Jádrem alarmu je konstrukce GSM alarm DHS003 od Davida Hankovce ze stránek
Tento alarm obsahuje 1 poplachový vstup (ten jsem rozšířil na 8 s možností vypnutí + bezpečnostní), 3 univerzální vstupy, které po aktivaci zasílají nastavené SMS (slouží k informaci o stavu napájení), 1 poplachové relé (připojena piezosiréna), 2 volné relé ovládané přes telefon, alarm napájí také připojený mobilní telefon (Siemens C35), ve kterém je uloženo veškeré nastavení (časy, telefonní čísla, SMS),....
-
Na tento alarm jsem "nabalil":
- Modul vstupů (8 vstupů s indikací LED a možností přepnout kterýkoli vstup do nehlídaného stavu + 1 vstup ochranných kontaktů alarmu a PIR čidel).
- Kódový zámek EAC ze stránek home.zcu.cz/~phonzik, který si pamatuje nezávisle 7 až 8mi místných kódů - místo odstavovacího tlačítka alarmu.
- Napájecí zdroj se záložní baterií a indikací stavu napájení pro volné vstupy GSM alarmu DHS003 (napájení OK, výpadek napájení a vybitá baterie).
- Konstrukce alarmu - moje uspořádání
- Problémy při konstrukci a oživování
Vstupy
Na schématu vidíte pouze jeden vstup, další jsou identické a jsou propojeny anodami diod na vstup alarmu OK1. Pouze devátý vstup TAMPER neobsahuje přepínač a zelenou LEDku, kolektor tranzistoru je připojen přímo na katody diod.
Na svorkovnici K3 je přivedeno napájecí napětí +12V, GND, a výstup na -OK1 alarmu. Na svorkovnici K1 je připojen rozpínací kontakt magnetického spínače nebo PIR čidla. Při jeho rozpojení se na bázi tranzistoru objeví kladné napětí (dříve uzeměné přes čidlo), tranzistor sepne a pokud bude přepínač v poloze hlídání, tak se rozsvítí červená LED D2 a alarmový vstup -OK1 se přes diodu D3 a tranzistor uzemní.
Konstrukce: Modul vstupů je vyroben na jednostranné desce. Jako první připájejte SMD součástky, doporučuji pinzetu a mikropájku. Pak přepínače, neměl jsem k dispozici přepínače s vývody do plošňáku, proto jsou tak velké pájecí body. Dále jsem u nich odstranil "pacičky" k přišroubování (ukroucením), tak aby nepřekážely LEDkám. Teď můžete osadit LEDky, pozor na stejnou výšku a vzájemnou souměrnost (můžete osadit krajní LEDky a plošňák otočit tak, aby stál na LEDkách, budou vám určovat stejnou výšku pro ostatní LED). Nakonec stačí osadit svorkovnice, ty přijdou ze strany SMD součástek nad plošňák. Je výhodné si předem pocínovat pájecí body, lépe se pájí. Pro lepší představivost foto prototypu vstupů.
Zde je návrh plošného spoje o rozměrech 100 x 34 mm.
Download:Vstupy - Návrh DPS a SCH pro Eagle (od verze 4.11).
Vstupy - Obrázek pl. spoje TIF a GIF v rozlišení 300x300 DPI
Kódový zámek
Zámek umožňuje zadat 7 až osmi-místných kódů, a jeden nastavovací kód, výstup je přepínací kontakt relé, který je možno spínat impulsově nebo trvale. Všechny hodnoty se nastavují pomocí klávesnice po zadání nastavovacího kódu (po resetu 1234 a potvrdit Enter) a jsou uloženy v externí paměti EEPROM. LED signalizuje svitem sepnutí relé, blikáním nastavování, a stisk tlačítka spolu s pípáním pieza. Po sestavení propojte jumperem na desce body JUMP1 a přerušte napájení, poté jumper odstraňte, tímto proběhlo nastavení obsahu paměti na "tovární hodnoty EAC". Nastavovací kód 1234, další kódy 2222, 3333, 4444, ... , 8888 Všechny kódy je nutno potvrdit klávesou Enter, případné překlepnutí se maže klávesou Esc.
Změna kódu: zadejte nastavovací kód (1234) - led bliká rychle, stiskněte číslo kódu který chcete změnit (1-8) - blikání LED se zpomalí, zadáte nový kód a stiskněte Enter. Na pozici 9 je nastavení výstupu (relé), 0=bistabilní, 1-9 čas sepnutí relé v sekundách.
