PaJa > Elektronika > Konstrukce > Alarm PaJa & DHS003 paja@paja-trb.cz

Kompletní zabezpečovací zařízení

Jádrem alarmu je konstrukce GSM alarm DHS003 od Davida Hankovce ze stránek Vývoj a výroba elektroniky na zakázku.
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),....
Kompletní zapojení alarmu (náhled)
po kliknutí se otevře velké schéma



Vstupy

Tento modul jsem vytvořil pro rozšíření 1 alarmového vstupu (OK1) na 8 vstupů, z nichž každý můžu přepínačem vyřadit z hlídaného stavu, navíc obsahuje ještě jeden vstup ochranných kontaktů alarmu a PIR čidel - TAMPER, který vyřadit nelze. Aktivaci kteréhokoli vstupu signalizuje LEDka v závislosti na poloze přepínače. Červená - narušení - hlídaný stav. Zelená - narušení - nehlídá.
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.

Schéma el. obvodu ...

Zde je návrh plošného spoje o rozměrech 100 x 34 mm.
Návrh plošného spoje pro modul vstupů Návrh plošného spoje s rozmístěním součástek - horní Návrh plošného spoje s rozmístěním součástek - dolní
Po dokončení tohoto modulu jsem objevil v A-Radiu PE9/05 článek Jednoduchá zabezpečovací ústředna Dina v1.1. Kde autor celkem pěkně vyřešil vstupní část (viz. sch), která reaguje jak na rozpojení (přerušení), tak i na zkrat vodičů. Je to další překážka pro narušitele a zároveň není závislost na rozpínacích kontaktech čidel. Proto je zde ukázka zapojení jedné vstupní části jak by mohla vypadat. Alarmová smyčka musí být vždy ukončena odporem 1k (na posledním čidle), aby vstup poznal i zkrat vedení. Při přerušení smyčky se objeví na výstupu napěťového komparátoru IO1B log. O, rozsvítí se LED a pokud je přepínač v poloze hlídáno, tak se aktivuje přes diodu D2 i vstup -OK1 alarmu. Zkrat vedení hlídá komparátor IO1A.
Ukázka vylepšení vstupů

Seznam použitých součástek :
R1-R9    - 33k     SMD vel. 1206    - 9x
R10-R18  - 1k      SMD vel. 1206    - 9x
D1-D8    - LED 3mm zelená           - 8x
D9-D17   - LED 3mm červená          - 9x
D18-D26  - 1N4148  SMD              - 9x
T1-T9    - BC846                    - 9x
K1-K8,
K10-K12  - ARK500/2 - svorkovnice   -11x
K9       - ARK500/3 - svorkovnice   - 1x
SW1-SW8  - P-B144 - posuv. přepínač - 8x
Prototyp, chybí 9 vstup a přídavné svorky +12V
Horní strana
Spodní strana
 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

Tento kódový zámek jsem našel na stránkách A-Radia PE 4/01 - EAC kódový zámek jinak i na home.zcu.cz/~phonzik.
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.

Schéma el. obvodu ...

Zde je návrh plošného spoje o rozměrech 36 x 46 mm a pl. spoj klávesnice o rozměrech 79 x 56mm.
Návrh plošného spoje pro ... Návrh plošného spoje s rozmístěním součástek

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

Aby byl alarm co nejvíce použitelný, je potřeba zajistit stálé napájení i při výpadku proudu v bytě.
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.

Schéma el. obvodu ...

Zde je návrh plošného spoje o rozměrech 77 x 65 mm.
Návrh plošného spoje pro ... Návrh plošného spoje s rozmístěním součástek

Seznam použitých součástek :
R1       - 1k8
R2       - 150
R3       - 1/5W
R4,R6,
R7,R9    - 4k7
R5       - 10k
R8       - 1k
R10,R11  - 2k2
R12      - 56k
R13      - 100k
P1,P2    - 5k (PT10V) - trimr-naležato
C1       - 4700M
C2,C3    - 100n
C4,C6,C7 - 47M
C5       - 220M
D1       - LED 5mm - zelená
D2       - 1N5408
D3       - 1N5822
DZ1      - BZX85V012
DZ2      - 6V8
M1       - B250C8000
T1       - BC546
T2       - BUZ10
T3       - BC556
T4       - BD139
IO1      - 78S15
OZ2      - TL072
POJ1     - 1,25A trubičková pojistka + držák do pl. spoje
K1-K6    - CZM_5/2 - svorkovnice
Transformátor 20V alespoň 1A
Olověný akumulátor 12V alespoň 4,5Ah
Prototyp zdroje, podkladová deska z hliníku slouží zároveň jako "trochu" výkonnější chladič pro stabilizátor 78S15 a diod. můstek. Tranzistor BD139 je umístěn na přídavném chladiči.
Dále je zde ještě záložní baterie 12V 4,5A.
alarm_foto_zdroj.jpg(13 kb)
 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_foto_krabice.jpg(12 kb) 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.

alarm_stitek_nahled.gif(3 kb) 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.
alarm_foto_panel_detail_pajeni.jpg(16 kb) 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.

alarm_foto_detail_pantu.jpg(13 kb) alarm_foto_pant_dvirka.jpg(3 kb) 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).

L: Rozložený alarm ještě dlouho před svým dokončením
Rozložený alarm ještě dlouho před svým dokončením Pohled zezadu na kompletně osazený přední panel
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
Osazený alarm DHS003 ve spleti drátů k LEDkám, přívody k telefonu a kód. zámku jsem vyřešil převrtáním plošňáku pomocí konektorů se zámkem Detail napájení mobilu, starou baterii jsem vykuchal a na její kontakty přivedl napájení z alarmu. Kontakty jsou přilepeny a zajištěny šroubkem
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,...)
S takovou změtí drátů jsem se potýkal při zapojování (9 bezpeč. okruhů, zdroj + sig. napájení, 2.kód zámek,...) Pohled na hotové dílo, alarm zazděný, ještě je potřeba vymalovat zeď a drobné kosmetické úpravy po instalaci (úklid)
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.
Do mobilního telefonu jsem se rozhodl zakoupit SIMku od Oskara s tarifem Odepiš. Měsíční paušál je jen 10kč, SMSky za pár halířů a 40 volných minut volání do Oskara.

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.





ZPĚT
PaJa © PaJa-trb 2005- E-mail
VPŘED