บทความนี้กล่าวถึงวงจรรักษาความปลอดภัยภายในบ้านแบบไร้สายที่ควบคุมจากระยะไกลโดยใช้ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจจับวิธีการบุกรุกที่อาจเกิดขึ้นได้ล่วงหน้าโดยขึ้นอยู่กับว่าเซ็นเซอร์ระยะไกลอยู่ในตำแหน่งใดเหนือตำแหน่งเชิงกลยุทธ์ที่เลือกไว้และระยะทางที่ต้องการจากบ้าน นาย Dave Monette เป็นผู้ร้องขอความคิดนี้

คำขออยู่ในรูปแบบของการสนทนาทางอีเมลระหว่าง Mr. Dave และฉันดังที่นำเสนอด้านล่าง:

ข้อกำหนดทางเทคนิค

ลูกชายของฉันและฉันคิดโครงการที่มีประโยชน์มากที่จะทำ ฉันเป็นวิศวกรเครื่องกล แต่ขลุกอยู่กับวงจรไฟฟ้ามาระยะหนึ่งแล้ว

โครงการวงจรรักษาความปลอดภัยภายในบ้านแบบไร้สายอาจมีแอพพลิเคชั่นมากมาย แต่สำหรับเราจะเป็นฤดูล่ากวาง บ่อยครั้งที่กวางดูเหมือนจะแอบเข้ามาหาเราโดยไม่มีการเตือนล่วงหน้า แต่พวกมันมักจะใช้เส้นทางที่ชำรุดหลายอย่าง เป้าหมายคือการได้รับคำเตือนล่วงหน้าก่อนที่จะมาถึง

ฉันคิดว่าจะติดตั้งวงจร PIR บางประเภท (ต้องขับเคลื่อนด้วยตัวเองเพราะไม่มีสายไฟในป่า) ไปยังต้นไม้ตามเส้นทางหลัก 4 หรือ 5 เส้นทางที่กวางจะเดินทาง เมื่อ PIR สะดุดกวางก็จะต้องส่งสัญญาณบางอย่างไปยังคนตาบอดที่เรานั่งอยู่

ฉันกำลังนึกถึงกล่องที่มีไฟ LED ห้าดวงที่มีข้อความว่า 'path 1', 'path 2' ฯลฯ สัญญาณจะต้องดีเลย์น้อยมาก ตามหลักการแล้วสัญญาณจะสามารถส่งได้ไกลถึง 200 หลาแม้ว่าระยะจะน้อยกว่าก็ยังมีประโยชน์

เมื่อไฟบนกระดาน / กล่องสว่างขึ้นมันจะดีถ้ามันมาพร้อมกับโทนเสียงที่เบา (ไม่ดังมากเพื่อไม่ให้กวางตกใจ) นอกจากนี้ไฟควรจะยังคงอยู่ (อ่านหน่วงเวลา) สำหรับ 15-60 วินาทีหลังจากเปิดเครื่อง (ดังนั้นเราจะไม่พลาดแสงถ้ากวางเดินผ่าน PIR อย่างรวดเร็วในขณะที่เคลื่อนที่ไปตามทางอย่างรวดเร็ว

คุณคิดอย่างไร? เราพูดคุยเกี่ยวกับโครงการนี้มาเกือบหนึ่งปีแล้ว แต่ฉันไม่ได้ติดต่อผู้เชี่ยวชาญใด ๆ และอยู่นอกเหนือความสามารถด้านไฟฟ้า / อิเล็กทรอนิกส์ของฉัน

Dave Monette (และ Collin ลูกชายวัย 15 ปี)

ปล. ฉันชอบไซต์ www.elprocus.com ของคุณ ฉันได้เรียนรู้มากมายจากการอ่านและศึกษาวงจร การออกแบบวงจรทำให้ฉันสนใจจริงๆ

การวิเคราะห์คำขอวงจร

ขอบคุณที่รัก Dave ฉันขอขอบคุณในความคิดของคุณมาก!

