Bežični kućni sigurnosni krug - na solarno napajanje

Članak raspravlja o daljinsko upravljanom bežičnom sigurnosnom krugu koji omogućuje unaprijed otkrivanje mogućeg načina upada, ovisno o tome kako i gdje su daljinski senzori postavljeni na odabranim strateškim mjestima i željenoj udaljenosti od kuće. Ideju je zatražio gospodin Dave Monette.

Zahtjev je u obliku razgovora putem e-pošte između gospodina Davea i mene, kako je predstavljeno u nastavku:

Tehničke specifikacije

Moj sin i ja smislili smo vrlo koristan projekt na kojem ćemo raditi. Ja sam inženjer strojarstva, ali već neko vrijeme petljam u električne krugove.

Projekt bežičnog sigurnosnog kruga za kuću mogao bi imati mnogo aplikacija, ali za nas bi bio u sezoni lova na jelene. Često se čini da nam se jeleni prišuljaju bez upozorenja, ali gotovo uvijek koriste jednu od nekoliko istrošenih staza. Cilj bi bio dobiti prethodno upozorenje prije nego što stignu.

Razmišljao sam montirati nekakav PIR krug (mora se samostalno napajati jer u šumi nema mrežne struje) na drvo duž svake od 4 ili 5 glavnih staza kojima će jelen proći. Jednom kad srne spotaknu PIR, morat će poslati nekakav signal slijepcu u kojem sjedimo.

Razmišljao sam o kutiji s pet LED dioda s oznakom 'put 1', 'put 2' itd. Signal bi morao imati vrlo malo kašnjenja. U idealnom slučaju signal bi se mogao prenositi do 200 jardi, iako bi opseg i dalje bio od pomoći.

Kad se lampica na ploči / kutiji upali, bilo bi lijepo kad bi je popratio tihi zvučni ton (ne jako glasan da ne bi preplašio jelene), svjetlo bi trebalo ostati upaljeno (čitaj odgodu) za 15-60 sekundi nakon uključivanja (pa ne propuštamo svjetlo ako jelen brzo naleti na PIR dok se brzo kreće stazom.

Što misliš? O ovom smo projektu razgovarali gotovo godinu dana, ali nisam kontaktirao nijednog stručnjaka i on je daleko izvan mojih električnih / elektroničkih mogućnosti.

Dave Monette (i 15-godišnji sin Collin)

P.s. Volim vašu web stranicu www.elprocus.com. Toliko sam naučio čitajući ga i proučavajući sklopove. Dizajn sklopa stvarno me zanima.

Analizirajući zahtjev za krugom

Hvala dragi Dave, cijenim vaše misli!

Vaše je pisanje tako dobro, volio bih da ga mogu koristiti kao novi članak za svoje web mjesto

Međutim, nesvjesno ste rekli nešto što je izuzetno osjetljivo i štetno za mene, pa, oprostite, neću vam moći pomoći s ovim projektom jer je povezan sa okrutnošću nad životinjama.

Plijen,

Oprostite ako sam vas uvrijedio u vezi s lovom, ali kao što sam rekao, mogu se sjetiti toliko korištenja ovakvih uređaja u stvarnom vremenu. Živimo na velikom komadu šumovitog posjeda s nekoliko staza koje vode s vanjske strane imanja do kuće. Imati ovakav uređaj služio bi kao rano upozorenje za osobnu zaštitu.

Još jedna stvar Swag, živimo u Michiganu i vodimo naciju (u stvari) u smrtnim slučajevima u prometu koji uključuje susrete jelena i vozila.

Da ljudi ne love u Michiganu, svake godine bi se izgubilo 100 života zbog prenapučenosti jelena.

Čak i kod svih ljudi koji love u Michiganu (prošle je godine tijekom sezone lova uhvaćeno preko 500.000 jelena) populacija jelena je u porastu. Jeleni se reproduciraju brže od dostupnih izvora hrane u Michiganu.

Samo prošle godine pronađeno je preko 25.000 jelena mrtvih od gladi ili pothranjenosti.

Nadamo se da to možete vidjeti u svom srcu kako bi nam pomogli u ovom projektu.

Rekao sam mi sine kakav si čarobnjak i čak smo zajedno proučavali neke tvoje krugove. Kao što sam ranije rekao, postoji mnogo načina korištenja takvog uređaja izvan lova.

Nadam se da ćemo se uskoro čuti Swag. Hvala što si mi odgovorio, Dave M.

Odgovor:

Razumijem Davea, ipak je u svakom slučaju bolna smrt za jadnu životinju. Umjesto da se kontrolira ubijanjem, ne bi li bilo bolje primijeniti strategiju za kontrolu rađanja kako bi se smanjila njihova populacija?

U svakom slučaju, pokušat ću to shvatiti i zamisliti da to bude za neku drugu potrebu za aplikacijom ... kao što ste rekli, dizajn bi se mogao koristiti i kao uređaj za upozorenje.

Ja ću to dizajnirati i uskoro vas obavijestiti. Iskreno cijenim Collinovo i vaše stajalište u vezi s mojom web stranicom, hvala puno!

