Wireless Home Security Circuit - op zonne-energie

Het artikel bespreekt een op afstand bedienbaar draadloos huisbeveiligingscircuit dat het mogelijk maakt om van tevoren een mogelijke inbraak te detecteren, afhankelijk van hoe en waar de afstandssensoren zijn gepositioneerd over de geselecteerde strategische locaties en de gewenste afstand van het huis. Het idee werd aangevraagd door de heer Dave Monette.

Het verzoek is in de vorm van een e-mailgesprek tussen de heer Dave en mij, zoals hieronder weergegeven:

Technische specificaties

Mijn zoon en ik bedachten een heel nuttig project om aan te werken. Ik ben een werktuigbouwkundig ingenieur, maar heb al een tijdje in elektrische schakelingen gewerkt.

Het draadloze huisbeveiligingscircuitproject zou vele toepassingen kunnen hebben, maar voor ons zou het voor het jachtseizoen op herten zijn. Vaak lijken de herten ons zonder waarschuwing te besluipen, maar ze gebruiken bijna altijd een van de vele uitgesleten paden. Het doel zou zijn om vooraf een waarschuwing te krijgen voordat ze arriveren.

Ik dacht erover om een ​​soort PIR-circuit te monteren (moet zelf aangedreven zijn omdat er geen lijnstroom in het bos is) naar een boom langs elk van de 4 of 5 hoofdpaden die het hert zal afleggen. Als de PIR eenmaal is geactiveerd door het hert, zou het een soort signaal moeten sturen naar de blinden waarin we zitten.

Ik dacht aan een kastje met vijf LED's met het label 'pad 1', 'pad 2', etc. Het signaal zou heel weinig vertraging moeten hebben. Idealiter zou het signaal tot 200 meter kunnen worden verzonden, hoewel het nog steeds nuttig zou zijn als het bereik kleiner zou zijn.

Als het lampje op het bord / de doos gaat branden, zou het fijn zijn als dit vergezeld zou gaan van een lage hoorbare toon (niet erg hard dus het hert zou er niet bang voor zijn), ook zou het licht aan moeten blijven (leesvertraging) gedurende 15-60 seconden na het inschakelen (zodat we het licht niet missen als een hert snel de PIR laat struikelen terwijl hij snel het pad afloopt.

Wat denk je? We hebben dit project nu bijna een jaar besproken, maar ik heb nog geen experts benaderd en het valt ver buiten mijn elektrische / elektronische capaciteiten.

Dave Monette (en 15-jarige zoon Collin)

P.s. Ik ben dol op je site www.elprocus.com. Ik heb zoveel geleerd door het te lezen en de schakelingen te bestuderen. Circuitontwerp interesseert me echt.

Analyse van het circuitverzoek

Dank u Beste Dave, ik stel uw mening zeer op prijs!

Je artikel is zo goed, ik wou dat ik het als een nieuw artikel voor mijn site kon gebruiken

Hoe onwetend u ook iets hebt gezegd dat buitengewoon gevoelig is en mij pijn doet, dus neem me niet kwalijk dat ik u niet kan helpen met dit project omdat het verband houdt met dierenmishandeling.

Swag,

Sorry als ik je beledigd heb met betrekking tot jagen, maar zoals ik al zei, ik kan zoveel toepassingen bedenken voor een real-time apparaat als dit. We wonen op een groot stuk bebost terrein met verschillende paden die vanaf de buitenkant van het pand naar het huis leiden. Het hebben van een dergelijk apparaat zou dienen als een vroege waarschuwing voor persoonlijke bescherming.

Nog een ding Swag, we wonen in Michigan en we leiden de natie (verreweg eigenlijk) in verkeersdoden met ontmoetingen met herten en voertuigen.

Als mensen niet in Michigan zouden jagen, zouden er elk jaar honderden levens verloren gaan door de overbevolking van alleen herten.

Zelfs met alle mensen die in Michigan jagen (vorig jaar werden er meer dan 500.000 herten gevangen tijdens het jachtseizoen) neemt de hertenpopulatie toe. Herten planten zich sneller voort dan beschikbare voedselbronnen in Michigan.