Oproti původní konstrukci jsem vytvořil nový plošný spoj, použil jiný typ relé a na svorkovnici vyvedené všechny kontakty relé. Na druhém plošňáku jsou do matice zapojená tlačítka, indikační LED a piezosirénka.
V mé konstrukci alarmu jsem klávesnici udělal ze staré kalkulačky s kontakty z vodivé gumy. Bylo potřeba přeškrabat skoro všechny cesty a natahat nové. => není moc výhodné. Lepší řešení je použití klávesnice ze staršího Tesláckého telefonu, který obsahuje maticovou 12ti tlačítkovou klávesnici.
Zde je návrh plošného spoje o rozměrech 36 x 46 mm a pl. spoj klávesnice o rozměrech 79 x 56mm.
Seznam použitých součástek pro kódový zámek + klávesnice :
R1,R2 - 1k SMD vel. 1206 R3 - 560 SMD vel. 1206 R4 - 5k6 R5 - 10k RR_8X_A - odporová síť C1,C2 - 22p C3 - 2M2 C5 - 100n SMD vel. 1206 D1 - LED 3mm - zelená D2 - 1N4007 SMD IO1 - AT89C2051 (+ patice 20pin) IO2 - AT24C02 (+ patice 8pin) Q2 - 3,579545MHz T1 - BC517 REL1 - RELRAS0515 K3 - ARK500/2 - svorkovnice K4 - ARK500/3 - svorkovnice JUM1 - S1G2 - JUMPER JUM2B - S1G10 SIR - piezosirenka na 6V K3A - S1G10 TL*,0-9,= - P-B1720 - µ-tlačítko
Download:Kódový zámek - Návrh DPS a SCH pro Eagle (od verze 4.11).
Kódový zámek - Obrázek pl. spoje TIF a GIF v rozlišení 300x300 DPI
Kódový zámek - program + návod z A-Radia - protože stránka autora již neexistuje
home.zcu.cz/~phonzik - stránka autora s programem do EAC pro AT89C2051
Zdroj
Tento zdroj (po několika úpravách) dodává do alarmu 12V i při výpadku napájení ze záložní baterie 12V 4,5Ah. Dále má výstupy k připojení volných vstupů alarmu OK4, OK3, OK2. Pomocí kterých mi zasílá alarm SMS při výpadku napájení, obnovení napájení a vybité baterii. Aby nedošlo ke zničení baterie hlubokým vybitím, je zdroj vybaven odpojovačem baterie.
Činnost obvodu: Vstup z transformátoru (20V 1A) je přiveden na svorkovnici K1, dále jde přes pojistku, usměrňovač a 15V stabilizátor. Připojené napájení indikuje LED D1 a pokud je připojená i LED OK4 v alarmu. Napětí ze stabilizátoru 15V je sraženo diodou D2 na asi 14,3V (nabíjecí napětí baterie) a přivedeno přes R3 na baterii. Dále je přivedeno na stabilizátor 12V tvořený z R2, DZ1, T4, C6 a C7, to je výstup 12V pro napájení alarmu. Při výpadku napájení dojde k rozepnutí T1 a tím k rozsvícení LED OK3 v alarmu (zašle SMS o výpadku napájení). Napěťový komparátor OZ2A hlídá napětí baterie, při poklesu na nastavenou úroveň trimrem P1, rozsvítí LED OK2 v alarmu (zašle SMS o vybité baterii). Druhý komparátor OZ2B při nastaveném napětí pomocí P2 odpojí baterii, aby nedošlo k jejímu zničení vlivem velkého vybití. Vybitou baterii jsem nastavil asi při 11V a odpojení při 10V (potřeba vyzkoušet a případně poladit). Po obnovení napájení se aktivuje LED OK4 a alarm odešle SMS o obnovení napájení.
Stabilizátor 78S15 je potřeba chladit trochu větším chladičem, diodový můstek jsem taky (po předchozím zahřívání 4A můstku) umístil na chladič. Tranzistor BD139 se taky dost zahřívá a potřebuje chladit, oba chladiče nesmí být spojené ! Viz. foto zdroje.
Při normálním provozu jsem odpojil napájení a zkusil výdrž baterie (12V 4,5A), asi po 18 hodinách alarm poslal SMS vybitá baterie. V alarmu mám 6 PIR čidel, alarm, mobil, spoustu LEDek,... a to všechno baterie spolehlivě utáhla.
