Antifurto per auto con controllo IR. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Recentemente ha cominciato ad aumentare l'interesse degli automobilisti per i sistemi elettronici di apertura e chiusura delle porte (chiusura centralizzata). Ciò è dovuto al crescente furto di radio e altri oggetti di valore dagli interni delle auto. Di norma, installare solo un semplice sistema di allarme non dà l'effetto desiderato, poiché il ladro ha il tempo di rimuovere la radio e lasciare l'auto in pochi minuti. Pertanto, i proprietari di auto hanno iniziato a installare allarmi con chiusura centralizzata.

Questo articolo è dedicato a un sistema di azionamento con chiusura centralizzata fatto in casa, basato sul microcontrollore AT90S2313 di Atmel. La radiazione infrarossa (IR) viene utilizzata per trasmettere comandi a distanza. Questa scelta si basa sul fatto che la maggior parte dei radioamatori non dispone dell'attrezzatura per configurare i dispositivi ricetrasmettitori ad alta frequenza, nonché dell'esperienza per assemblarli. L'utilizzo dei raggi IR è facilitato dal fatto che sono disponibili in vendita ricevitori IR già pronti per apparecchiature domestiche, contenenti l'intero set necessario di amplificatori e rilevatori e dotati di un'uscita con livelli logici adatti al collegamento diretto a un microcontrollore.

Consideriamo ora il circuito e la logica del dispositivo.

Per la trasmissione viene utilizzato un dispositivo basato sul microcontrollore AT90S2313. In questo schema ci sono due pulsanti, a seconda dello stato di cui viene trasmesso l'uno o l'altro comando. Il firmware del trasmettitore è un codificatore software di informazioni nello standard RC-5. Questo standard è ampiamente utilizzato nelle apparecchiature domestiche, quindi qui non viene fornita una descrizione della codifica (vedere, ad esempio, l'articolo "Utilizzo del codice RC-5" in questo numero della rivista - ndr). Per garantire che le informazioni trasmesse non potessero essere intercettate da uno scanner (che potrebbe essere un microcomputer dotato di porta IrDA), si è deciso di utilizzare un sistema di autenticazione dinamica. In questo caso, viene utilizzato un contatore della pressione dei pulsanti con una selezione dell'indice di valori da tre tabelle da 256 byte ciascuna. Questo metodo è stato scelto perché in ogni caso specifico è più facile modificare le tabelle (che dovrebbero essere le stesse nel ricevitore e nel trasmettitore) piuttosto che riscrivere nuovamente la funzione matematica. Un altro argomento era che una funzione può essere selezionata da diversi valori di contatore e risultato, ma 768 byte di una tabella sono molto più difficili da trovare. È possibile utilizzare un programma di generazione di numeri casuali per creare una tabella.

Pertanto, il pacchetto informativo del trasmettitore è composto dalle seguenti parti (vedere Tabella 1).

Tabella 1

Lo schema mostra due versioni dell'unità trasmittente. La prima opzione (Fig. 1) prevede un'alimentazione costante a 3 V; in questo caso il microcontrollore funziona in modalità Sleep e ne esce solo quando viene interrotto premendo un pulsante. Il consumo energetico del trasmettitore in modalità standby in questo caso è di circa 40 µA.

Opzione schema dispositivo 1

La seconda opzione (Fig. 2) non consuma energia quando i pulsanti non vengono premuti, ma contiene altri due diodi e resistori.

Opzione schema dispositivo 2

Quando si assembla il trasmettitore, è consigliabile utilizzare componenti SMD e il microcontrollore in un pacchetto SOIC. Per la portata degli infrarossi è possibile utilizzare qualsiasi LED. I ritardi temporali nel programma sono indicati per un risuonatore al quarzo di 4,19 MHz. Quando si utilizzano componenti SMD, il trasmettitore viene inserito in un portachiavi per un allarme per auto standard.

Il cuore dell'unità stazionaria (Fig. 3) è anche il microcontrollore AT90S2313. Il programma del microcontrollore è un decoder RC-5, un sistema di autenticazione e contiene anche unità di controllo per le serrature.

Microcontrollore AT90S2313

Per ricevere il segnale di controllo viene utilizzato un ricevitore di tipo RC già pronto HS0038 o simile. Tuttavia è necessario tenere presente che i ricevitori sono progettati per frequenze portanti diverse (da 32 a 40 kHz) e potrebbe essere necessario adattare i ritardi temporali nel programma del ricevitore e del trasmettitore. È inoltre necessario assicurarsi che il ricevitore sia installato in un luogo protetto dalla luce solare diretta.

Una caratteristica spiacevole dell'AT90S2313 è la possibile distruzione delle informazioni nella EEPROM in caso di interruzioni di corrente. Per bypassare questa funzionalità è necessario utilizzare un circuito di reset esterno (ad esempio MAX709, MAX809, MAX811 o simili) e, se alimentato dalla rete di bordo, utilizzare un alimentatore stabilizzato a 5 V di buona qualità, poiché La rete di bordo è una fonte di grandi quantità di interferenze e sovratensioni ad alta tensione che, quando si utilizza uno stabilizzatore di bassa qualità, possono portare a un funzionamento instabile e persino a danni al dispositivo.

Consideriamo ora il funzionamento del dispositivo. Il sistema è progettato per funzionare con azionamenti di blocco a due fili, in cui il motore interno è controllato cambiando polarità. Alla ricezione del comando “apri la porta”, il microcontrollore emette un “1” logico sul pin PB0, contemporaneamente si attiva il relè RL4 e sul pin Lock(2) appare un potenziale di +12 V relativo alla Serratura (1) perno. Quando arriva il comando “chiudi la porta”, il relè RL3 viene attivato e i potenziali alle uscite cambiano di posto.

Quando si collega un relè, è necessario tenere presente che il contatto normalmente chiuso deve essere collegato a terra e il contatto normalmente aperto deve essere collegato a +12 V.

Il processo di apertura e chiusura delle porte è accompagnato dall'accensione dei fari, per i quali viene utilizzato il relè RL1.

Le restanti uscite (sirena, LED) sono riservate e non sono supportate in questa versione del programma.

In questo progetto, è necessario utilizzare un relè con una tensione operativa di 3 - 5 V, mentre i transistor vengono selezionati per fornire la corrente richiesta attraverso il relè. Tuttavia, è necessario tenere presente che la corrente consumata dagli azionamenti della serratura per impulso raggiunge i 10 A, il che richiede l'uso di un relè del tipo appropriato. La frequenza del risonatore al quarzo per il programma sopra è 8 MHz. È possibile utilizzare qualsiasi diodo.

In conclusione, possiamo dire che il sistema descritto può essere facilmente ampliato fino a diventare un vero e proprio allarme per auto aggiungendo blocchi di programma per l'inserimento e il disinserimento, nonché il rilevamento degli urti e l'apertura delle porte, soprattutto perché è già prevista un'uscita per la sirena, nonché un LED che indica le modalità operative.

Non resta che aggiungere un circuito di ingresso per i sensori e collegarlo, ad esempio, all'ingresso PD3Int1. In questo caso verrà chiamato un interrupt se viene attivato il sensore corrispondente.

Il software necessario per il funzionamento del dispositivo è disponibile su: platan.ru/shem.

Autore: Vladimir Zimin, phantom@tversu.ru; Pubblicazione: radioradar.net

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