Alleen al vorig jaar werden meer dan 25.000 herten dood aangetroffen door honger of ondervoeding.

Hopelijk zie je het in je hart om ons bij dit project te helpen.

Ik heb me verteld, zoon wat een tovenaar je bent en we hebben zelfs enkele van je circuits samen bestudeerd. Zoals ik al eerder zei, er zijn veel toepassingen voor een dergelijk apparaat buiten de jacht.

Ik hoop snel van je te horen Swag. Bedankt voor het terugschrijven, Dave M.

Antwoord:

Ik begrijp Dave, toch is het hoe dan ook een pijnlijke dood voor het arme dier. In plaats van te beheersen door te doden, zou het niet beter zijn om een ​​anticonceptie-strategie te gebruiken om hun bevolking te minimaliseren?

Hoe dan ook, ik zal proberen het uit te zoeken en me inbeelden dat het voor een andere toepassingsbehoefte is ... zoals je zei, het ontwerp zou ook als waarschuwingsapparaat kunnen worden gebruikt.

Ik ontwerp het en laat het je binnenkort weten. Ik waardeer de mening van Collin en uw mening over mijn site enorm, heel erg bedankt!

Bedankt Swag. Ik sprak met een man op mijn werk (Chrysler) en legde hem het concept uit. Meteen zei hij 'dat zou perfect zijn voor thuisbeveiliging'.

Hij woont op 40 hectare en zou willen weten dat auto's of vrachtwagens een van zijn 5 bruggen / opritten naar zijn eigendom passeren. De verste brug van zijn huis is ongeveer 0,3 mijl (ongeveer 1300 voet).

Momenteel heeft hij spoorcamera's op elke oprit, maar dat zegt hem niets in realtime over de aanwezigheid van een vrachtwagen op zijn terrein.

Hij zei dat de grond tussen zijn huis en de verste oprit grotendeels vlak en matig bebost is.

Hij zegt dat je de verste brug van zijn huis niet kunt zien als je door de bomen kijkt.

Mijn zoon en ik zijn allebei super enthousiast om met jullie aan dit project te werken.

Dave

Het ontwerp

Het voorgestelde op afstand bedienbare draadloze draadloze thuisbeveiligingscircuit kan worden begrepen met behulp van de volgende uitleg:

In een van mijn eerdere artikelen legde ik het uit over een eenvoudige maar waterdichte naderingssensor of bewegingsdetector die infraroodsignalen gebruikte om de aanwezigheid van een indringer in de zone te detecteren en weer te geven, en een alarm te activeren.

Het ontwerp kan uitgebreid worden geleerd in het volgende artikel:

Eenvoudig circuit van de naderingsdetector

Hetzelfde concept is gebruikt in het huidige huisbeveiligingssysteem, vanwege de eenvoud, betere nauwkeurigheid en kosteneffectiviteit in vergelijking met een PIR-tegenhanger.

In dit ontwerp worden in plaats van PIR-sensoren gewone infraroodfotodiodes gebruikt, zoals te zien is in het onderstaande diagram:

Het schema

Hoe de diodes werken

In het ontwerp vormen D1 en D2 respectievelijk de IR-zender en de ontvanger-apparaten en zijn ze enigszins parallel aan elkaar of met een bepaalde hoek geplaatst en wijzen naar de zone die moet worden bewaakt.

D1 mag een continu oscillerend IR-signaal produceren dat is gericht op de beperkte zone, en als een indringer probeert deze zone te passeren, wordt verwacht dat het uitgezonden signaal de indringer raakt en wordt gereflecteerd naar D2, dat onmiddellijk wordt opgevangen door D2 voor verdere precessie. .

Waarom LM567 wordt gebruikt

Hier is de IC LM567 geconfigureerd als een afgestemde IR-zender / ontvanger-trap die verantwoordelijk wordt voor het genereren van IR-signaal via D1 op een bepaalde frequentie, bepaald door R3 / C2, via pin # 5.

De bovenstaande voorwaarde maakt het ook mogelijk dat de IC exclusief reageert op deze frequentie over zijn pin # 3 en elk mogelijk verdwaald signaal van een andere frequentie negeert.

