Проект «Butler» или автоматизируем домофон
Всем известное замечательное устройство, препятствующее шпане ссать в подъезде - домофон. Есть такое устройство и у меня дома. Однако, в силу некоторых причин у меня нет возможности заказать к нему дополнительные ключи. А с недавней потерей, на всю семью осталась всего одна «таблетка», что сделало процедуру попадания домой весьма непростой. Дождаться у подъезда пока кто-нибудь выйдет или войдет можно, но делать это регулярно не хватает нервов. Поиск кодов или хаков в интернете для моей модели домофона не увенчались успехом. Подделка ключа также не представлялась возможной в силу его не универсальности (бесконтактный брелок).
В сложившихся обстоятельствах было принято решение разработать устройство автоматического открывания двери домофона при поступлении сигнала. Иными словами - набираешь код квартиры, слушаешь несколько звонков и дверь открывается.
Задача и исходные данные
Устройство, включаемое в линию домофона вместе/вместо стандартной домофонной трубки. Устройство слушает линию и при поступлении сигнала вызова, через заданную паузу открывает дверь.
Условия:
Напряжение на входящей линии без подключения каких-либо устройств (провода висят в воздухе) : 50В
Напряжение на входящей линии при подключенном аппарате-трубке: 0.5В
Сопротивление аппарата-трубки в режиме ожидания: 130Ом
Напряжение вызова: 12В
Алгоритм работы аппарата-трубки:
1. Ожидание;
2. Поступление вызова - звуковая сигнализация;
3. Снятие трубки - возможность разговора с абонентом у входной двери;
4. Нажатие на кнопку открытия двери (КЗ линии) - открытие входной двери
Невыполнение хотябы одного их пунктов или нарушение их последовательности приводит к невозможности открыть дверь
Реализация
Попробовав несколько схем, найденных в интернете но ни одна из них не заработала. К сожалению, не удалось придумать схему без внешнего источника питания, хотя очень хотелось :).
Итак - схема:
Схема базируется на микросхеме К561ТЛ1 (U1), представляющей собой четыре триггера Шмитта 2И-НЕ элемента. В режиме ожидания входное напряжение на линии 0.5В. На входах 8,9 микросхемы низкий уровень, который передается на выход 4 (пришлось соединить два блока, чтобы избавиться от инверсии выхода). Транзистор Q1 закрыт и входная линия, через замкнутый без напряжения контакт реле передается на стандартный аппарат-трубку.
При поступления вызова от домофона входное напряжение постепенно нарастает на входах 8, 9 с задержкой, задаваемой цепочкой R1-C3. Аппарат-трубка выдает стандартные звуковые сигналы. После установки высокого уровня на выходе 4, открывается транзистор Q1 подавая напряжение питания на катушку реле RL1. Реле переключает входную линию на нагрузку R6 эмулируя поднятие трубки. В тоже время, нарастает напряжение на входах 12, 13 микросхемы через цепочку временной задержки R4-C4. После появления высокого уровня на выходе 3, открывается транзистор Q2, закорачивая линию - тем самым эмулирует нажатие кнопки «открытие двери».
Рисовал схему и разводил печатку в программе Eagle:
Элементы взяты те, что были под рукой:
1. Микросхема К561ТЛ1. Имеет импортные аналоги, но наша рассчитана на напряжение до 18В, что по условиям задачи очень кстати. Лучше, конечно, взять что-нибудь с не инвертированными выходами, но у меня такого не нашлось. Ну и очень желательно чтобы на триггерах Шмитта, т.к. напряжение на входах нарастает медленно вызывая очень забавные звуковые артефакты на том конце линии в неопределенных положениях ножек, что крайне не желательно.
2. Транзисторы обычные, биполярные NPN, главное чтобы подходили по напряжению. Я брал КТ815Б, опять же, потому что были.
3. Внешнее питание - блок питания на 9 - 12 В. Подключается через разъем JP1. В цепочке питания диод D1 - защита от переполюсовки. Я взял диод Шотки 1N5817-T. Также в цепи питания фильтр на С1, С2. С1 - любой электролит 100 мкФ 25В. С2 - керамика, 47 пФ, 25В.
4. Времязадающие цепочки R1-C3 и R4-C4 на электролитах. Параметры в схеме подобраны так, что поднятие трубки идет после пятого звонка (примерно 10 сек), а открывание двери через 2 сек после поднятия. Увеличивая/уменьшая емкость можно, соответственно, увелить или уменьшить время задержки.
5. Реле у меня была только на 5 вольт JRC23-FHS, я поставил токоограничивающий резистор R3. Лучше, конечно, взять реле на 12В (JRC-23F-HS-12VDC), тогда R3 можно убрать (поставить вместо него перемычку). От обратки с катушки реле транзистор защищает диод D4.
6. Линия подключается к разъему JP2. Архиважно соблюсти полярность!!!
7. Аппарат-трубка подключается к разъему JP1. Опять же - полярность!!!
Печатка:
Фоточки
Изготовление стандартным ЛУТом. Дефектный кусочек снизу справа просто закрасил цапон-лаком.
Протравленая плата
Лудил в сплаве Розе в воде
Элемены набраны
Ну и в коробочку это все уложить
И на стенку привесить
Вот так это выглядит в финале
В сложившихся обстоятельствах было принято решение разработать устройство автоматического открывания двери домофона при поступлении сигнала. Иными словами - набираешь код квартиры, слушаешь несколько звонков и дверь открывается.
Задача и исходные данные
Устройство, включаемое в линию домофона вместе/вместо стандартной домофонной трубки. Устройство слушает линию и при поступлении сигнала вызова, через заданную паузу открывает дверь.
Условия:
Напряжение на входящей линии без подключения каких-либо устройств (провода висят в воздухе) : 50В
Напряжение на входящей линии при подключенном аппарате-трубке: 0.5В
Сопротивление аппарата-трубки в режиме ожидания: 130Ом
Напряжение вызова: 12В
Алгоритм работы аппарата-трубки:
1. Ожидание;
2. Поступление вызова - звуковая сигнализация;
3. Снятие трубки - возможность разговора с абонентом у входной двери;
4. Нажатие на кнопку открытия двери (КЗ линии) - открытие входной двери
Невыполнение хотябы одного их пунктов или нарушение их последовательности приводит к невозможности открыть дверь
Реализация
Попробовав несколько схем, найденных в интернете но ни одна из них не заработала. К сожалению, не удалось придумать схему без внешнего источника питания, хотя очень хотелось :).
Итак - схема:
Схема базируется на микросхеме К561ТЛ1 (U1), представляющей собой четыре триггера Шмитта 2И-НЕ элемента. В режиме ожидания входное напряжение на линии 0.5В. На входах 8,9 микросхемы низкий уровень, который передается на выход 4 (пришлось соединить два блока, чтобы избавиться от инверсии выхода). Транзистор Q1 закрыт и входная линия, через замкнутый без напряжения контакт реле передается на стандартный аппарат-трубку.
При поступления вызова от домофона входное напряжение постепенно нарастает на входах 8, 9 с задержкой, задаваемой цепочкой R1-C3. Аппарат-трубка выдает стандартные звуковые сигналы. После установки высокого уровня на выходе 4, открывается транзистор Q1 подавая напряжение питания на катушку реле RL1. Реле переключает входную линию на нагрузку R6 эмулируя поднятие трубки. В тоже время, нарастает напряжение на входах 12, 13 микросхемы через цепочку временной задержки R4-C4. После появления высокого уровня на выходе 3, открывается транзистор Q2, закорачивая линию - тем самым эмулирует нажатие кнопки «открытие двери».
Рисовал схему и разводил печатку в программе Eagle:
Элементы взяты те, что были под рукой:
1. Микросхема К561ТЛ1. Имеет импортные аналоги, но наша рассчитана на напряжение до 18В, что по условиям задачи очень кстати. Лучше, конечно, взять что-нибудь с не инвертированными выходами, но у меня такого не нашлось. Ну и очень желательно чтобы на триггерах Шмитта, т.к. напряжение на входах нарастает медленно вызывая очень забавные звуковые артефакты на том конце линии в неопределенных положениях ножек, что крайне не желательно.
2. Транзисторы обычные, биполярные NPN, главное чтобы подходили по напряжению. Я брал КТ815Б, опять же, потому что были.
3. Внешнее питание - блок питания на 9 - 12 В. Подключается через разъем JP1. В цепочке питания диод D1 - защита от переполюсовки. Я взял диод Шотки 1N5817-T. Также в цепи питания фильтр на С1, С2. С1 - любой электролит 100 мкФ 25В. С2 - керамика, 47 пФ, 25В.
4. Времязадающие цепочки R1-C3 и R4-C4 на электролитах. Параметры в схеме подобраны так, что поднятие трубки идет после пятого звонка (примерно 10 сек), а открывание двери через 2 сек после поднятия. Увеличивая/уменьшая емкость можно, соответственно, увелить или уменьшить время задержки.
5. Реле у меня была только на 5 вольт JRC23-FHS, я поставил токоограничивающий резистор R3. Лучше, конечно, взять реле на 12В (JRC-23F-HS-12VDC), тогда R3 можно убрать (поставить вместо него перемычку). От обратки с катушки реле транзистор защищает диод D4.
6. Линия подключается к разъему JP2. Архиважно соблюсти полярность!!!
7. Аппарат-трубка подключается к разъему JP1. Опять же - полярность!!!
Печатка:
Фоточки
Изготовление стандартным ЛУТом. Дефектный кусочек снизу справа просто закрасил цапон-лаком.
Протравленая плата
Лудил в сплаве Розе в воде
Элемены набраны
Ну и в коробочку это все уложить
И на стенку привесить
Вот так это выглядит в финале