Калиновская А.А., Пономаренко А.К.
ДАТЧИК ОТКРЫТИЯ ДВЕРЕЙ ДЛЯ СИСТЕМЫ «УМНЫЙ ДОМ» *
Аннотация:
в данной статье рассматривается вопрос разработки датчика открытия дверей, система «Умного дома» в современное время актуальна как никогда, так как мы все чаще сталкиваемся с автоматизацией важных для нас процессов и устройств, также анализируется важность использования подходящих инструментов для разработки конкретного продукта и т.д.
Ключевые слова:
датчик, контроль оборудования, охранная система, передача сигнала
УДК 004.3'1
Калиновская А.А.
студентка группы С19-501 специальности
«Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
(Россия, г. Москва)
Пономаренко А.К.
доцент кафедры физического воспитания
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
(Россия, г. Москва)
ДАТЧИК ОТКРЫТИЯ ДВЕРЕЙ ДЛЯ СИСТЕМЫ «УМНЫЙ ДОМ»
Аннотация: в данной статье рассматривается вопрос разработки датчика открытия дверей, система «Умного дома» в современное время актуальна как никогда, так как мы все чаще сталкиваемся с автоматизацией важных для нас процессов и устройств, также анализируется важность использования подходящих инструментов для разработки конкретного продукта и т.д.
Ключевые слова: датчик, контроль оборудования, охранная система, передача сигнала.
Охранные системы предназначены для отслеживания несанкционированного проникновения на охраняемую территорию и передают сигнал тревоги на пульт охраны или в полицию.
Рынок различных охранных систем постоянно совершенствуется, благодаря новым разработкам и моделям.
Если ранее были только системы, которые контролирует датчикик открытия дверей и окон и передачу сигнала тревоги по телефону, то в теперь есть много разных способов уведомить о процессе взлома: отправка смс или звонок на мобильный телефон владельца, используя gsm-устройства, передача данных по радиоканалам. Также охранные системы могут иметь фото и видео фиксацию как непрерывного потока, так и начиная с момента проникновения.
При разработке охранной системы предварительно необходимо изучить ее предполагаемые цели и функционал, и отталкиваясь от этого уже подбирать тип контролирующего устройства и набор необходимого оборудования и датчиков.
Постановка задачи разработки.
Разрабатывается система, обнаруживающая несанкционированное открытие двери в одном из восьми замкнутых помещениях. Шифрованный сигнал штатного открытия передаётся в центр обработки, удаленный от датчика на расстояние 100 м. После расшифровки выдается сигнал, разрешающий открытие двери в данном помещении. Если расшифровка не выполнена, процессором формируется сигнал закрытия всех дверей и сигнал в радиолинию для извещения пользователя. Отдельный сигнал передается в полицию. Процессор фиксирует номер помещения и время нарушения.
Задача:
1) выбрать тип датчика; 2) построить структурную схему системы; 3) предложить систему контроля оборудования системы.
Вся система основана на микроконтроллере типа МС68НС908GP32 фирмы «Motorola».
Построение структурной схемы системы.
Разрабатываемая система предназначена для обнаружения несанкционированного открытия дверей в одном из восьми замкнутых помещений.
Также в задании указано, что сигнал открытия должен передаваться в центр обработки, удаленный от датчика на расстоянии 100 м.
Кроме того, надо учесть, что после получения сигнала от датчика процессор должен сформировать сигнал проверки целостности замков, сигнал в радиолинию для извещения пользователя и сигнал для передачи в полицию.
Следовательно, в системе должны быть следующие элементы (рис. 3.1):
- микроконтроллер (1 шт);
- датчики открытия дверей (8 шт);
- датчики целостности замков (8 штук);
- радиомодуль (1 шт);
- сигнальная кнопка (1 шт);
- блок контроля оборудования.
Если предположить, что данная система предназначена для использования в складских помещениях, то блок контроля оборудования будет представлять из себя набор датчиков для проверки температуры и влажности в помещении. Также может быть набор датчиков для проверки состояния находящихся в помещении вентиляторов системы вентиляции с целью определения – работает он или нет. Это необходимо знать, для того чтобы в случае поломки вентилятора и при поднятии температуры выше заданного диапазона хранимая продукция не испортилась, а были предприняты меры по устранению поломки.
Рисунок 1. Структурная схема системы
Описание работы системы.
К микроконтроллеру DD1 поступают сигналы от датчиков открытия дверей и датчиков контроля целостности замка. Он периодически опрашивает их состояние, считывая из портов А и В данные. Если датчики замкнуты (т.е. двери закрыты и замки закрыты), то на порты поступает сигнал логического нуля. Как только какую-то дверь откроют, на эту линию поступает сигнал логической единицы.
Микроконтроллер определяет номер линии, формирует нужную информацию в программе и отправляет ее в радиомодуль DD10. Также подает сигнал в полицию, имитируя нажатие тревожной кнопки, в разъем X1.
Если никакие датчики не сработали, то микроконтроллер по очереди считывает результаты измерения температуры и влажности в каждом помещении, по очереди вызывая датчики DHT22 и принимая их значения, а затем измеряет время между импульсами у каждого датчика вращения вентилятора, если они есть, и определяет состояние работы вентиляторов.
Временные диаграммы работы при срабатывании датчика открытия дверей в первом помещении представлены на рис. 4.8.
Рисунок 2. Временные диаграммы работы
На диаграммах показано, что появился сигнал взлома, соответственно, замок тоже взломан, поэтому и от датчика целостности замка пришел сигнал.
Микроконтроллер генерирует сигнал тревоги в полицию (РТС0) и осуществляет пересылку данных в радиомодуль через выводы TXD, RXD.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Номер журнала Вестник науки №1 (58) том 5
Ссылка для цитирования:
Калиновская А.А., Пономаренко А.К. ДАТЧИК ОТКРЫТИЯ ДВЕРЕЙ ДЛЯ СИСТЕМЫ «УМНЫЙ ДОМ» // Вестник науки №1 (58) том 5. С. 184 - 188. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/7154 (дата обращения: 25.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+