マイクロコントローラの電子ウォッチドッグ。スキーム、説明

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マイクロコントローラー上の電子ウォッチドッグ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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読者の注意を引いたこの装置は、電気通信回線（ループ）の切断に反応し、光と音の信号でそれを通知します。「ウォッチマン」は PIC12F675 マイクロコントローラーによって制御され、アラームは MOC140 フォトカプラーによって接続された BTA3062 トライアックによって作動します。

記事で説明されている電子「監視員」は、ガーデンハウスを保護することを目的としています。このような装置を設置する目的は、家に侵入しようとする侵入者を怖がらせることと、音と光の警報を使って近隣住民の注意を引くことです。

デバイス図を図に示します。 1. その基礎は DD1 PIC12F675 マイクロコントローラーであり、そのクロック周波数は内蔵のジェネレーターによって 4 MHz に設定されます。セキュリティループ E4 と E3 は、接点ブロック XT3 ～ XT4 を介してライン GP5 と GP8 (それぞれピン 1 と 2) に接続されています。それぞれのドアや窓には、2 つ以上の直列接続されたセンサー (スイッチ SA5 ～ SA4 として示されるリードスイッチまたは機械式ボタン) が取り付けられている場合があります。スタンバイモードでは、すべてのセンサーの接点を閉じる必要があります。コンデンサ C5 および CXNUMX は、セキュリティループで発生する可能性のあるインパルスノイズからマイクロコントローラーの入力を保護します。

マイクロコントローラー上の電子ウォッチドッグ
米。 1.装置の図

デバイスのマイクロコントローラ制御の実行部分は、オプトシミスタ U1 とトライアック VS1 で構成され、白熱信号ランプ EL1、EL2 とサイレン HA1、HA2 を接続するように設計されています。

デバイスの操作とデバッグに必要な表示は、電流制限抵抗器 R1 と R2 を介してライン GP1、GP5 (それぞれマイクロコントローラーのピン 6 と 2) に接続された異なる色の LED HL4 と HL5 によって実行されます。家を開けようとすると緑色の LED HL1 が点灯します。その輝きによって、所有者は自分の不在中に誰かが家に侵入しようとしたことを知ります。赤色の LED HL2 は、アラームがオンになっていることを示します (マイクロコントローラーのピン 6 とピン 2 が同時に状態を変更します)。これにより、警報サイレンやランプを接続せずに装置の動作を確認できます。

このデバイスは、230 V 50 Hz の交流ネットワークから電力を供給されます。マイクロコントローラーの動作に必要な 5 V 電圧は、降圧トランス T1、整流器ブリッジ VD1、統合電圧レギュレーター DA1、フィルターコンデンサー C1 ～ C3 によって生成されます。ヒューズリンク FU1 は緊急時の短絡を防ぎます。

装置は次のように動作します。 230 V 電源をオンにし、+5 V 電圧がマイクロコントローラーに供給された後、マイクロコントローラープログラムが起動され、そのライン GP4 と GP3 を入力用に設定し、ライン GP0、GP1、GP5 を出力情報用に設定します。プログラムは、所有者との対話のために次のアルゴリズムを実装します。

1. 電源が入った後、所有者は約 60 秒以内に家を出てドアを閉めてください。

2. スイッチを入れてから 1 分後、機器の保守性をチェックするために、アラーム信号が 1 秒間鳴ります (ランプが点灯し、サイレンが鳴ります)。装置は稼働を開始します。

3. センサーの状態は 1 秒ごとにチェックされます。センサーのオープンが検出されると、10 秒後に断続的なアラーム信号がアクティブになり (1 秒オン - 1 秒オフ)、HL1 LED が点灯します (前述のように、所有者はその状態によってアラーム信号がオンになったかどうかを判断できます)彼の不在）。戻ってきた所有者がドアを開けた後、アラームを作動させずに主電源をオフにする時間を確保するには、光と音声の信号をオンにするのに 10 秒の遅延が必要です。

4. スイッチを入れてから 3,5 分後、アラームがオフになり、マイクロコントローラーがセンサーのステータスをチェックします。閉じている場合、デバイスはセキュリティモードになり、HL1 LED が点灯し続けます。オープンセンサーが検出されると、デバイスはホストスタンバイモードになります。戻ってきた所有者は、デバイスの電源をオフにして、デバイスを元の状態に戻します。

マイクロコントローラープログラムのソーステキストと HEX ファイルは、それぞれ Oxrana675.asm と Oxrana675.hex ファイルにあります。同じファイルは、必要なマイクロコントローラー構成ワード (3F0CH) を設定します。

デバイスの部品は、フォイルグラスファイバー製のブレッドボードの 2 つの断片に取り付けられています。そのうちの2つ（図3）にはマイクロコントローラー、フォトカプラ、抵抗R6、R3、RXNUMX、コンデンサCXNUMXが取り付けられ、XNUMX番目の他のすべての部品には取り付けられます。

マイクロコントローラー上の電子ウォッチドッグ
米。 2.デバイスの詳細が記載されたホイルグラスファイバー製のブレッドボード

マイクロコントローラ PIC12F675 - PIC12F629 (プログラムを変更せずに)、フォトカプラ MOC3062 - より低い動作電流のフォトカプラ (MOC3043 または MOC3063 など) を置き換える可能性がありますが、この場合、抵抗 R1 の抵抗値は 680 オームである必要があります。 2D906A ダイオードブリッジをパラメータの点で適切な別のもの (KTs407A や DB107 など) に置き換えます。また、低電力統合電圧安定器 78L05 の代わりに、出力電圧 5 V の他の任意のもの (7805) を使用できます。、KR142eN5aなど）。抵抗器とコンデンサー - あらゆる種類の小型のもの。

著者が使用している降圧トランスには 8 つの二次巻線があり、そのうちの 12 つだけが使用されます。消費電流はわずかであるため、二次巻線が 1 ～ XNUMX V の他のほぼすべての低電力変圧器を使用できます。壁に取り付けられた通常の家庭用スイッチが SAXNUMX の主電源スイッチとして使用されます。

アマチュア無線家の能力に応じて、装置全体の設計が異なる場合があります。著者は、古い家庭用電力メーターのハウジングにボードを配置しました（近年、これらのメーターはより正確な最新のものに大幅に置き換えられているため、そのようなハウジングを見つけるのは難しくありません）。含まれている 230 つの強力なネジ端子のうち 1 つは、デバイスを 4 V ネットワークに接続するワイヤを接続するために使用され、他の 5 つは警報サイレンとランプからのワイヤです (図では、これらの接点は XT8 ～ XT1 と指定されています)。ケーブル線はケースに開けられた穴に通され、ネジ端子台XT2-XT3を介して基板に接続されます。 LED HL1 と HLXNUMX はケース内の回路基板に取り付けられています (その発光はケース内のガラス窓を通して観察されます)。装置の設置図を図に示します。 XNUMX (ケースカバーを取り外した状態)。ダイオードブリッジ VDXNUMX は大きな基板の裏側に実装されているため、見えません。

マイクロコントローラー上の電子ウォッチドッグ
米。 3.デバイスのインストールのビュー

ループには、電話線、たとえば「ヌードル」を使用できます。直列に接続されるセンサーの数は、監視対象の窓やドアの数に応じて決まります。デバイスの動作は、長さ 10 m までのループでテストされています。XNUMX つのループがセキュリティに使用される場合は、XNUMX 番目のループの代わりにワイヤージャンパーが取り付けられます。

侵入者を怖がらせ、隣人の注意を引くために、田舎ではランプの XNUMX つとサイレンの XNUMX つが屋内に設置され、残りは屋外、たとえば屋根の上に設置されます。

著者のバージョンのデバイスは、それぞれ40 Wの電力を持つ1つの白熱灯と30つの電気機械サイレンSS-1（それぞれの消費電力は150 W）で動作します。トライアックVS200には小型ヒートシンクが搭載されています。ただし、信号デバイスの消費電力が 1 ～ XNUMX W を超えない場合は、ヒートシンクなしで動作できます。また、セキュリティアラームの作動はまれかつ短時間であり、アラーム自体も断続的です。オプトシミスタ UXNUMX は動作中に加熱する時間がありません。

必要に応じてランプやサイレンの数を増やすことも可能ですが、消費電力の増加を考慮してトライアック VS1 を選択したヒートシンクに取り付ける必要があります。

この装置を使用するには、上記の電気機械式サイレンに加えて、AC 230 V の供給電圧を備えた最新の電子信号装置を使用できます。

提案されたデバイスの欠点は、その揮発性です。主電源に障害が発生すると、その機能が停止します。これを防ぐために、無停電電源装置 (UPS) を介してネットワークに接続できます。コンピュータで使用するために設計された小型の電力 UPS ならどれでも使用できます。デバイスの動作は、UPS IPpON Model Back Verso 600 でテストされました。

おそらく誰かが、低電圧警報装置と内蔵バックアップ電池を備えた提案されたセキュリティ装置を複製することを決定するでしょう。このような設計では、説明したデバイスの基礎、つまりメモリにプログラムが記録されたマイクロコントローラーが役立つ場合があります。

マイクロコントローラプログラムは、ftp：//ftp.radio.ru/pub/2015/02/ohrana675.zipからダウンロードできます。

著者：E。シェノフ

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TPSM84209 に基づいて電力を構成するには、入力と出力のフィルターコンデンサーと抵抗フィードバック分割器 (出力電圧を 1 ～ 6 ボルトの範囲で設定) のみが必要です。

コンバーターは、91 A の負荷電流で 1,5% の効率を実現します。低負荷時には、高度なエコモードによって高効率が維持されます。このモジュールには、過電流 (ヒカップモード) および温度による過熱に対する保護が組み込まれています。

技術的なパラメータ：

入力電圧範囲 4,5...28 V;
出力電圧は 1,2 ～ 6,0 V の範囲で調整可能です。
定格出力電流 - 最大 2,5 A;
動作温度範囲 -40...+85°С;
改善された熱抵抗 - 29,5°C/W;
3x4,0x4,5 mm の小型ケース B2,0QFN。

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