Brezžično domače varnostno vezje - na sončno energijo

Članek govori o daljinsko vodenem brezžičnem varnostnem vezju, ki omogoča vnaprej zaznavanje možnega načina vdora, odvisno od tega, kako in kje so daljinski senzorji nameščeni na izbranih strateških lokacijah in želeno oddaljenost od hiše. Idejo je zahteval gospod Dave Monette.

Zahteva je v obliki elektronske razprave med gospodom Daveom in mano, kot je predstavljeno spodaj:

Tehnične specifikacije

S sinom sva si omislila zelo koristen projekt, na katerem bi delala. Sem strojni inženir, vendar se že nekaj časa ukvarjam z električnimi tokokrogi.

Projekt brezžičnega varnostnega kroga za dom bi lahko imel veliko aplikacij, vendar bi bil za nas sezona lova na jelene. Zdi se, da se nam srne pogosto prikradejo brez opozorila, vendar skoraj vedno uporabijo eno od več obrabljenih poti. Cilj bi bil dobiti predhodno opozorilo, preden prispejo.

Razmišljal sem, da bi na drevo vzdolž vsake od 4 ali 5 glavnih poti, ki jih bo prepotoval jelen, pritrdil nekakšen PIR-krog (mora biti lastno napajan, ker v gozdu ni vodov). Ko srna izpusti PIR, bi moral slepemu, v katerega sedimo, poslati nekakšen signal.

Razmišljal sem o škatli s petimi LED diodami z oznako 'pot 1', 'pot 2' itd. Signal bi moral imeti zelo malo zamude. V idealnem primeru bi signal lahko prenašal do 200 jardov, čeprav bi bil obseg še vedno v pomoč.

Ko lučka na plošči / škatli zasveti, bi bilo lepo, če bi jo spremljal tudi tihi zvočni ton (ne preveč glasen, da ne bi prestrašil jelenov), tudi lučka naj ostane prižgana (beri zamik) za 15–60 sekund po vklopih (tako da ne bomo pogrešali svetlobe, če jelen med hitrim premikanjem po poti hitro preleti PIR.

Kaj misliš? O tem projektu razpravljamo že skoraj leto dni, vendar nisem stopil v stik z nobenim strokovnjakom in je precej zunaj mojih električnih / elektronskih zmožnosti.

Dave Monette (in 15-letni sin Collin)

P.s. Všeč mi je vaše spletno mesto www.elprocus.com. Toliko sem se naučil iz branja in preučevanja vezij. Zasnova vezij me resnično zanima.

Analiziranje zahteve za vezje

Hvala Dragi Dave, zelo cenim vaše misli!

Vaše pisanje je tako dobro, da bi ga rad uporabil kot nov članek za svojo spletno stran

Vendar ste nevede povedali nekaj, kar je zame zelo občutljivo in škodljivo, zato mi oprostite, ne bom vam mogel pomagati pri tem projektu, ker je povezan z krutostjo nad živalmi.

Stil,

Žal mi je, če sem te užalil v zvezi z lovom, ampak kot sem že omenil, si lahko omislim toliko načinov uporabe takšne naprave v realnem času. Živimo na velikem gozdnatem posestvu z več potmi, ki vodijo od zunanje strani do hiše. Če bi imeli takšno napravo, bi to služilo kot zgodnje opozorilo za osebno zaščito.

Še nekaj, Swag, živimo v Michiganu in vodimo državo (daleč v resnici) v prometnih nesrečah, ki vključujejo srečanja jelenov / vozil.

Če ljudje ne bi lovili v Michiganu, bi vsako leto zaradi prenaseljenosti jelenov izgubili 100 življenj.

Tudi pri vseh ljudeh, ki lovijo v Michiganu (lani je bilo med lovsko sezono ujetih več kot 500.000 jelenov), populacija jelenov narašča. Jeleni se v Michiganu razmnožujejo hitreje kot razpoložljivi viri hrane.

Samo lani so od lakote ali podhranjenosti našli mrtvih več kot 25.000 jelenov.

Upamo, da boste v srcu videli, da nam bo pomagal pri tem projektu.

Sinu sem rekel, kakšen čarovnik si, in celo skupaj sva preučevala nekaj tvojih vezij. Kot sem že omenil, obstaja veliko načinov uporabe take naprave zunaj lova.

Upam, da se slišimo kmalu Swag. Hvala, da ste mi poslali pismo, Dave M.

Odgovor:

Razumem Davea, vseeno je to tako ali tako boleča smrt za ubogo žival. Ali ne bi bilo bolje, če bi nadzirali z ubijanjem, uporabili strategijo za nadzor rojstev, da bi zmanjšali njihovo populacijo?

Kakorkoli že, poskusil bom to ugotoviti in si predstavljati, da je to za kakšno drugo aplikacijsko potrebo ... kot ste rekli, bi lahko zasnovo uporabili tudi kot opozorilno napravo.

Načrtoval ga bom in kmalu sporočil. Resnično cenim Collinovo in vaše poglede na mojo spletno stran, lepa hvala!

Hvala Swag. Pri svojem delu sem se pogovarjal s fantom (Chrysler) in mu razložil koncept. Takoj je dejal, 'da bi bilo to kot nalašč za domačo varnost'.

Živi na 40 hektarjih in bi vedel, da avtomobili ali tovornjaki mimo katerega od njegovih 5 mostov / dovozov pridejo na njegovo posest. Najbolj oddaljen most od njegovega doma je približno 1300 čevljev.

Trenutno ima na vsakem dovozu postavljene sledilne kamere, vendar mu to v realnem času nič ne pove o prisotnosti tovornjaka na njegovi posesti.

Rekel je, da so tla med njegovo hišo in najbolj oddaljenim dovozom večinoma ravna in zmerno gozdnata.

Pravi, da od njegove hiše skozi drevesa ni videti najbolj oddaljenega mostu.

Oba z mojim sinom sva zelo vesela, da sodelujeva pri tem projektu.

Dave

Dizajn

Predlagano daljinsko nadzorovano solarno brezžično omrežje za dom lahko razumemo s pomočjo naslednje razlage:

V enem od svojih prejšnjih člankov sem razložil glede preprostega, a neprekinjenega senzorja bližine ali detektorja gibanja, ki je uporabljal infrardeče signale za opazovanje in odsevanje prisotnosti vsiljivca v območju in sprožil alarm.

Zasnove se lahko izčrpno naučite v naslednjem članku:

Enostavno vezje detektorja bližine

Isti koncept je bil uporabljen v sedanjem sistemu notranje varnosti zaradi svoje preprostosti, boljše natančnosti in stroškovne učinkovitosti v primerjavi s PIR-jem.

Pri tej zasnovi se namesto PIR senzorjev uporabljajo običajne infrardeče fotodiode, kot je razvidno iz spodnjega diagrama:

Shema

Kako delujejo diode

Pri zasnovi D1 in D2 tvorita IR oddajnik oziroma sprejemnik in sta postavljena nekoliko vzporedno med seboj ali pod določenim kotom in usmerjena proti območju, ki ga je treba nadzorovati.

D1 lahko proizvaja neprekinjeno nihajoči IR signal, usmerjen proti omejenemu območju, in če je vsiljivec poskušal prestopiti to območje, se pričakuje, da bo oddani signal zadel vsiljivca in se odbil proti D2, ki ga D2 takoj zajame za nadaljnjo obdelavo .

Zakaj se uporablja LM567

Tu je IC LM567 konfiguriran kot uglašen IR oddajnik / sprejemnik, ki je odgovoren za generiranje IR signala prek D1 pri dani frekvenci, določeni z R3 / C2, skozi pin # 5.

Zgornji pogoj tudi omogoča, da IC postane izključno odziven na to frekvenco na svojem zatiču št. 3 in zavrne morebitni zapuščeni signal drugačne frekvence.

Ko odsev IR signala zazna D2, frekvenco takoj prepozna pin # 3 IC in se obdela notranje, tako da pin # 8 IC postane odziv na zaznavanje nizek.

Vendar se zgornja situacija ohrani le, dokler se IR-žarki nenehno odbijajo od telesa vsiljivca in se zaustavijo v trenutku, ko vsiljivec odide.

Da bi uvedli zamudo pri zgornjem postopku ne glede na čas zaznavanja, je mogoče videti monostabilno stopnjo IC 555, integrirano z zatičem št. 8 na IC LM567.

Vloga IC 555

Takoj, ko se na pin # 8 IC LM567 pošlje nizka vrednost, se IC 555 takoj sproži, zaradi česar se njegov pin # 3 dvigne in ostane zaskočen nekaj vnaprej določenega obdobja, kot je določeno z vrednostmi R9 / C5.

Zatič št. 3 IC555 je viden, povezan z relejem, ki naj bi se v tem primeru preklopil in ostal vklopljen za izračunano obdobje zakasnitve.

Za varnostni sistem, ki ne zahteva daljinsko vodenega delovanja, je mogoče sireno ali alarm povezati prek prikazanih relejnih kontaktov za končni rezultat.

Uporaba modula daljinskega upravljalnika

Ker pa je v naši aplikaciji predvideno daljinsko krmiljeno varnostno vezje, z aktiviranjem releja preklopimo stopnjo RF oddajnika, kot je razloženo spodaj:

Danes so na trgu že na voljo že pripravljeni RF-oddajniški in sprejemniški moduli, ki jih je mogoče nabaviti za obravnavano aplikacijo.

Moduli so na voljo v obliki odprto sestavljenih plošč PCB, na tem spletnem mestu sem že razložil sorodno objavo, morda jo boste lahko videli v naslednji objavi:

Preprosto RF varnostno vezje

Za izvajanje namena je treba PCB-je ustrezno ožičiti, kot je razloženo v članku.

Lahko se odločite za izdelavo zgornjih vezij in pritrdite eno od oddajniških stikal z relejskimi kontakti, povezanimi z IC 555 stopnjo zgornjega IR vezja.

Če pa se vam zdi, da je sklop težaven, lahko preprosto kupite komplet lepo sestavljenih konfekcijskih enot, kot je prikazano spodaj:

Kako delujeta modula Tx in Rx

Kot je razvidno iz zgornje slike, bi bili pripravljeni moduli Tx, Rx na voljo v zgornjih oblikah.

Desna stran je Tx ali prenosna slušalka, ki jo moramo odpreti in integrirati dve spajkalni točki mikrostikala, pod rdečim gumbom z relejskimi kontakti naše stopnje IC 555.

Modul bi se lahko napajal s 3-voltno gumbno celico, ki bi jo bilo treba odstraniti, in +/- terminale ustrezno povezati s 3V reguliranim enosmernim virom.

Levi bočni modul z modrim relejem je Rx ali sprejemni modul, ki naj bi sprejel oddane signale iz modula Tx in ustrezno preklopil modri rele.

Ta enota naj bi bila nameščena na bazni postaji ali domu, ki jo je treba obvestiti o morebitnem vdoru, medtem ko je treba Tx vezje skupaj z IR detektorjem skupaj priklopiti na drevo ali v bližino omejenega mesta in ustrezno osredotočeno čez območje.

Kako povezati module daljinskega upravljalnika

Podrobnosti o ožičenju enote Rx lahko izveste, kot je prikazano na naslednji sliki:

Relejni kontakti Rx enote, kot je prikazano na zgornji sliki, so lahko ustrezno ožičeni z zvočni alarmni sistem ali katero koli drugo želeno obliko snemljivega alarmnega sistema.

V zgornji razpravi smo razumeli podrobnosti v zvezi z gradnjo in namestitvijo predlaganega sistema daljinskega krmiljenja domačega varnostnega vezja, zdaj je čas, da ugotovimo, kako se Tx lahko napaja prek solarnega polnilnega kroga.

Kako zgraditi solarni UPS na sončno energijo

Naslednja slika nam govori o tem, kako preprosto je mogoče doseči 5V neprekinjeno napajanje s sončno energijo z majhno sončno ploščo in napetostjo IC 7805.

Solarno 5V vezje za polnjenje akumulatorja za zgoraj navedeno brezžično varnostno vezje

Zgornje vezje polnilnika sončne baterije 5V se lahko uporablja za napajanje sklopa oddajnika daljinskega detektorja, celoten sistem skupaj s ploščo in vezji je lahko nameščen nad drevesom ali nekakšno ojačano jekleno konstrukcijo na tleh in ustrezno kamufliran.

S tem se zaključuje članek o poceni, a učinkovitem domačem varnostnem krogu, ki uporabniku omogoča, da vnaprej zazna vdor, ki se lahko zgodi daleč čez pasove ali prehode, ki končno vodijo do uporabnikove hiše.

Članek podrobno opisuje samo en tak modul, čeprav je veliko takšnih samostojnih oddaljenih IR modulov mogoče zgraditi in namestiti po cik-cak pasovih, kar omogoča večkratno sledenje in zaznavanje cilja.

Povratne informacije gospoda Davea

Vau Swag, tako sem navdušena. Imam nekaj preprostih vprašanj:

1. Kakšno vrsto dosega lahko pričakujemo s preprostim stikalnim stilom tx in rx
par modulov, prikazan na sliki? (Mogoče največ 100 m ??)

2. Kaj bi / bi lahko uporabili, če bi bila zahteva recimo 1000 m? (Vidim fantje, ki letijo s FPV
droni ali letala nad 5000 m na spletu)

3. Kako drag bi lahko bil par modulov tx / rx z zmogljivostjo 1000 m? Ali lahko predlagate a
model ali lokacijo za nakup?

4. Na več mestih na shemi imate oznake, kot je '4V9', mislim, da to mora
povprečno 4,9 V pri uporabi 5,0 V baterije. Ali pravilno berem shemo ??

Najlepša hvala. Zdaj moram naročiti dele in začeti graditi.

Hvala Dave =)

Tu so odgovori:

1) Da, domet je približno 100 metrov za določene Tx, Rx module

2) V spletu je na voljo nekaj možnosti velikega dosega, obstaja ena, ki uporablja IC PT2262 in je dodeljena tako, da zagotavlja dober razdaljo 2 km, podatkovni list naprave lahko preučite na naslednji povezavi:

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

Vendar stopnja releja ni vključena v modul, ki ga morda imate
združiti se za potrebna dejanja. To lahko preprosto naredi
integracija stopnje relejskega gonilnika z zatičem 'OUT' modula Rx.

3) Zdi se, da so navedeni stroški približno 18 USD .....

4) ja, shemo popolnoma pravilno berete :)

Mimogrede, če raje uporabljate PIR vezje, lahko preklopite na
po zasnovi.

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

Lep pozdrav
Stil

Če je namesto obravnavane IR 567 nastavljene IR zasnove prednost PIR, lahko enako dosežemo z integracijo sistema PIR z RF moduli, kot je prikazano na naslednjem diagramu:

Zgornje brezžično varnostno vezje za dom je samoumevno, ustrezne komponente je preprosto treba povezati v skladu z navodili v zgornjem diagramu.

Če imate dvome ali zmede, vas prosimo, da komentirate spodaj: