Rešitev tu opisane protivlomne alarmne naprave je najbolj uporabna za zaščito stanovanj, kjer je vlom prek vhodnih vrat praktično edini možni način, torej v stolpnicah in blokih. Povsem zadovoljive rezultate lahko pričakujemo tudi pri varovanju nizkih objektov (npr. atrijskih hiš). Zanimivo je, da vlomilci le redko razbijejo steklo. Ponujajo se tudi druge možnosti uporabe, kot so npr. varovanje počitniških prikolic, garaž, shramb.
Opis delovanja vezja
Ponovimo, kaj zahtevamo od načrtovane alarmne naprave:
- zaznati odpiranje ključavnice (s stikalom),
- zaznati upogibanje vratnih kril (s stikalom),
- opozoriti vlomilca, da je njegovo dejanje odkrito (s piskalom sobne jakosti),
- realizirati protisabotažni tokokrog za prikrito alarmiranje (z relejem),
- ustvariti zanimiv izdelek, privlačnejši za “kupca” (s svetlečo diodo, oblikovanje).
Bralec bi utegnil pomisliti, da skuša avtor narediti vtis, kako zelo profesionalno se je lotil naloge. Dejansko se je stvar razpletala po utečeni poti: od prakse k teoriji. V rokavu je bil ves čas skrit adut, imenovan mikrokontroler, s pomočjo katerega na zelo enostaven način rešimo logistični del naloge. Bistveno vprašanje je tedaj le še, kaj je s tokovno porabo. Namreč, alarmna naprava mora imeti lastno napajanje, to pa naj vzdrži vsaj leto dni (raje več). Da se električna tokovna poraba giblje med 10 in 20 mA v relativno kratkem času alarma, ni posebno težko doseči, problematična utegne biti poraba v času mirovanja, kar je daleč najbolj pogost režim obratovanja. V tehničnih podatkih marsikaterega procesorja zasledimo, da v mirovanju (“sleep mode”) njegova poraba ne preseže 1 mA. Toda ta lep podatek utegne izničiti prav vsako vezje tipa LM 78LXX. Kot “deus ex machina” se tu prikaže podatek, da Michrochipovi PIC-procesorji serije 12CXXX delujejo v napetostnem območju od 2,5 V do 6 V, kar nakazuje, da LM-stabilator ni potreben! Tedaj se vprašamo: ali pri tako majhni napetosti (piezo) piskalo lahko še zadovoljivo deluje? Odgovor je pritrdilen. Enako vprašanje velja tudi za rele, da o LED-diodi niti ne govorimo. Zaključki že zadostujejo za izdelavo elektronske sheme. Rešiti moramo le še nekaj “nepomembnih” podrobnosti. Recimo: pri krmiljenju nekaterih zgoraj naštetih elementov si moramo pomagati s tranzistorjem (svetlečo diodo pa lahko izkrmili kar čip sam). Tudi pri vezavi obeh stikal moramo paziti na porabo, zato trižična povezava. Čemu služijo elementi C1, C2 in D1, pa najbrž niti ni potrebno posebej razlagati.
Vse tisto, kar je morda vesten bralec še opazil pri podobnih aplikacijah (npr. časovno vezje za oscilator), je skrito v notrajnosti mikrokontrolerja, ki ga nameravamo uporabiti. Celotno elektronsko shemo naprave vidimo na sliki št. 1. Uporabili bomo najmanjše PIC-vezje. Sedaj lahko spoznamo, da so bile možnosti, ki jih ponuja mikroprocesor, odločilne pri načrtovanju. Uporabili smo prav vse njegove priključke. Rezultat je za oko zelo preprosto vezje. Glavnino problemov pa vseeno rešuje programska oprema.
Izdelava naprave
Ohišje elektronike in pritrdilni elementi za mikrostikala so izdelani iz aluminijaste pločevine debeline 2,0 mm (Al Mg 2) po risbi štev. 4. Pločevina je brušena in naravno eloksirana. Tokrat ne priporočamo plastičnega ohišja, temveč kovinsko, da bi v kar največji vrednosti dosegli elektromagnetno kompatibilnost naprave oziroma preprečili vpliv električnih motenj (še boljše rezultate bi dosegli z železno pločevino). Vezje mora povsem zanesljivo delovati v zelo dolgem obdobju, in sicer brez lažnih alarmov, ki bi jih lahko povzročale razne elektromagnetne motnje.
Nekaj dela moramo vložiti tudi v pripravo mikrostikala S1, ki bo zaznalo odpiranje ključavnice. V izvedbenem primeru smo uporabili Iskrino mikrostikalo z oznako MN6. Na njegov vzvod prispajkamo približno 25 mm dolgo varilno žico debeline 1,5 mm. Namestimo jo na skrajni rob, pravokotno na vzvod. Spajkalnik naj ima moč vsaj 100 W.
Z izdelavo tiskanega vezja se tu ne bomo posebej ukvarjali. Predlog, ki ga moramo poiskati na strani 92 je enostranski, brez prevezav in dovolj preprost, da ga lahko izdelamo tudi v domači delavnici. Glede samega spajkanja ni možno zapisati prav nič posebnega. Tipko prispajkamo neposredno na tiskano vezje. Za priključitev baterije uporabimo standarni priključek (podrobnosti so zapisane v kosovnici), na tiskanino pa ga pritrdimo s kratkim M2,6 vijakom in matico. Izdelano tiskano vezje s primerno dolgimi žicami za kasnejšo priključitev stikal in tokokroga za prikrito alarmiranje vstavimo v ohišje tako, da pritrdilni navoj tipke porinemo skozi ustrezajočo odprtino v ohišju in nanj privijemo originalno matico. Pri tem pa pazimo, da je obračanje tiskanega vezja okoli osi tipke še možno.
Pri povezovanju mikrostikal in relejskega tokokroga sta predvideni dve možnosti: nadometna in podometna. Pri prvi speljemo povezovalne žice skozi odprtino, ki je na spodnji stranici, pri drugi pa skozi odprtino v nosilni stranici (in nato skozi cev do mesta priključitve). Vsak naj sam presodi, ali kaže pri tem uporabiti vmesni konektor. Pri povezovanju si pomagamo z montažno risbo št. 3.
Z mikrokontrolerjem postopamo podobno kot z integriranimi vezji. Pri montaži lahko uporabimo podnožje, vendar kakega posebnega učinka na delovanje naprave to vsekakor ne bo imelo.
Toda, pozor! Mikrokontroler, ki ga prinesemo iz trgovine, je neuporaben, če vanj ne vpišemo programa, ki je “skrit” v datoteki ALARM.HEX. Postopek programiranja ni nikakršen bavbav, zahteva pa posebno strojno in programsko opremo. Microchip ponuja najcenejšo verzijo pod imenom PICSTART Plus razvojni sistem. Program (v prodaji je verzija za operacijski sistem Windows 3.x ali višji) namestimo z običajnim “Setup” postopkom. Strojni del razvojnega sistema (programator) priključimo na serijsko vodilo PC (COM1-4) in v 230-voltno vtičnico.
PICSTART Plus poženemo, ko z miško kliknemo na MPLAB-ikono za zagon programa. Počakamo, da se odpre pogovorno okno, nato pa v meniju File kliknemo vrstico Import. Ponovno kliknemo z miško, tokrat na edino možnost, ki se ponudi. Odpre se standardno pogovorno okno za branje datotek. Preberemo datoteko ALARM.HEX, nakar se obnovi začetna slika. V menijski vrstici tedaj kliknemo naslov Picstart Plus.
Še preden poženemo programiranje procesorja v Device Specification:
- izberemo vezje PIC12C509,
- izberemo interni RC-oscilator,
- izključimo časovno nadzorno vezje (“Watchdog” = OFF),
- preverimo, ali je izbran zunanji reset (Master Clear External),
- v programator vložimo PIC-vezje.