Wanneer het gereflecteerde IR-signaal wordt gedetecteerd door D2, wordt de frequentie onmiddellijk herkend door pin # 3 van de IC en intern verwerkt, zodat pin # 8 van de IC laag wordt als reactie op de detectie.

De bovenstaande situatie blijft echter bestaan ​​zolang de IR-stralen blijven reflecteren vanaf het lichaam van de indringer en wordt geremd op het moment dat de indringer wegkomt.

Om een ​​vertraging in het bovenstaande proces te introduceren, ongeacht de detectietijd, is een IC 555 monostabiele trap te zien die is geïntegreerd met pin # 8 van de IC LM567.

De rol van IC 555

Zodra een low wordt verzonden op pin # 8 van de IC LM567, wordt de IC 555 onmiddellijk geactiveerd waardoor pin # 3 hoog wordt en gedurende een vooraf bepaalde periode vergrendeld blijft, zoals bepaald door de waarden van R9 / C5.

Pin # 3 van de IC555 is verbonden met een relais dat naar verwachting in deze situatie zal schakelen en gedurende de berekende vertragingstijd geactiveerd blijft.

Voor een beveiligingssysteem dat geen bediening op afstand vereist, kan een sirene of alarm worden aangesloten op de getoonde relaiscontacten voor het uiteindelijke resultaat.

Met behulp van een afstandsbedieningsmodule

Omdat in onze applicatie echter een op afstand bedienbaar huisbeveiligingscircuit is bedoeld, gebruiken we de relaisactivering om een ​​RF-zenderfase om te schakelen, zoals hieronder wordt uitgelegd:

Tegenwoordig zijn kant-en-klare RF-zender- en ontvangermodules vrij algemeen verkrijgbaar in de markt en kunnen ze worden aangeschaft voor de besproken toepassing.

De modules zijn beschikbaar in de vorm van open geassembleerde printplaten, ik heb al een gerelateerd bericht op deze website uitgelegd, je kunt er een glimp van opvangen in het volgende bericht:

Eenvoudig RF-autobeveiligingscircuit

De PCB's moeten op de juiste manier worden bedraad, zoals uitgelegd in het artikel voor het implementeren van het doel.

Men kan ervoor kiezen om de bovenstaande circuits te bouwen en een van de zenderschakelaars aan te sluiten met de relaiscontacten die horen bij de IC 555-trap van het bovenstaande IR-circuit.

Of als de montage er stoer uitziet, kunt u eenvoudig een set netjes gemonteerde kant-en-klare eenheden kopen, zoals hieronder weergegeven:

Hoe de Tx- en Rx-modules werken

Zoals te zien is in de bovenstaande afbeelding, zouden de kant-en-klare Tx, Rx-modules beschikbaar zijn in de bovenstaande vormen.

De rechterkant is de Tx of de zender-handset, die we nodig hebben om de twee soldeerpunten van de microschakelaar te openen en te integreren, onder de rode knop met de relaiscontacten van onze IC 555-trap.

De module kan mogelijk worden gevoed met een 3V-knoopcel die moet worden verwijderd en de +/- klemmen op de juiste manier worden aangesloten op een 3V-gereguleerde DC-bron.

De linkermodule met het blauwe relais is de Rx- of de ontvangermodule die de verzonden signalen van de Tx-module moet ontvangen en het blauwe relais dienovereenkomstig moet schakelen.

Deze eenheid wordt verondersteld te worden geïnstalleerd op het basisstation of het huis dat moet worden geïnformeerd over een mogelijke inbraak, terwijl het Tx-circuit samen met de IR-detector samen moet worden aangesloten boven een boom of in de buurt van de beperkte locatie en op de juiste manier gefocust over de zone.

Hoe de afstandsbedieningsmodules te bedraden

De bedradingsdetails van de Rx-eenheid kunnen worden geleerd zoals weergegeven in de volgende afbeelding:

De relaiscontacten van de Rx-eenheid, zoals aangegeven in de bovenstaande afbeelding, kunnen op geschikte wijze worden bedraad met een hoorbaar alarmsysteem of elke andere gewenste vorm van opneembaar alarmsysteem.

In de bovenstaande discussie hebben we de details begrepen met betrekking tot het bouwen en installeren van het voorgestelde op afstand bedienbare huisbeveiligingscircuit, nu is het tijd om te bepalen hoe de Tx kan worden gevoed via een oplaadbaar batterijcircuit op zonne-energie.

Hoe de DC UPS op zonne-energie te bouwen

De volgende afbeelding vertelt ons hoe eenvoudig een ononderbroken 5V-voeding op zonne-energie kan worden bereikt met behulp van een klein zonnepaneel en een 7805-spannings-IC.

Solar 5V Acculadercircuit voor het bovenstaande draadloze beveiligingscircuit

Het bovenstaande 5V-zonnebatterijladerscircuit kan worden gebruikt voor het voeden van de afstandsbediende detectorzender, het hele systeem samen met het paneel en de circuits kunnen over een boom of een soort versterkte stalen constructie op de grond worden geplaatst en op de juiste manier worden gecamoufleerd.

Hiermee is het artikel over een goedkoop maar effectief huisbeveiligingscircuit afgesloten waarmee de gebruiker vooraf een inbraak kan detecteren, die ver weg kan plaatsvinden over de rijstroken of doorgangen die uiteindelijk naar het huis van de gebruiker leiden.

Het artikel beschrijft slechts één dergelijke module, hoewel veel van dergelijke op zichzelf staande IR-modules op afstand kunnen worden gebouwd en geïnstalleerd over zigzagbanen, waardoor meerdere tracking en detectie voor het doelwit mogelijk is.

Feedback van de heer Dave

Wow Swag, ik ben zo onder de indruk. Ik heb een paar simpele vragen:

1. Welk type bereik kan worden verwacht met de eenvoudige drukknopstijlen tx en rx
modulepaar getoond in de afbeelding? (Misschien 100m max ??)

2. Wat zou / zou je kunnen gebruiken als de eis 1000m was? (Ik zie jongens met FPV vliegen
drones of vliegtuigen van meer dan 5000 meter online)

3. Hoe duur mag een tx / rx-modulepaar met een capaciteit van 1000 meter zijn? Kunt u een
model of locatie om te kopen?

4. Op verschillende plekken op je schema heb je labels als '4V9', ik denk dat dit wel moet
gemiddeld 4,9 V bij gebruik van een 5,0 V-batterij. Ben ik het schema aan het lezen?

Heel erg bedankt. Nu moet ik de onderdelen bestellen en beginnen met bouwen.

Bedankt Dave =)

Hier zijn de antwoorden:

1) Ja, het bereik is ongeveer 100 meter voor de gespecificeerde Tx, Rx-modules

2) Er zijn een paar langeafstandsopties online beschikbaar, er is er een die de IC PT2262 gebruikt en is toegewezen om een ​​goed bereik van 2 km te bieden, het gegevensblad van het apparaat kan worden bestudeerd in de volgende link:

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

De relaistrap is echter niet inbegrepen in de module die u mogelijk heeft
om te associëren voor de vereiste acties. Het kan eenvoudig worden gedaan door
integratie van een relaisstuurprogramma met de 'OUT'-pin van de Rx-module.

3) De aangegeven kosten lijken ongeveer $ 18 te zijn .....

4) ja, u leest het schema absoluut correct :)

Als u overigens liever een PIR-circuit gebruikt, kunt u overschakelen naar de
volgend ontwerp.

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

Beste wensen
Swag

In het geval dat een PIR de voorkeur heeft in plaats van het besproken IC 567 afgestemde IR-ontwerp, kan hetzelfde worden bereikt door het PIR-systeem te integreren met de RF-modules zoals weergegeven in het volgende diagram:

Het bovenstaande draadloze huisbeveiligingscircuit spreekt voor zich, de relevante componenten hoeven alleen te worden bedraad volgens de gegeven instructies in het bovenstaande diagram.

Als u twijfels of verwarring heeft, kunt u hieronder reageren: