Autoalarmanlage mit IR-Steuerung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Sicherheitsvorrichtungen und Alarme

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In letzter Zeit hat das Interesse der Autofahrer an elektronischen Systemen zum Öffnen und Schließen von Türen (Zentralverriegelung) zugenommen. Grund dafür ist der vermehrte Diebstahl von Tonbandgeräten und anderen Wertgegenständen aus dem Autoinnenraum. In der Regel bringt das Einstellen nur eines einfachen Alarms nicht den gewünschten Effekt, da der Dieb Zeit hat, das Radio zu entfernen und das Auto in wenigen Minuten zu verlassen. Daher begannen Autobesitzer, Alarmanlagen mit Zentralverriegelungsantrieben zu installieren.

In diesem Artikel geht es um eine selbstgebaute Zentralverriegelung auf Basis des Mikrocontrollers Atmel AT90S2313. Für ein Fernbefehlsübertragungssystem wird Infrarotstrahlung (IR) verwendet. Diese Wahl basiert auf der Tatsache, dass die meisten Funkamateure nicht über die Ausrüstung zum Aufstellen von Hochfrequenz-Transceivern sowie über die Erfahrung mit deren Zusammenbau verfügen. Die Verwendung von IR-Strahlen wird durch die Tatsache erleichtert, dass fertige IR-Empfänger für Haushaltsgeräte im Handel erhältlich sind, die den gesamten erforderlichen Satz von Verstärkern und Detektoren enthalten und einen Ausgang mit Logikpegeln haben, die für den direkten Anschluss an einen Mikrocontroller geeignet sind.

Betrachten Sie nun das Schema und die Logik des Geräts.

Zur Übertragung wird ein Gerät auf Basis des Mikrocontrollers AT90S2313 verwendet. In diesem Schema gibt es zwei Schaltflächen, je nachdem, in welchem ​​​​Zustand der eine oder andere Befehl übertragen wird. Die Sender-Firmware ist ein Software-Encoder von Informationen im RC-5-Standard. Dieser Standard ist in Haushaltsgeräten weit verbreitet, daher wird die Beschreibung der Codierung hier nicht gegeben (siehe beispielsweise den Artikel "Verwenden des RC-5-Codes" in dieser Ausgabe des Magazins - Hrsg.). Um zu verhindern, dass die übertragenen Informationen von einem Scanner (der ein Mikrocomputer mit einem IrDA-Anschluss sein kann) abgefangen werden, wurde entschieden, ein dynamisches Authentifizierungssystem zu verwenden. In diesem Fall wird ein Zähler für Tastendrücke mit einer Indexauswahl von Werten aus drei Tabellen mit jeweils 256 Bytes verwendet. Diese Methode wurde gewählt, weil es in jedem Fall einfacher ist, die Tabellen (die in Empfänger und Sender gleich sein sollten) zu modifizieren, als die mathematische Funktion neu zu schreiben. Ein weiteres Argument war, dass die Funktion durch mehrere Werte des Zählers und Ergebnisses ausgewählt werden kann und 768 Bytes der Tabelle viel schwieriger auszuwählen sind. Um eine Tabelle zu erstellen, können Sie ein Programm verwenden, um Zufallszahlen zu generieren.

Somit besteht das Informationspaket des Senders aus folgenden Teilen (siehe Tabelle 1).

Tabelle 1

Das Diagramm zeigt zwei Versionen der Sendeeinheit. Die erste Option (Abb. 1) hat eine konstante Versorgung mit 3 V, der Mikrocontroller arbeitet in diesem Fall im Sleep-Modus und verlässt diesen nur durch einen durch einen Tastendruck verursachten Interrupt. Die Stromaufnahme des Senders im Standby-Modus beträgt in diesem Fall etwa 40 μA.

Gerätediagrammoption 1

Die zweite Option (Abb. 2) verbraucht keine Energie, wenn die Tasten nicht gedrückt werden, sondern enthält zwei Dioden und mehr Widerstände.

Gerätediagrammoption 2

Beim Zusammenbau des Senders empfiehlt es sich, SMD-Komponenten und den Mikrocontroller in einem SOIC-Gehäuse zu verwenden. Die LED ist für jeden Infrarotbereich anwendbar. Zeitverzögerungen im Programm sind für einen 4,19-MHz-Quarzresonator angegeben. Bei der Verwendung von SMD-Komponenten wird der Sender in einem Schlüsselanhänger einer Standard-Autoalarmanlage platziert.

Herzstück der stationären Einheit (Bild 3) ist ebenfalls der Mikrocontroller AT90S2313. Das Mikrocontroller-Programm ist ein RC-5-Decoder, ein Authentifizierungssystem und enthält auch Steuerblöcke für Schleusenantriebe.

Mikrocontroller AT90S2313

Zum Empfang des Steuersignals wird ein vorgefertigter Empfänger vom Typ RC btype HS0038 oder ähnlich verwendet. Allerdings muss berücksichtigt werden, dass die Empfänger für unterschiedliche Trägerfrequenzen (von 32 bis 40 kHz) ausgelegt sind und ggf. die Laufzeitverzögerungen im Empfänger- und Senderprogramm korrigiert werden müssen. Außerdem ist darauf zu achten, dass der Empfänger an einem vor direkter Sonneneinstrahlung geschützten Ort montiert wird.

Ein ärgerliches Merkmal des AT90S2313 ist die mögliche Zerstörung von Informationen im EEPROM bei Stromausfällen. Um diese Funktion zu umgehen, müssen Sie eine externe Reset-Schaltung verwenden (z. B. MAX709, MAX809, MAX811 oder ähnliches) und bei Stromversorgung über das Bordnetz eine stabilisierte 5-V-Stromversorgung guter Qualität verwenden, da die Bordnetz ist eine Quelle für eine große Menge an Interferenzen und Hochspannungsstößen, die bei Verwendung eines minderwertigen Stabilisators zu einem instabilen Betrieb und sogar zu Schäden am Gerät führen können.

Betrachten Sie weiter den Betrieb des Geräts. Das System ist für den Betrieb mit Zweidraht-Schlossantrieben ausgelegt, bei denen die Polaritätsumkehr durch einen internen Motor gesteuert wird. Beim Eintreffen des Befehls "Tür öffnen" gibt der Mikrocontroller eine logische "1" an den Ausgang PB0 aus, während das Relais RL4 aktiviert wird und am Ausgang Lock(2) ein Potential von +12 V relativ zum Ausgang Lock( erscheint. 1) Ausgang. Beim Eintreffen des Befehls "Tür schließen" wird das Relais RL3 aktiviert und die Potentiale an den Ausgängen werden vertauscht.

Beim Anschluss des Relais ist zu beachten, dass der Öffner an Masse und der Schließer an +12 V angeschlossen werden muss.

Der Vorgang des Öffnens und Schließens der Türen wird von der Einbeziehung von Scheinwerfern begleitet, für die das Relais RL1 dient.

Die restlichen Ausgänge (Sirene, LED) sind reserviert und werden in dieser Programmversion nicht bedient.

Bei dieser Konstruktion muss ein Relais mit einer Ansprechspannung von 3 - 5 V verwendet werden, während die Transistoren so ausgewählt werden, dass sie den erforderlichen Strom durch das Relais liefern. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass die Stromaufnahme der Schlossantriebe 10 A pro Impuls erreicht, was die Verwendung eines Relais des entsprechenden Typs erfordert. Die Frequenz des Schwingquarzes für obiges Programm beträgt 8 MHz. Dioden können beliebig verwendet werden.

Abschließend können wir sagen, dass sich das beschriebene System durch Hinzufügen von Softwarebausteinen zur Scharf- und Unscharfschaltung, sowie Erschütterungserkennung und Türöffnung problemlos zu einer vollwertigen Autoalarmanlage erweitern lässt, zumal auch ein Sirenenausgang bereits vorhanden ist als LED zur Anzeige von Betriebszuständen.

Es muss nur noch eine Eingangsschaltung für Sensoren hinzugefügt und beispielsweise mit dem Eingang PD3Int1 verbunden werden. In diesem Fall wird ein Interrupt aufgerufen, wenn der entsprechende Sensor ausgelöst wird.

Die für den Betrieb des Geräts erforderliche Software ist erhältlich unter: platan.ru/shem.

Autor: Vladimir Zimin, phantom@tversu.ru; Veröffentlichung: radioradar.net

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