งานเขียนของคุณดีมากฉันหวังว่าฉันจะใช้เป็นบทความใหม่สำหรับไซต์ของฉัน

อย่างไรก็ตามโดยไม่รู้ตัวว่าคุณได้พูดอะไรบางอย่างที่อ่อนไหวและทำร้ายฉันมากดังนั้นฉันจะไม่สามารถช่วยคุณในโครงการนี้ได้เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการทารุณกรรมสัตว์

ย้อย,

ขออภัยหากฉันทำให้คุณขุ่นเคืองเกี่ยวกับการล่าสัตว์ แต่อย่างที่ฉันระบุไว้ฉันนึกถึงการใช้งานอุปกรณ์เรียลไทม์มากมายเช่นนี้ เราอาศัยอยู่บนที่ดินผืนใหญ่ที่มีเส้นทางเดินจากด้านนอกของที่พักไปยังบ้าน การมีอุปกรณ์เช่นนี้จะเป็นการเตือนล่วงหน้าสำหรับการป้องกันส่วนบุคคล

อีกสิ่งหนึ่งที่ Swag เราอาศัยอยู่ในมิชิแกนและเราเป็นผู้นำประเทศ (จริงๆแล้ว) ในการเสียชีวิตจากการจราจรที่เกี่ยวข้องกับการเผชิญหน้ากับกวาง / ยานพาหนะ

หากผู้คนไม่ได้ล่าสัตว์ในมิชิแกนจะมีผู้เสียชีวิต 100 รายทุกปีเนื่องจากมีกวางมากเกินไปเพียงอย่างเดียว

แม้ว่าคนทั้งหมดที่ล่าสัตว์ในมิชิแกน (ปีที่แล้วมีกวางมากกว่า 500,000 ตัวที่ถูกจับในช่วงฤดูล่าสัตว์) ประชากรกวางก็เพิ่มสูงขึ้น กวางแพร่พันธุ์ได้เร็วกว่าแหล่งอาหารที่มีอยู่ในมิชิแกน

เมื่อปีที่แล้วกวางกว่า 25,000 ตัวถูกพบว่าตายจากความอดอยากหรือขาดสารอาหาร

หวังว่าคุณจะเห็นความในใจของคุณเพื่อช่วยเราในโครงการนี้

ฉันบอกลูกชายว่าคุณเป็นพ่อมดอะไรและเราได้ศึกษาวงจรของคุณด้วยกัน อย่างที่ฉันได้ระบุไว้ก่อนหน้านี้มีการใช้อุปกรณ์ดังกล่าวมากมายนอกเหนือจากการล่าสัตว์

หวังว่าจะได้ยินจากคุณ Swag เร็ว ๆ นี้ ขอบคุณที่เขียนตอบกลับมา Dave M.

ตอบ:

“เครื่องคิดเลขพีชคณิตบูลีนลดความซับซ้อนด้วยขั้นตอน ”

ฉันเข้าใจเดฟยังไงก็ตามมันเป็นการตายที่เจ็บปวดสำหรับสัตว์ที่น่าสงสาร แทนที่จะควบคุมโดยการฆ่าจะดีกว่าไหมหากใช้กลยุทธ์การคุมกำเนิดเพื่อลดจำนวนประชากรของพวกเขา

อย่างไรก็ตามฉันจะพยายามคิดออกและจินตนาการว่ามันเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับแอพพลิเคชั่นอื่น ๆ ... อย่างที่คุณบอกการออกแบบนี้สามารถใช้เป็นอุปกรณ์เตือนได้เช่นกัน

ฉันจะออกแบบและแจ้งให้คุณทราบเร็ว ๆ นี้ ฉันขอขอบคุณ Collin และความคิดเห็นของคุณเกี่ยวกับไซต์ของฉันขอบคุณมาก!

ขอบคุณ Swag ฉันคุยกับผู้ชายคนหนึ่งในที่ทำงานของฉัน (ไครสเลอร์) และอธิบายแนวคิดให้เขาฟัง ทันทีเขาพูดว่า 'นั่นจะเหมาะสำหรับการรักษาความปลอดภัยภายในบ้าน'

เขาอาศัยอยู่บนพื้นที่ 40 เอเคอร์และจะรู้ว่ารถยนต์หรือรถบรรทุกผ่านสะพาน / ทางวิ่ง 5 แห่งไปยังทรัพย์สินของเขา สะพานที่ไกลที่สุดจากบ้านของเขาคือประมาณ 0.25 ไมล์ (ประมาณ 1300 ฟุต)

ปัจจุบันเขามีกล้องเทรลติดตั้งไว้ที่ถนนแต่ละทาง แต่นั่นไม่ได้บอกอะไรเลยว่ามีรถบรรทุกอยู่ในทรัพย์สินของเขาแบบเรียลไทม์

เขากล่าวว่าพื้นดินระหว่างบ้านของเขากับถนนรถแล่นที่ไกลที่สุดส่วนใหญ่เป็นพื้นราบและเป็นป่าไม้พอประมาณ

เขาบอกว่าคุณไม่สามารถมองเห็นสะพานที่ไกลที่สุดจากบ้านของเขาที่มองผ่านต้นไม้ได้

ลูกชายของฉันและฉันตื่นเต้นมากที่ได้ร่วมงานกับคุณในโครงการนี้

เดฟ

การออกแบบ

วงจรรักษาความปลอดภัยภายในบ้านไร้สายพลังงานแสงอาทิตย์ที่ควบคุมระยะไกลที่นำเสนอสามารถเข้าใจได้ด้วยความช่วยเหลือของคำอธิบายต่อไปนี้:

ในบทความก่อนหน้านี้ของฉันฉันได้อธิบายเกี่ยวกับพร็อกซิมิตีเซนเซอร์หรือเครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหวที่เรียบง่าย แต่ไม่สามารถเข้าใจผิดได้ซึ่งใช้สัญญาณอินฟราเรดเพื่อตรวจจับและสะท้อนการปรากฏตัวของผู้บุกรุกภายในโซนและเรียกสัญญาณเตือน

การออกแบบสามารถเรียนรู้ได้อย่างครอบคลุมในบทความต่อไปนี้:

วงจรตรวจจับความใกล้เคียงอย่างง่าย

แนวคิดเดียวกันนี้ถูกนำมาใช้ในระบบรักษาความปลอดภัยภายในบ้านในปัจจุบันเนื่องจากความเรียบง่ายความแม่นยำที่ดีกว่าและความคุ้มค่าเมื่อเทียบกับ PIR

ในการออกแบบนี้แทนที่จะใช้เซ็นเซอร์ PIR จะใช้โฟโตไดโอดอินฟราเรดธรรมดาดังที่เห็นในแผนภาพด้านล่าง:

แผนผัง

พร็อกซิมิตีเซ็นเซอร์สำหรับ Wireless Home Security

ไดโอดทำงานอย่างไร

ในการออกแบบ D1 และ D2 จะสร้างตัวส่งสัญญาณ IR และอุปกรณ์ตัวรับตามลำดับและอยู่ในตำแหน่งที่ค่อนข้างขนานกันหรือมีมุมที่แน่นอนและชี้ไปยังโซนที่ต้องได้รับการตรวจสอบ

D1 ได้รับอนุญาตให้สร้างสัญญาณ IR ที่สั่นอย่างต่อเนื่องโดยมุ่งเน้นไปที่โซนที่ถูก จำกัด และหากผู้บุกรุกพยายามที่จะข้ามผ่านโซนนี้สัญญาณที่ส่งนั้นคาดว่าจะกระทบผู้บุกรุกและสะท้อนไปยัง D2 ซึ่งจะถูกจับโดย D2 ทันที .

ทำไมจึงใช้ LM567

ที่นี่ IC LM567 ได้รับการกำหนดค่าให้เป็นสเตจเครื่องส่ง / รับสัญญาณ IR ที่ปรับแต่งซึ่งจะทำหน้าที่สร้างสัญญาณ IR ผ่าน D1 ที่ความถี่ที่กำหนดซึ่งกำหนดโดย R3 / C2 ผ่านพิน # 5

เงื่อนไขข้างต้นยังทำให้ IC สามารถตอบสนองต่อความถี่นี้โดยเฉพาะในพิน # 3 และปฏิเสธสัญญาณหลงทางที่เป็นไปได้ที่มีความถี่อื่น

เมื่อ D2 ตรวจพบสัญญาณ IR สะท้อนความถี่จะรับรู้ทันทีโดยพิน # 3 ของ IC และประมวลผลภายในทำให้พิน # 8 ของ IC แสดงผลต่ำเพื่อตอบสนองต่อการตรวจจับ

“วงจรชาร์จแบตเตอรี่กรดตะกั่ว ”

อย่างไรก็ตามสถานการณ์ข้างต้นจะคงอยู่ตราบเท่าที่รังสี IR ยังคงสะท้อนจากร่างกายของผู้บุกรุกและจะถูกยับยั้งในขณะที่ผู้บุกรุกหนีไป

เพื่อที่จะทำให้เกิดความล่าช้าในกระบวนการข้างต้นโดยไม่คำนึงถึงเวลาในการตรวจจับจะเห็น IC 555 monostable stage ที่รวมเข้ากับพิน # 8 ของ IC LM567

บทบาทของ IC 555

ทันทีที่ค่าต่ำถูกส่งไปที่พิน # 8 ของ IC LM567 IC 555 จะถูกกระตุ้นทันทีทำให้พิน # 3 ขึ้นไปสูงและยังคงอยู่ในช่วงเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้าตามที่กำหนดโดยค่าของ R9 / C5

สามารถมองเห็นพิน # 3 ของ IC555 เชื่อมต่อกับรีเลย์ซึ่งคาดว่าจะสลับในสถานการณ์นี้และเปิดใช้งานตลอดระยะเวลาหน่วงเวลาที่คำนวณได้

สำหรับระบบรักษาความปลอดภัยที่ไม่ต้องใช้การควบคุมจากระยะไกลสามารถต่อสายไซเรนหรือสัญญาณเตือนผ่านหน้าสัมผัสรีเลย์ที่แสดงเพื่อผลลัพธ์สุดท้าย

การใช้โมดูลรีโมทคอนโทรล

อย่างไรก็ตามเนื่องจากในแอปพลิเคชันของเรามีวัตถุประสงค์เพื่อใช้วงจรรักษาความปลอดภัยภายในบ้านที่ควบคุมระยะไกลเราจึงใช้การเปิดใช้งานรีเลย์เพื่อสลับขั้นตอนเครื่องส่งสัญญาณ RF ตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง:

ปัจจุบันเครื่องส่ง RF สำเร็จรูปโมดูลตัวรับมีอยู่ทั่วไปในตลาดและสามารถจัดหาได้สำหรับแอปพลิเคชันที่กล่าวถึง

โมดูลเหล่านี้มีให้ในรูปแบบของบอร์ด PCB แบบเปิดฉันได้อธิบายโพสต์ที่เกี่ยวข้องในเว็บไซต์นี้แล้วคุณอาจเห็นมันในโพสต์ต่อไปนี้:

วงจรรักษาความปลอดภัยรถ RF อย่างง่าย

PCB ต้องมีการต่อสายอย่างเหมาะสมตามที่อธิบายไว้ในบทความเพื่อใช้งานตามวัตถุประสงค์

เราสามารถเลือกที่จะสร้างวงจรข้างต้นและติดหนึ่งในสวิตช์เครื่องส่งสัญญาณกับหน้าสัมผัสรีเลย์ที่เกี่ยวข้องกับขั้นตอน IC 555 ของวงจร IR ด้านบน

หรือหากการประกอบดูยากก็อาจซื้อชุดอุปกรณ์สำเร็จรูปที่ประกอบอย่างเรียบร้อยดังที่แสดงด้านล่าง:

โมดูล Tx และ Rx ทำงานอย่างไร

ดังที่เห็นในภาพด้านบนโมดูลสำเร็จรูป Tx, Rx จะมีให้ในรูปทรงด้านบน

ด้านขวาคือ Tx หรือเครื่องส่งสัญญาณซึ่งเราจำเป็นต้องเปิดและรวมจุดบัดกรีสองจุดของไมโครสวิตช์ใต้ปุ่มสีแดงที่มีหน้าสัมผัสรีเลย์ของขั้นตอน IC 555 ของเรา

โมดูลนี้อาจใช้พลังงานจากเซลล์ปุ่ม 3V ซึ่งจะต้องถอดออกและขั้ว +/- เชื่อมต่ออย่างเหมาะสมกับแหล่งจ่ายไฟ DC ที่มีการควบคุม 3V

โมดูลด้านซ้ายที่มีรีเลย์สีน้ำเงินคือ Rx หรือโมดูลตัวรับซึ่งควรจะรับสัญญาณที่ส่งจากโมดูล Tx และสลับรีเลย์สีน้ำเงินตามนั้น

หน่วยนี้ควรจะติดตั้งที่สถานีฐานหรือภายในบ้านซึ่งจำเป็นต้องได้รับแจ้งเกี่ยวกับการบุกรุกที่อาจเกิดขึ้นในขณะที่วงจร Tx พร้อมกับเครื่องตรวจจับ IR เข้าด้วยกันจะต้องเชื่อมต่อกับต้นไม้หรือใกล้กับสถานที่ที่ จำกัด และเหมาะสม เน้นข้ามโซน

วิธีการต่อสายโมดูลรีโมทคอนโทรล

รายละเอียดการเดินสายของชุด Rx สามารถเรียนรู้ได้ตามที่ระบุในภาพต่อไปนี้:

รายละเอียดการเดินสายของยูนิต 433 MHz Rx

หน้าสัมผัสรีเลย์ของชุด Rx ตามที่ระบุในภาพด้านบนอาจต่อสายได้อย่างเหมาะสมกับ ระบบเตือนภัยด้วยเสียง หรือระบบเตือนภัยที่บันทึกได้ในรูปแบบอื่น ๆ ที่ต้องการ

