دائرة أمن الوطن اللاسلكية - تعمل بالطاقة الشمسية

يناقش المقال دائرة أمان منزلية لاسلكية يتم التحكم فيها عن بُعد باستخدام والتي تتيح الكشف عن طريقة اقتحام محتملة مسبقًا اعتمادًا على كيفية ومكان وضع أجهزة الاستشعار عن بُعد فوق المواقع الإستراتيجية المحددة والمسافة المطلوبة من المنزل. تم طلب الفكرة من قبل السيد ديف مونيت.

الطلب في شكل مناقشة عبر البريد الإلكتروني بيني وبين السيد ديف ، كما هو موضح أدناه:

المواصفات الفنية

فكرت أنا وابني في مشروع مفيد للغاية للعمل عليه. أنا مهندس ميكانيكي ولكني انخرطت في الدوائر الكهربائية لبعض الوقت الآن.

يمكن أن يكون لمشروع دائرة أمن المنزل اللاسلكي العديد من التطبيقات ولكن بالنسبة لنا سيكون لموسم صيد الغزلان. في كثير من الأحيان ، يبدو أن الغزلان يتسلل إلينا دون سابق إنذار ، لكنه دائمًا ما يستخدم واحدًا من العديد من المسارات البالية. سيكون الهدف الحصول على تحذير مسبق قبل وصولهم.

كنت أفكر في تركيب نوع من دائرة PIR (يجب أن تكون ذاتي التشغيل لأنه لا توجد قوة خط في الغابة) على شجرة على طول كل من المسارات الأربعة أو الخمسة الرئيسية التي سيقطعها الغزلان. بمجرد أن يتعثر الغزلان في PIR ، سيتعين عليه إرسال نوع من الإشارة إلى المكفوفين الذي نجلس فيه.

كنت أفكر في صندوق به خمسة مصابيح LED بعنوان 'المسار 1' ، 'المسار 2' ، إلخ. يجب أن يكون للإشارة تأخير ضئيل للغاية. من الناحية المثالية ، ستكون الإشارة قادرة على الإرسال حتى 200 ياردة ، على الرغم من أن النطاق كان أقل فسيظل مفيدًا.

عندما يضيء الضوء الموجود على اللوحة / الصندوق ، سيكون من الجيد أن يكون مصحوبًا بنبرة صوتية منخفضة (ليست عالية جدًا حتى لا تخيف الغزلان) أيضًا ، يجب أن يظل الضوء قيد التشغيل (تأخير القراءة) يتم تشغيل 15-60 ثانية بعد ذلك (لذلك لا يفوتنا الضوء إذا قام الغزال بسرعة برحلات PIR أثناء التحرك بسرعة أسفل الممر.

ما رأيك؟ لقد كنا نناقش هذا المشروع منذ ما يقرب من عام حتى الآن ولكني لم أتواصل مع أي خبراء وهو خارج نطاق قدرتي الكهربائية / الإلكترونية.

ديف مونيت (وابنه كولين البالغ من العمر 15 عامًا)

ملاحظة. أنا أحب موقع www.elprocus.com الخاص بك. لقد تعلمت الكثير من قراءتها ودراسة الدوائر. تصميم الدوائر يهمني حقًا.

تحليل طلب الدائرة

شكرا لك عزيزي ديف ، أنا أقدر أفكارك كثيرا!

كتابتك جيدة جدًا ، أتمنى أن أستخدمها كمقال جديد لموقعي

على الرغم من أنك قلت عن غير قصد شيئًا حساسًا للغاية ويؤذيني ، لذا عفوا ، لن أتمكن من مساعدتك في هذا المشروع لأنه مرتبط بالقسوة على الحيوانات.

غنيمة،

آسف إذا أساءت إليك فيما يتعلق بالصيد ولكن كما ذكرت ، يمكنني التفكير في العديد من الاستخدامات لجهاز في الوقت الفعلي مثل هذا. نحن نعيش على قطعة كبيرة من الممتلكات المشجرة مع العديد من المسارات المؤدية من خارج العقار إلى المنزل. إن امتلاك جهاز مثل هذا سيكون بمثابة إنذار مبكر للحماية الشخصية.

شيء آخر Swag ، نحن نعيش في ميشيغان ونقود الأمة (إلى حد بعيد في الواقع) في وفيات حركة المرور التي تنطوي على مواجهات الغزلان / المركبات.

إذا لم يصطاد الناس في ميشيغان ، فستفقد 100 من الأرواح كل عام بسبب الزيادة السكانية للغزلان وحدها.

حتى مع كل الأشخاص الذين يصطادون في ميشيغان (في العام الماضي كان هناك أكثر من 500 ألف غزال تم اصطيادها خلال موسم الصيد) ، فإن عدد الغزلان في ازدياد. تتكاثر الغزلان بشكل أسرع من مصادر الغذاء المتاحة في ميشيغان.

في العام الماضي وحده ، تم العثور على أكثر من 25000 غزال ميتًا من الجوع أو سوء التغذية.

نأمل أن تتمكن من رؤيته في قلبك لمساعدتنا في هذا المشروع.

أخبرتني يا بني ما أنت ساحر وقمنا بدراسة بعض الدوائر معًا. كما ذكرت سابقًا ، هناك العديد من الاستخدامات لمثل هذا الجهاز خارج الصيد.

آمل أن أسمع منك قريبًا Swag. شكرا على مراسلتي مرة أخرى ، ديف م.

رد:

أنا أفهم ديف ، لا يزال في كلتا الحالتين موت مؤلم للحيوان المسكين. بدلاً من السيطرة بالقتل ، أليس من الأفضل استخدام استراتيجية تحديد النسل لتقليل عدد السكان؟

على أي حال ، سأحاول معرفة ذلك وأتخيله لبعض التطبيقات الأخرى ... كما قلت ، يمكن استخدام التصميم كجهاز تحذير أيضًا.

سأصممه وأعلمك قريبًا. إنني أقدر حقًا آراء كولين وآرائك فيما يتعلق بموقعي ، شكرًا جزيلاً!

شكرا سواج. تحدثت مع رجل في عملي (كرايسلر) وشرحت له المفهوم. قال على الفور 'سيكون ذلك مثاليًا لأمن المنزل'.

إنه يعيش على مساحة 40 فدانًا وسيعرف أن السيارات أو الشاحنات تمر بأي من الجسور / الممرات الخمسة الخاصة به إلى ممتلكاته. أبعد جسر عن منزله حوالي 0.25 ميل (حوالي 1300 قدم).

حاليًا ، لديه كاميرات تتبع مثبتة في كل ممر ولكن هذا لا يخبره عن وجود شاحنة في ممتلكاته في الوقت الفعلي.

قال إن الأرض بين منزله وأبعد ممر معظمها منبسطة ومليئة بالأشجار.

يقول إنه لا يمكنك رؤية أبعد جسر من منزله ينظر من خلال الأشجار.

أنا وابني متحمسون للغاية للعمل معك في هذا المشروع.

ديف

التصميم

يمكن فهم دائرة أمن المنزل اللاسلكية الشمسية التي يتم التحكم فيها عن بعد بمساعدة الشرح التالي:

في إحدى مقالاتي السابقة ، شرحت فيما يتعلق بجهاز استشعار القرب أو كاشف الحركة البسيط والمضمون الذي يستخدم إشارات الأشعة تحت الحمراء لاكتشاف وجود دخيل داخل المنطقة وعكسه ، وإطلاق إنذار.

يمكن تعلم التصميم بشكل شامل في المقالة التالية:

دائرة كاشف القرب البسيط

تم استخدام نفس المفهوم في نظام أمان المنزل الحالي ، نظرًا لبساطته ودقته الأفضل وفعالية التكلفة مقارنةً بنظيره في PIR.

في هذا التصميم بدلاً من مستشعرات PIR ، يتم استخدام الثنائيات الضوئية العادية بالأشعة تحت الحمراء ، كما يتضح من الرسم التخطيطي أدناه:

التخطيطي

كيف تعمل الثنائيات

في التصميم ، يشكل D1 و D2 جهاز إرسال الأشعة تحت الحمراء وجهاز الاستقبال على التوالي ويتم وضعهما بشكل متوازي إلى حد ما مع بعضهما البعض أو بزاوية معينة ، ويشيران إلى المنطقة التي يجب مراقبتها.

يُسمح لـ D1 بإنتاج إشارة الأشعة تحت الحمراء المتذبذبة المستمرة التي تركز على المنطقة المحظورة ، وإذا حاول دخيل المرور عبر هذه المنطقة ، فمن المتوقع أن تصطدم الإشارة المرسلة بالمتطفل وتنعكس نحو D2 ، والتي يتم التقاطها على الفور بواسطة D2 لمزيد من التعقب .

لماذا يتم استخدام LM567

هنا يتم تكوين IC LM567 كمرحلة إرسال / مستقبل الأشعة تحت الحمراء المضبوطة والتي تصبح مسؤولة عن توليد إشارة الأشعة تحت الحمراء عبر D1 بتردد معين ، تحدده R3 / C2 ، من خلال الطرف رقم 5.

يمكّن الشرط أعلاه أيضًا IC من الاستجابة بشكل حصري لهذا التردد عبر طرفه رقم 3 ورفض أي إشارة شاردة محتملة لتردد مختلف.

عندما يتم الكشف عن إشارة الأشعة تحت الحمراء المنعكسة بواسطة D2 ، يتم التعرف على التردد على الفور بواسطة الدبوس رقم 3 من IC ومعالجته داخليًا بحيث يصبح الدبوس رقم 8 من IC منخفضًا استجابة للاكتشاف.

ومع ذلك ، فإن الوضع أعلاه يستمر فقط طالما استمرت الأشعة تحت الحمراء في الانعكاس من جسم الدخيل ويتم تثبيتها في اللحظة التي يبتعد فيها الدخيل.

من أجل إدخال تأخير في العملية المذكورة أعلاه بغض النظر عن وقت الاكتشاف ، يمكن رؤية مرحلة IC 555 أحادية الاستقرار مدمجة مع الطرف رقم 8 في IC LM567.

دور IC 555

بمجرد إرسال القاع عند الطرف رقم 8 في IC LM567 ، يتم تشغيل IC 555 على الفور مما يتسبب في ارتفاع دبوس رقم 3 الخاص به ويظل مغلقًا لبعض الفترة المحددة مسبقًا ، كما هو محدد بواسطة قيم R9 / C5.

يمكن رؤية الدبوس رقم 3 في IC555 متصلاً بمرحل من المتوقع أن يتم تبديله في هذه الحالة ويظل نشطًا لفترة التأخير المحسوبة.

بالنسبة لنظام الأمان الذي لا يتطلب عملية التحكم عن بعد ، يمكن توصيل صفارة إنذار أو إنذار عبر جهات اتصال الترحيل الموضحة للحصول على النتيجة النهائية.

استخدام وحدة التحكم عن بعد

ومع ذلك ، نظرًا لأن المقصود في تطبيقنا هو دائرة أمان منزلية يتم التحكم فيها عن بُعد ، فإننا نستخدم تنشيط الترحيل لتبديل مرحلة إرسال التردد اللاسلكي كما هو موضح أدناه:

اليوم ، وحدات الإرسال والاستقبال RF الجاهزة متوفرة بشكل شائع في السوق ويمكن شراؤها للتطبيق الذي تمت مناقشته.

الوحدات متوفرة في شكل لوحات ثنائية الفينيل متعدد الكلور مجمعة مفتوحة ، لقد شرحت بالفعل منشورًا ذا صلة في هذا الموقع ، قد يكون لديك لمحة عنها في المنشور التالي:

دائرة أمن سيارة RF بسيطة

يحتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى أن يكون سلكيًا بشكل مناسب كما هو موضح في المقالة لتنفيذ الغرض.

يمكن للمرء أن يختار بناء الدوائر المذكورة أعلاه وإرفاق أحد مفاتيح الإرسال مع جهات اتصال الترحيل المرتبطة بمرحلة IC 555 لدائرة الأشعة تحت الحمراء أعلاه.

أو إذا بدا التجميع صعبًا ، فيمكن للمرء ببساطة شراء مجموعة من الوحدات الجاهزة المجمعة بعناية كما هو موضح أدناه:

كيف تعمل الوحدات النمطية Tx و Rx

كما يتضح في الصورة أعلاه ، ستكون وحدات Tx و Rx الجاهزة متاحة في الأشكال أعلاه.

الجانب الأيمن هو Tx أو جهاز الإرسال ، والذي نحتاج إلى فتح ودمج نقطتي اللحام للمفتاح الصغير ، أسفل الزر الأحمر مع جهات اتصال الترحيل لمرحلة IC 555 الخاصة بنا.

يمكن تشغيل الوحدة بخلية زر 3 فولت والتي يجب إزالتها وتوصيل المحطات الطرفية +/- بشكل مناسب بمصدر تيار مستمر منظم 3 فولت.

وحدة الجانب الأيسر مع المرحل الأزرق هي Rx أو وحدة الاستقبال التي من المفترض أن تستقبل الإشارات المرسلة من وحدة Tx وتبديل المرحل الأزرق وفقًا لذلك.

من المفترض أن يتم تركيب هذه الوحدة في المحطة الأساسية أو المنزل الذي يحتاج إلى إبلاغه بشأن اقتحام محتمل ، بينما تحتاج دائرة Tx جنبًا إلى جنب مع كاشف الأشعة تحت الحمراء معًا إلى التوصيل فوق شجرة أو بالقرب من الموقع المحظور وبشكل مناسب تركز عبر المنطقة.

كيفية توصيل وحدات التحكم عن بعد

يمكن التعرف على تفاصيل الأسلاك الخاصة بوحدة Rx كما هو موضح في الصورة التالية:

قد يتم توصيل جهات اتصال الترحيل الخاصة بوحدة Rx كما هو موضح في الصورة أعلاه بشكل مناسب مع نظام إنذار مسموع أو أي شكل آخر مرغوب فيه من نظام الإنذار القابل للتسجيل.

في المناقشة أعلاه ، فهمنا التفاصيل المتعلقة ببناء وتثبيت نظام دائرة أمن الوطن المقترح للتحكم عن بعد ، والآن حان الوقت لتحديد كيفية تشغيل Tx من خلال دائرة بطارية قابلة لإعادة الشحن بالطاقة الشمسية.

كيفية بناء UPS DC بالطاقة الشمسية

تخبرنا الصورة التالية فيما يتعلق بكيفية تحقيق مصدر غير متقطع يعمل بالطاقة الشمسية بجهد 5 فولت باستخدام لوحة شمسية صغيرة و 7805 IC جهد.

دائرة شاحن البطارية الشمسية 5V لدائرة أمن الوطن اللاسلكية المذكورة أعلاه

يمكن استخدام دائرة شاحن البطارية الشمسية 5V أعلاه لتزويد مجموعة جهاز إرسال الكاشف عن بعد بالطاقة ، وقد يتم وضع النظام بأكمله جنبًا إلى جنب مع اللوحة والدوائر فوق شجرة أو هيكل فولاذي مقوى نوعًا ما على الأرض ، وتمويه بشكل مناسب.

يختتم هذا المقال المتعلق بدائرة أمن الوطن الرخيصة والفعالة التي تمكن المستخدم من اكتشاف التسلل مقدمًا ، والذي قد يحدث بعيدًا عبر الممرات أو الممرات المؤدية أخيرًا إلى منزل المستخدم.

تُفصِّل المقالة وحدة واحدة فقط من هذا القبيل ، على الرغم من أن العديد من وحدات الأشعة تحت الحمراء البعيدة المحتواة ذاتيًا قد يتم بناؤها وتثبيتها عبر ممرات متعرجة ، مما يتيح التتبع والكشف المتعدد للهدف.

ردود فعل من السيد ديف

واو سواج ، أنا معجب جدًا. لدي بعض الأسئلة البسيطة:

1. ما هو نوع النطاق الذي يمكن توقعه باستخدام نمط زر الضغط البسيط tx و rx
زوج وحدة هو مبين في الصورة؟ (ربما 100 متر كحد أقصى ؟؟)

2. ماذا ستستخدم / يمكنك استخدامه إذا كان الشرط هو 1000 متر؟ (أرى رجالًا يطيرون FPV
طائرات بدون طيار أو طائرات تزيد عن 5000 متر عبر الإنترنت)

3. ما هي تكلفة زوج وحدة tx / rx قادر على 1000 متر؟ هل يمكنك اقتراح أ
الطراز أو الموقع للشراء؟

4. عدة نقاط في المخطط لديك لديك تسميات مثل '4V9' ، أعتقد أن هذا أمر لا بد منه
يعني 4.9 فولت عند استخدام بطارية 5.0 فولت. هل أقرأ التخطيطي الصحيح ؟؟

شكرا جزيلا. الآن أنا بحاجة إلى طلب الأجزاء وبدء البناء.

شكرا ديف =)

ها هي الإجابات:

1) نعم النطاق يبلغ حوالي 100 متر لوحدات Tx و Rx المحددة

2) هناك عدد قليل من الخيارات طويلة المدى المتاحة عبر الإنترنت ، وهناك خيار يستخدم IC PT2262 ويتم تعيينه لتوفير نطاق جيد يبلغ 2 كم ، ويمكن دراسة ورقة بيانات الجهاز في الرابط التالي:

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

ومع ذلك ، لم يتم تضمين مرحلة الترحيل في الوحدة النمطية التي قد تكون لديك
لربط الإجراءات المطلوبة. يمكن أن يتم ذلك ببساطة عن طريق
دمج مرحلة سائق الترحيل مع دبوس 'OUT' الخاص بوحدة Rx.

3) يبدو أن التكلفة المشار إليها حوالي 18 دولارًا .....

4) نعم ، أنت تقرأ التخطيطي بشكل صحيح تمامًا :)

بالمناسبة ، إذا كنت تفضل استخدام دائرة PIR ، فيمكنك التبديل إلى
بعد التصميم.

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

تحياتي الحارة
غنيمة

في حالة تفضيل PIR بدلاً من تصميم IR المضبوط IC 567 الذي تمت مناقشته ، يمكن تحقيق الشيء نفسه من خلال دمج نظام PIR مع وحدات RF كما هو موضح في الرسم البياني التالي:

دائرة أمن المنزل اللاسلكية المذكورة أعلاه تشرح نفسها بنفسها ، والمكونات ذات الصلة تحتاج ببساطة إلى أن تكون سلكية وفقًا للإرشادات الواردة في الرسم البياني أعلاه.

إذا كانت لديك شكوك أو ارتباك ، فلا تتردد في التعليق أدناه: