Многие хотели обезопасить свою квартиру от взлома, ведь большинство предлагаемых на рынке систем вряд ли будет многим по карману. Однако имея опыт и знания в электронике и микропроцессорной техники это можно легко сделать самому. Ниже будет рассказано, как из подручных и недорогих средств можно сделать «умный» охранный шлейф с возможностью отображать данные на компьютере, планшете или телефоне, имеющим операционку. 2-ая часть. Постановка задачи и выбор элементов для охранной системы
Охранную систему можно разделить на два блока: приемно-контрольную панель (ПКП) и охранный шлейф (ОШ). Причем ПКП осуществляет питание охранных шлейфов, прием сообщений от датчиков находящихся на шлейфе, обработка полученной информации, формирование тревожных сообщений и передача их далее. Основная задача охранных шлейфов — это соединение датчиков или извещателей и подключение к ПКП, причем на одном шлейфе могут находится от 1 до N датчиков и связано в первую очередь с тем, какие датчики на шлейфе — цифровые или аналоговые, если цифровые то какой интерфейс используется для обмена информацией с ПКП. В нашем случае стояла цель разработки недорогого охранного устройства, а значит для макетирования был выбран аналоговый шлейф (перед объяснением, лучше просмотреть картинку ниже).
Как видно из картинки, к каждому аналоговому датчику параллельно включен резистор, обладающий определенным сопротивлением. В качестве датчиков можно использовать: инфракрасный детектор движения, датчик разбития стекла, датчик открытия двери. Как видно из выше перечисленного, на одном шлейфе при правильной обработке поступающей информации можно обезопасить от взлома всю квартиру. Для этого и для проверки работоспособности шлейфа в макетном образце были использованы простые переключатели, которые как раз и имитируют данные датчики.
Пример макетирования шлейфа с использованием переключателей
Показания же снимались с оконечного резистора, а благодаря построению по данному принципу шлейфа, мы получили возможность, знать какой именно сработал переключатель. Ведь при замыкание определенных переключателей, на которых подвешены разные сопротивления резисторов, на оконечном резисторе будет всегда разное значение падения напряжения в пределах от напряжения питания и до нуля.
Напряжение, снимаемого с оконечного резистора, аналоговая величина, то нам для обработки получаемых данных необходим аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для дальнейшей обработки информации в процессоре. Исходя из выше перечисленного был выбран процессор С8051F310 со встроенным 10-ти разрядным АЦП. Блок-схема получившийся системы представлена ниже.
А так как была необходимость визуализации получаемой информации на компьютере, то за интерфейс связи был выбран RS232, за его популярность и «разжеванность» (практически на любом форуме радиолюбителей и программистом можно найти рекомендации по работе с ним). Исходя из этого, была выбрана микросхема MAX202 поддерживающая данный интерфейс.
Среды разработки
При создании макетного образца появилась необходимость написание программ как и для процессора (нижний уровень), так и для компьютера (верхний уровень).
Нижний уровень разрабатывался в среде Keil 4, предназначенной для контроллеров семейства 8051 и имеющая в своем составе компилятор С. Написанная программа выполняет следующие функции: обработка информации принятой со встроенного АЦП, анализа полученных данных и на основании жестко зашитой таблицы передача определенного кода, с использованием встроенного блока интерфейса UART на компьютер, что полностью повторяет функции ПКП.
Программирование контроллера
Верхний уровень разрабатывался в среде Borland Builder 6 С++. Написанная программа выполняет следующие функции: расшифровка получаемого кода от микропроцессора, визуализация информации на экране.
Окно программы
С кодами программ можно ознакомиться на странице проекта.
Макетный образец
После отладки, был сделан макет квартиры и подключенной системой. Результаты показаны ниже.
Все переключатели выключены, информация на компьютере отображается, как норма у всех датчиков
Переключатель №3 включен, информация на компьютере отображается, как угроза у третьего датчика
Переключатели № 2, №3 включены, информация на компьютере отображается, как угроза у второго и третьего датчика
Переключатели № 1-3 включены, информация на компьютере отображается, как угроза у всех датчика
Итоги и планы по развитию
В ходе макетирования было отработано: прием и расшифровка сигналов получаемых с аналоговых датчиков и передача и отображение информации на компьютер. В дальнейшем информация с контроллера будет доступна и удаленно (передача данных через интернет), а так же управление (включение и выключение системы) и получение отчетов через собственный twitter-аккаунт.
2-ая часть.