Zde je návrh plošného spoje o rozměrech 77 x 65 mm.
Download:Zdroj - Návrh DPS a SCH pro Eagle (od verze 4.13).
Zdroj - Obrázek pl. spoje TIF a GIF v rozlišení 300x300 DPI
Konstrukce alarmu - moje uspořádání
Alarm jsem nacpal do všeho co bylo po ruce, proto to berte jen jako inspiraci pro vaše řešení.|
Zdroj jsem již popisoval, umístil jsem jej do krytu vyřazené "patrové vložky" z rozvaděče výtahu.
Jako podkladovou desku jsem použil hliníkový plech, protože byl taky po ruce a zároveň se hodil jako výborný chladič.
Kryt zdroje je hlídán rozpínacím kontaktem, který je napojený na bezpečnostní vstup (Tamper) alarmu. |
Alarm jsem umístil do "nějaké" el. instalační krabice (viz. foto) co byla po ruce. Všechny otvory jsem zaslepil
kousky umělé hmoty, deska alarmu DHS003 je umístěna na 4 distančních sloupcích po pravé straně, na levé jsou vyvedeny
dráty instalace po bytě a zde je také mobilní telefon Siemens C35, tato krabice je také hlídána rozpínacím kontaktem
spínače napojeného na bezpečnostní vstup.Krabici bylo potřeba trochu poupravit, protože měla uvnitř ještě rantl, který překážel přednímu panelu, proto jsem jej rozehřátým nožem postupně seřízl, aby se přední panel zapustil asi 1-2mm do krabice, protože LED a přepínače trochu vyčnívají a překážely by dvířkům. |
Přední panel jsem zhotovil z jednostranného cuprexidu, protože je celkem pevný a dobře se s ním pracuje.
Návrh rozmístění modulů a LEDek jsem udělal v Eagle, protože zde mám navrhnutý modul vstupů a tím pádem i přesné
rozměry umístění LED a přepínačů. Hotový návrh panelu jsem vytiskl na obyčejný samolepící papír A4 a nalepil na cuprexid na "stranu součástek".
Podle této předlohy jsem desku zakrátil, vyvrtal díry pro LED, přepínače a klávesnici kódového zámku.
Nakonec jsem předlohu seškrábal a odstranil lihem, protože byla celkem poškozená (s tím jsem ale počítal) a vytiskl
novou, už konečnou, na laserové tiskárně na lesklý samolepící papír A4, do kterého jsem průbojníkem vysekal díry
pro LED, piezosirénky a vyřezal otvory pro kódový zámek a přepínače.
Modul vstupů jsem chtěl nejprve přilepit z druhé strany, nakonec jsem se rozhodl pro pevnější
a pracnější montáž. Na cuprexid jsem připájel pásky cuprexidu, ke kterým je připájen i modul vstupů
(na fotce jsou ještě přidány 4 svorkovnice s +12V pro napájení PIR, tyto svorkovnice jsou již zařazeny v modulu vstupů).
Obdobně jsem vyřešil i uchycení klávesnice a desky kódového zámku. Ty jsem nejprve přilepil a poté pro jistotu
přichytil kousky drátů připájené na cuprexid předního panelu. |
Dále bylo potřeba vytvořit nějaké miniaturní panty, ty jsem nakonec sestrojil z měděných plíšků (staré kontakty),
které jsem připájel zezadu na přední panel. V pantech jsou ohnuté drátky (nožky diod 1N4007) do hranatého U.
Dvířka alarmu jsou vyrobené z plexiskla, z boku jsou do dvířek vyvrtané dírky pro zasunutí a přilepení pantů (nožek diod).
Aby tyto panty nebyly na první pohled vidět, tak je ve dvířkách ještě vyfrézovaná kapsa pro panty.
Později jsem dovnitř krabice alarmu ještě přilepil magnetu a na dvířka kousek plechu, protože dvířka trochu nedoléhaly
(když jsou panty dělaný na koleně není se čemu divit).
|
P: Pohled zezadu na kompletně osazený přední panel
L: Osazený alarm DHS003 ve spleti drátů k LEDkám, přívody k telefonu a kód. zámku jsem vyřešil převrtáním plošňáku pomocí konektorů se zámkem
P: Detail napájení mobilu, starou baterii jsem vykuchal a na její kontakty přivedl napájení z alarmu. Kontakty jsou přilepeny a zajištěny šroubkem
L: S takovou změtí drátů jsem se potýkal při zapojování (9 bezpeč. okruhů, zdroj + sig. napájení, 2.kód zámek,...)
P: Pohled na hotové dílo, alarm zazděný, ještě je potřeba vymalovat zeď a drobné kosmetické úpravy po instalaci (úklid).
Problémy při konstrukci a oživování
Tak jako každá konstrukce i tato prošla určitým vývojem a těžkostmi.- Protože do baráku jsou 2 přístupové cesty a celý alarm je umístěný pouze u hlavních dveří, bylo potřeba k druhým dveřím dát další kódový zámek a dovést další indikační LED alarmu, LED narušení (OK1) a zvukovou indikaci CHIME. Při provozu se ukázalo, že se alarm v hlídaném stavu po otevření dveří (přerušení bezpeč. okruhu) sám odstavil. Po konzultaci s autorem alarmu DHS003 jsme došli k závěru, že je na vině dlouhé vedení k druhému kódovému zámku (v mém případě asi 10m), proto jsem zmenšil hodnotu odporu R12 v alarmu z 5k6 až na 820 ohmu, poté alarm funguje celkem správně, až na malé vyjímky. Někdy se stalo, že se sám uvedl do hlídacího stavu. Nakonec byl zjištěn problém v chybějící diodě uvnitř procesoru. Je třeba přidat paralelně diodu (např. 1N4148) k odporu R12, Anodou na pin 4 procesoru a Katodou na Vdd (pin 14). Po této úpravě alarm funguje bezproblémově (není už potřeba snižovat odpor R12).
- Při testech alarmu na stole fungoval telefon dobře, po instalaci alarmu a umístění telefonu asi 2m dál se stávalo, že při volání a posílání SMS telefon vyhodnotí slabou baterii a vypne se, proto jsem vyřadil (proklemoval) diodu D5 v alarmu, která sráží napájecí napětí 5V na asi 4,4 tj. přibližně plně nabitá baterie.
- Protože vchod do baráku je přes prosklenou verandu, kde je umístěn i alarm, tak jsou při "správné poloze" slunce těžko viditelné LED, protože slunce je přesvítí. Nejen proto je v alarmu připojena na výstup CHIME piezosirénka 12V. Opačný případ je zase v noci, kdy LED prosvítí plexisklo dvířek, které je jen přestříkané bílou barvou.
- Protože mám na poplachové relé alarmu připojenou celkem výkonou piezosirénu (dělá pořádný kravál), tak jsem místo ní zapojil 12V žárovičku. Tato prozíravost se mi vyplatila, protože chvíli trvá než se vychytají případné chybičky a taky než si na ovládáním alarmu zvyknou ostatní členové rodiny. Jinak by bylo celé okolí párkrát vzhůru :-)
- Když jsem se poohlížel na českém trhu po PIR čidlech za rozumnou cenu, vždy jsem narazil na ceny okolo 500kč nebo od asi 150kč výš, ale na 230V. Nakonec jsem objevil na stránkách Hütermann v jejich nabídce Zabezpečovací PIR čidlo SEC1 za přijatelnou cenu 195kč + DPH (psáno 11.2005). Čidla fungují spolehlivě na první zapojení, dosah je cca 12m. Výstup je rozpínací kontakt relé, má ochranný kontakt (rozpínací).
Při stavbě alarmu jsem se snažil shromažďovat účtenky za součástky a další části alarmu. Při konečném součtu se celková cena vyšplhala asi na 4000kč. V této ceně jsou zahrnuty: 6 kusů PIR čidel, piezo houkačka, baterie 12V 4,5A, procesor DHS003, a hromada součástek.
V ceně nejsou zahrnuty: mobil Siemens C35, krabičky a další materiál na jejich kompletáž, a hlavně desítky metrů drátů a kabelů pro rozvod po baráku.
-
Čerpal jsem z:
- GSM alarm DHS 003 - DH servis
- EAC kódový zámek - home.zcu.cz/~phonzik - A-Radio PE 4/01
- Odpojovač zátěže - KTE 10/02 - stavebnice KTE586
- Elektronický zabezpečovací systém do bytu - ročníkový projekt ME4 2003/2004, mého bývalého spolužáka Pavla Mrkosa
- Zabezpečovací PIR čidlo SEC1 - nabídka Hütermann (výhodná cena 195kč +DPH)
- Jednoduchá zabezpečovací ústředna Dina v1.1 - A-Radio PE 9/05 - v konstrukci alarmu nezařazeno - ukázka vylepšení vstupů
- Katalog GM 2004