptulemuse saamiseks sireeni või alarmi ühendada näidatud releekontaktidega.

Kaugjuhtimismooduli kasutamine

Kuna meie rakenduses on ette nähtud kaugjuhtimisega koduvalve lülitus, siis kasutame relee aktiveerimist RF-saatja etapi lülitamiseks, nagu allpool selgitatud:

Täna on valmismooduliga raadiosaatja, vastuvõtja moodulid turul üsna levinud ja neid saab hankida arutletud rakenduste jaoks.

Moodulid on saadaval avatud kokkupandud PCB-plaatide kujul. Ma olen juba selgitanud sellel veebisaidil seotud postitust, teil võib olla sellest ülevaade järgmises postituses:

Lihtne RF-auto turvaahel

Eesmärgi rakendamiseks tuleb PCB-d asjakohaselt juhtmega ühendada, nagu artiklis selgitatud.

Võib valida ülaltoodud ahelate ehitamise ja kinnitada üks saatja lülititest ülaltoodud IR-ahela IC 555 astmega seotud relee kontaktidega.

Või kui kokkupanek tundub keeruline, võib lihtsalt osta komplekti korralikult kokku pandud valmisüksusi, nagu allpool näidatud:

Kuidas toimivad Tx ja Rx moodulid

Nagu ülaltoodud pildilt võib näha, oleksid valmismoodulid Tx, Rx saadaval ülaltoodud kujundites.

Parem külg on Tx või saatja telefonitoru, mille peame avama ja integreerima mikrolüliti kaks jootmiskohta punase nupu all meie IC 555 astme relee kontaktidega.

Moodul võib olla toiteallikaks 3V nupurakuga, mis oleks vaja eemaldada ja +/- klemmid oleksid asjakohaselt ühendatud 3V reguleeritud alalisvooluallikaga.

Vasakpoolne moodul koos sinise releega on Rx või vastuvõtja moodul, mis peaks vastu võtma Tx moodulilt edastatud signaale ja lülitama sinise relee vastavalt sellele.

See seade peaks olema paigaldatud tugijaama või koju, mida tuleb võimaliku sissetungi kohta teavitada, samal ajal kui Tx-vooluahel koos IR-detektoriga tuleb puu külge või piiratud lähedale kinnitada ja asjakohaselt keskendunud üle tsooni.

Kuidas juhtpuldimooduleid juhtmega ühendada

Rx-seadme juhtmestiku üksikasju saab õppida järgmiselt pildilt:

Rx-seadme releekontaktid, nagu on näidatud ülaltoodud pildil, võivad olla sobivalt ühendatud juhtmega helisignalisatsioon või mis tahes muu soovitud vormis salvestatav häiresüsteem.

Ülaltoodud arutelus saime aru pakutava kaugjuhtimisega koduvalve ahelasüsteemi ehitamise ja paigaldamise üksikasjadest. Nüüd on aeg tuvastada, kuidas Tx-i saab toita päikese abil laetava aku ahela kaudu.

Kuidas ehitada päikeseenergial töötavat alalisvoolu UPS-i

Järgmine pilt näitab meile, kuidas lihtsalt päikesepatareiga 5V katkematu toiteallikas on võimalik saavutada väikese päikesepaneeli ja 7805 pinge IC abil.

Solar 5V akulaadija vooluring ülaltoodud traadita kodu turvaahelale

Eespool nimetatud 5 V päikesepatarei laadija vooluringi võib kasutada kaugdetektori saatja komplekti toitmiseks, kogu süsteem koos paneeliga ja vooluahelad võivad olla paigutatud üle puu või mingi maapinnal oleva tugevdatud teraskonstruktsiooni ja asjakohaselt kamuflaažida.

Sellega lõpetatakse artikkel odava, kuid tõhusa koduturvalisuse kohta, mis võimaldab kasutajal eelnevalt avastada sissetungi, mis võib aset leida kaugele üle sõiduradade või käikude, mis lõpuks kasutaja majja viivad.

Artiklis kirjeldatakse ainult ühte sellist moodulit, kuigi paljusid selliseid iseseisvaid infrapunamooduleid võib ehitada ja paigaldada üle siksakiliste radade, võimaldades sihtmärgil mitut jälgimist ja tuvastamist.

Tagasiside hr Dave'ilt

Wow Swag, mul on nii muljet. Mul on paar lihtsat küsimust:

1. Mis tüüpi vahemikku võiks eeldada lihtsa nupuvajutusega stiiliga tx ja rx
moodulipaar, mis on pildil näidatud? (Võib-olla 100m max ??)

2. Mida saaksid / saaksid kasutada, kui nõue oleks öelda 1000m? (Näen, et tüübid lendavad FPV-ga
droonid või üle 5000 m võrgus olevad lennukid)

3. Kui kallis võib olla 1000 m võimeline tx / rx moodulipaar? Kas oskate soovitada a
mudel või asukoht, mida osta?

4. Teie skeemil on mitu kohta nagu „4V9”. Ma arvan, et see peab nii olema
keskmine 4,9 V, kui kasutate 5,0 V akut. Kas ma loen skemaatilist õigust ??

Suur tänu. Nüüd pean osad tellima ja ehitama.

Aitäh Dave =)

Siin on vastused:

1) Jah, määratud Tx, Rx moodulite vahemik on umbes 100 meetrit

2) Internetis on saadaval mõned pika valiku võimalused, üks neist kasutab IC PT2262 ja on määratud pakkuma head 2 km vahemikku, seadme andmelehte võib uurida järgmisel lingil:

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

Võimalik, et releeetapp ei kuulu moodulisse
nõutavate toimingute tegemiseks. Seda saab lihtsalt teha
relee draiveri etapi integreerimine Rx-mooduli 'OUT' tihvtiga.

3) Näib, et maksumus on umbes 18 dollarit ...

4) jah, sa loed skeemi täiesti õigesti :)

Muide, kui eelistate kasutada PIR-vooluringi, võite üle minna
järgmine kujundus.

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

Parimate soovidega
Swag

Juhul, kui käsitletud IC 567 häälestatud IR-disaini asemel eelistatakse PIR-i, võib sama saavutada PIR-süsteemi integreerimisega RF-moodulitega, nagu on näidatud järgmisel diagrammil:

Ülaltoodud traadita koduturvalülitus on iseenesestmõistetav, asjakohased komponendid tuleb lihtsalt juhtmega ühendada vastavalt ülaltoodud skeemil toodud juhistele.

Kui teil on kahtlusi või segadust, kommenteerige palun allpool: