Блок-схема замка-невидимки

На рис. 1 представлена блок-схема электронного блока нашего будущего замка-невидимки. Давайте рассмотрим каждый элемент блок-схемы отдельно.

Рис. 1. Блок-схема замка-невидимки

Блок управления и обработки сигналов -  это “ядро” всей системы. В основе лежит микроконтроллер фирмы Atmel ATmega8L. Почему именно такой? Да просто нравятся мне меги – одно удовольствие их программировать. Микроконтроллер будет обрабатывать принятые от приемника сигналы, управлять замками через блоки управления, следить за состоянием резервного аккумулятора, хранить в энергонезависимой памяти (EEPROM) таблицы запрограммированных брелков, выводить через блок индикации информацию о текущем состоянии системы и многое другое.

Блок питания – обеспечивает питание электронного блока от сети переменного тока 220 В 50 Гц и работу зарядного устройства. В случае отключения сети переменного тока, происходит автоматическое переключение на питание от резервного аккумулятора. Блок питания можно сделать либо трансформаторным (на мой взгляд, самый надежный и дешевый вариант), либо в виде готового модуля AC-DC, например, фирмы Chinfa (этот вариант более дорогой, но обеспечит нормальную работу в широком диапазоне питающего напряжения).

Блок зарядного устройства – должен поддерживать резервный аккумулятор в заряженном состоянии при наличии питания от сети переменного тока.

Блок индикации – будет отображать текущее состояние состояние системы: наличие питания от сети переменного тока, текущее состояние аккумулятора, текущее состояние двери. Индикацию будем делать на светодиодах разного цвета.

Конфигуратор – это обычный DIP-переключатель. С помощью этих переключателей можно будет активировать некоторые дополнительные опции к основному режиму работы, такие как, например, автоматическое закрытие двери через некоторое время после открытия, автоматическое открытие двери при критическом разряде аккумулятора и т.п.

Приемник сигналов – обеспечивает прием сигналов от радиобрелков. Вся обработка принятого сигнала будет производится в микропроцессорном блоке. Для приема сигналов от радиобрелков на базе кодеров фирмы Microchip (так же, как и многих других) вполне подойдут готовые модули фирмы Telecontrolli, например, RR10. Модули RR10 выпускаются на разные диапазоны частот (мы будем использовать самый распространенный у нас диапазон 433 МГц) и являются суперрегенеративными приемниками. Модули обладают высокой чувствительностью и малым энергопотреблением.

Блок управления замком 1 и 2 – блоки управления представляют собой сборки из MOSFET-ключей. Преимущества в использовании ключей вместо обычных реле следующие:

• ключи имеют неограниченное количество срабатываний (в принципе, для управления электроприводом было бы достаточно и ресурса реле);
• не происходит “закисания” контактов при длительном хранении (это самый большой недостаток реле);
• высокая надежность;
• возможно управление электроприводом с помощью ШИМ (реле для этого просто не годятся, разве что твердотельные).

Недостаток использования ключей вместо реле только один – это отсутствие гальванической развязки. Отсутствие гальванической развязки в нашем случае  не существенно, так как электронный блок и управляемый электропривод будут питаться от одного источника питания. При желании, можно гальванически развязать блок управления и электропривод, но это приведет к увеличению потребляемой мощности и стоимости устройства.

Кнопка – будет использоваться для входа в режим программирования брелков. Кнопку следует расположить в достаточно труднодоступном месте и защитить от случайного нажатия. Дело в том, что в процессе программирования новых брелков информация о всех ранее запрограммированных брелках будет теряется (так необходимо будет сделать из соображений безопасности, чтобы нельзя было скрытно запрограммировать дополнительные брелки).

Замок – состоит из электромоторного привода и механической части. Виды подходящих электромоторных замков были рассмотрены ранее.

Входы – могут быть использованы для подключения к концевикам замка для контроля его текущего состояния, для подключения датчика положения двери. Может быть еще как-нибудь, например, к выходу датчика пожарной тревоги для автоматического аварийного открывания замков.

Интерфейс связи с ПК – может быть использован для дополнительной настройки электронного блока, интеграции с системой умного дома или просто для дистанционного управления замком.

Многофункциональное реле – это реле можно, например, задействовать для включения освещения в коридоре на определенное время после поступления команды на открытие замка или для включения сирены (при несанкционированном проникновении). Настройка функционала дополнительного реле доступна только через интерфейс связи с ПК.