ในการสนทนาข้างต้นเราเข้าใจรายละเอียดเกี่ยวกับการสร้างและการติดตั้งระบบวงจรรักษาความปลอดภัยภายในบ้านที่ควบคุมระยะไกลที่นำเสนอตอนนี้ถึงเวลาที่ต้องระบุว่า Tx จะขับเคลื่อนผ่านวงจรแบตเตอรี่แบบชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างไร

วิธีการสร้าง Solar Powered DC UPS

ภาพต่อไปนี้จะบอกเราเกี่ยวกับวิธีการจ่ายไฟสำรอง 5V พลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้แผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กและ IC แรงดันไฟฟ้า 7805

วงจรชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ 5V สำหรับวงจรรักษาความปลอดภัยภายในบ้านแบบไร้สายข้างต้น

วงจรชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ 5V

วงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ 5V ข้างต้นอาจใช้เพื่อเปิดเครื่องชุดเครื่องส่งสัญญาณตรวจจับระยะไกลทั้งระบบพร้อมกับแผงควบคุมและวงจรอาจวางอยู่เหนือต้นไม้หรือโครงสร้างเหล็กเสริมบางชนิดบนพื้นดินและมีการพรางอย่างเหมาะสม

สรุปบทความเกี่ยวกับวงจรรักษาความปลอดภัยในบ้านราคาถูก แต่มีประสิทธิภาพซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถตรวจจับการบุกรุกล่วงหน้าซึ่งอาจเกิดขึ้นไกลข้ามเลนหรือทางเดินที่นำไปสู่บ้านของผู้ใช้ในที่สุด

บทความนี้ให้รายละเอียดโมดูลดังกล่าวเพียงโมดูลเดียวแม้ว่าโมดูล IR ระยะไกลที่มีอยู่ในตัวจำนวนมากดังกล่าวอาจถูกสร้างและติดตั้งข้ามเลนซิกแซกทำให้สามารถติดตามและตรวจจับเป้าหมายได้หลายแบบ

คำติชมจากคุณเดฟ

ว้าว Swag ฉันประทับใจมาก ฉันมีคำถามง่ายๆสองสามข้อ:

1. ประเภทของช่วงที่สามารถคาดหวังได้ด้วยปุ่มกดแบบธรรมดาสไตล์ tx และ rx
คู่โมดูลที่แสดงในภาพ? (อาจจะสูงสุด 100m ??)

2. คุณจะ / ใช้อะไรได้บ้างถ้าข้อกำหนดบอกว่า 1,000 ม. (ฉันเห็นพวกบิน FPV
โดรนหรือเครื่องบินมากกว่า 5,000 เมตรออนไลน์)

3. คู่ของโมดูล tx / rx ที่มีความสามารถ 1000m แพงแค่ไหน? คุณสามารถแนะนำ
รุ่นหรือสถานที่ซื้อ?

4. หลายจุดบนแผนผังของคุณคุณมีป้ายกำกับเช่น '4V9' ฉันคิดว่าสิ่งนี้ต้อง
หมายถึง 4.9V เมื่อใช้แบตเตอรี่ 5.0V ฉันกำลังอ่านแผนผังอยู่ใช่ไหม?

ขอบคุณมาก. ตอนนี้ฉันต้องการสั่งซื้อชิ้นส่วนและสร้างอาคาร

ขอบคุณเดฟ =)

คำตอบมีดังนี้

1) ใช่ช่วงประมาณ 100 เมตรสำหรับโมดูล Tx, Rx ที่ระบุ

2) มีตัวเลือกระยะยาวไม่กี่แบบออนไลน์มีตัวเลือกที่ใช้ IC PT2262 และได้รับมอบหมายให้มีระยะทาง 2 กิโลเมตรที่ดีสามารถศึกษาข้อมูลของอุปกรณ์ได้ในลิงค์ต่อไปนี้:

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

อย่างไรก็ตามสเตจรีเลย์ไม่รวมอยู่ในโมดูลที่คุณอาจมี
เพื่อเชื่อมโยงสำหรับการดำเนินการที่จำเป็น สามารถทำได้ง่ายๆโดย
การรวมสเตจไดรเวอร์รีเลย์เข้ากับพิน 'OUT' ของโมดูล Rx

3) ค่าใช้จ่ายที่ระบุไว้ประมาณ 18 เหรียญ .....

4) ใช่คุณกำลังอ่านแผนผังอย่างถูกต้อง :)

อย่างไรก็ตามหากคุณต้องการใช้วงจร PIR คุณอาจเปลี่ยนไปใช้
ตามการออกแบบ

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