Hvala Swag. Razgovarao sam s dečkom na svom poslu (Chrysler) i objasnio mu koncept. Odmah je rekao 'to bi bilo savršeno za kućnu sigurnost'.

Živi na 40 hektara i znao bi da automobili ili kamioni prolaze bilo kojim od njegovih 5 mostova / prilaza na njegovo imanje. Najudaljeniji most od njegove kuće udaljen je oko 13 km.

Trenutno ima postavljene trail kamere na svakom prilaznom putu, ali to mu ništa ne govori o prisutnosti kamiona na njegovom posjedu u stvarnom vremenu.

Rekao je da je tlo između njegove kuće i najudaljenijeg prilaza uglavnom ravno i umjereno pošumljeno.

Kaže da ne možete vidjeti najudaljeniji most od njegove kuće koji gleda kroz drveće.

Oboje smo i sin i ja uzbuđeni što ćemo s vama raditi na ovom projektu.

Dave

Dizajn

Predloženi daljinski upravljani solarni bežični sigurnosni krug može se razumjeti uz pomoć sljedećeg objašnjenja:

U jednom od svojih ranijih članaka objasnio sam u vezi s jednostavnim, ali neprevaziđenim senzorom blizine ili detektorom pokreta koji su koristili infracrvene signale za uočavanje i odražavanje prisutnosti uljeza unutar zone i aktiviranje alarma.

Dizajn se sveobuhvatno može naučiti u sljedećem članku:

Jednostavni krug detektora blizine

Isti koncept korišten je u sadašnjem sustavu kućne sigurnosti zahvaljujući svojoj jednostavnosti, boljoj točnosti i isplativosti u usporedbi s PIR-om.

U ovom dizajnu umjesto PIR senzora koriste se uobičajene infracrvene fotodiode, kao što se može vidjeti na donjem dijagramu:

Shema

Kako djeluju diode

U dizajnu, D1 i D2 čine IR odašiljač, odnosno prijemni uređaj, i smješteni su donekle paralelno jedni s drugima ili pod određenim kutom i usmjereni prema zoni koju treba nadzirati.

D1 smije proizvoditi neprekidni oscilirajući IR signal usredotočen prema ograničenoj zoni, a ako uljez pokuša proći preko ove zone, očekuje se da će odabrani signal pogoditi uljeza i odraziti se prema D2, koji D2 trenutno hvata za daljnju obradu .

Zašto se koristi LM567

Ovdje je IC LM567 konfiguriran kao podešeni stupanj IR odašiljača / prijemnika koji postaje odgovoran za generiranje IR signala putem D1 na zadanoj frekvenciji, određenoj R3 / C2, kroz pin # 5.

Gore navedeni uvjet također omogućuje IC-u da postane ekskluzivno odgovoran prema ovoj frekvenciji preko svog pina br. 3 i odbaci svaki mogući zalutali signal druge frekvencije.

Kada D2 detektira reflektirani IR signal, frekvencija se odmah prepoznaje pinom 3 IC-a i obrađuje interno tako da pin 8 IC-a postaje nizak kao odgovor na otkrivanje.

Međutim, gore navedena situacija održava se samo dok se IR zrake neprestano odbijaju od tijela uljeza i zaustavljaju se onog trenutka kad uljez pobjegne.

Kako bi se uveo kašnjenje gore navedenog postupka, bez obzira na vrijeme detekcije, može se vidjeti monostabilni stupanj IC 555 integriran s pinom br. 8 IC LM567.

Uloga IC 555

Čim se niski signal pošalje na pin # 8 IC LM567, IC 555 se odmah aktivira, zbog čega se njegov pin # 3 podiže i ostaje zakačen neko unaprijed određeno razdoblje, kako je određeno vrijednostima R9 / C5.

Pin # 3 IC555 može se vidjeti povezan s relejem za koji se očekuje da će se prebaciti u ovoj situaciji i ostati aktivan tijekom izračunatog razdoblja kašnjenja.

Za sigurnosni sustav koji ne zahtijeva daljinsko upravljanje, sirena ili alarm mogu se povezati preko prikazanih kontakata releja za konačni ishod.

Korištenje modula daljinskog upravljanja

Međutim, budući da je u našoj aplikaciji namijenjen daljinski upravljani sigurnosni krug kuće, aktiviranjem releja koristimo prebacivanje stupnja RF odašiljača kako je objašnjeno u nastavku:

Danas su gotovi RF odašiljači i moduli prijemnika prilično često dostupni na tržištu i mogu se nabaviti za razmatranu aplikaciju.

Moduli su dostupni u obliku otvorenih sklopljenih PCB ploča. Već sam objasnio povezani članak na ovom web mjestu, možda ćete ga vidjeti u sljedećem postu:

Jednostavni RF sigurnosni krug za automobil

PCB-ove treba na odgovarajući način povezati kako je objašnjeno u članku radi provedbe svrhe.

Može se odlučiti za izgradnju gornjih krugova i pričvršćivanje jednog od prekidača predajnika s kontaktima releja povezanim s IC 555 stupnjem gornjeg IC kruga.

Ili ako sklop izgleda teško, jednostavno možete kupiti komplet uredno sastavljenih gotovih jedinica kao što je prikazano dolje:

Kako rade moduli Tx i Rx

Kao što se može vidjeti na gornjoj slici, gotovi Tx, Rx moduli bili bi dostupni u gornjim oblicima.

Desna strana je Tx ili slušalica odašiljača, koju trebamo otvoriti i integrirati dvije točke lemljenja mikroprekidača, ispod crvene tipke s kontaktima releja našeg stupnja IC 555.

Modul bi se mogao napajati s 3V ćelijom gumba koju treba ukloniti i +/- stezaljke odgovarajuće povezati s 3V reguliranim istosmjernim izvorom.

Lijevi bočni modul s plavim relejem je Rx ili prijemni modul koji bi trebao primati odašiljane signale od Tx modula i u skladu s tim prebacivati ​​plavi relej.

Ova bi jedinica trebala biti instalirana na baznoj stanici ili u kući o čemu je potrebno obavijestiti u vezi s mogućim prodorom, dok Tx krug zajedno s IR detektorom mora biti spojen na drvo ili u blizini zabranjenog mjesta i na odgovarajući način usredotočen preko zone.

Kako povezati module daljinskog upravljanja

Pojedinosti ožičenja Rx jedinice mogu se naučiti kako je dato na sljedećoj slici:

Kontakti releja Rx jedinice kao što je prikazano na gornjoj slici mogu se na odgovarajući način povezati pomoću zvučni alarmni sustav ili bilo koji drugi željeni oblik alarmnog sustava koji se može snimiti.

U gornjoj raspravi razumjeli smo detalje u vezi s izgradnjom i instaliranjem predloženog sustava daljinskog upravljanja kućnim sigurnosnim krugom, sada je vrijeme da utvrdimo kako se Tx može napajati kroz krug solarne punjive baterije.

Kako izraditi DC UPS na solarnu energiju

Sljedeća slika govori nam o tome kako se na jednostavan način može postići neprekinuto napajanje od 5 V solarnom energijom pomoću male solarne ploče i IC napona 7805.

Solarni krug punjača za baterije od 5 V za gornji bežični sigurnosni krug za kuću

Gore navedeni krug punjača za solarnu bateriju od 5 V može se koristiti za napajanje sklopa odašiljača daljinskog detektora, cijeli sustav zajedno s pločom i krugovi mogu se postaviti na drvo ili neku vrstu ojačane čelične konstrukcije na tlu i prikladno kamuflirati.

Ovim se završava članak o jeftinom, ali učinkovitom krugu kućne sigurnosti koji korisniku omogućuje unaprijed otkriti upad koji se može dogoditi daleko preko traka ili prolaza koji napokon vode do korisnikove kuće.

Članak detaljno opisuje samo jedan takav modul, iako se mnogi takvi samostalni udaljeni IC moduli mogu graditi i instalirati preko cik-cak traka, omogućavajući višestruko praćenje i otkrivanje cilja.

Povratne informacije od gospodina Davea

Wow Swag, tako sam impresionirana. Imam nekoliko jednostavnih pitanja:

1. Koji se opseg može očekivati ​​jednostavnim tipkama tx i rx
par modula prikazan na slici? (Možda najviše 100m ??)

2. Što biste / biste mogli koristiti da je zahtjev recimo 1000 m? (Vidim momke koji lete FPV-om
dronovi ili avioni preko 5000m na ​​mreži)

3. Koliko skupo može biti par modula tx / rx sposoban za 1000 m? Možete li predložiti a
model ili mjesto za kupnju?

4. Nekoliko mjesta na shemi imate oznake poput '4V9', mislim da to mora
znači 4,9 V kada se koristi 5,0 V baterija. Čitam li shematski shemu dobro ??

Hvala puno. Sada moram naručiti dijelove i krenuti u izgradnju.

Hvala Dave =)

Evo odgovora:

1) Da, domet je oko 100 metara za određene Tx, Rx module

2) Na mreži je dostupno nekoliko opcija velikog dometa, postoji jedna koja koristi IC PT2262 i kojoj je dodijeljen dobar domet od 2 km, tehnički list uređaja može se proučiti na sljedećoj poveznici:

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

Međutim, stupanj releja nije uključen u modul koji možda imate
udružiti se za potrebne radnje. To jednostavno može učiniti
integriranje stupnja pogonskog releja s 'OUT' pinom Rx modula.

3) Čini se da su navedeni troškovi oko 18 USD .....

4) da, shemu čitate potpuno ispravno :)

Usput, ako više volite koristiti PIR krug, možete se prebaciti na
slijedeći dizajn.

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

Lijepi Pozdrav
Plijen

U slučaju da je poželjni PIR umjesto razmatranog IC 567 podešenog IR dizajna, isto se može postići integriranjem PIR sustava s RF modulima kao što je prikazano na sljedećem dijagramu:

Gore navedeni bežični sigurnosni krug za kućanstvo samo je po sebi objašnjen, relevantne komponente jednostavno je potrebno povezati prema datim uputama u gornjem dijagramu.

Ako sumnjate ili zbunjujete, slobodno komentirajte u nastavku: