Доработка пожарного извещателя
В этой статье я расскажу о доработке пожарного извещателя (далее – датчика), выполненного мной и Антоном Бизяевым (@Zoolu) , которая позволяет использовать пожарный датчик в системе домашней автоматизации совместно с радиомодулем или другим приемным устройством поддерживающим модуляции по протоколу кодеров SC1527 и SC2262.
Для модернизации были изучены алгоритмы работы и внутреннее устройство двух автономных пожарных датчиков ИП212-50М2 и ИП212-142. В обоих типах датчиков приблизительно одинаковый алгоритм работы:
- при обнаружении задымления в помещении пожарные датчики формируют непрерывный звуковой сигнал;
- при снижении напряжения питания автономной батареи до уровня близкого к критическому, пожарные датчики формируют короткие (50-100 мс.) звуковые сигналы с периодичностью приблизительно 1 мин.
В датчиках присутствуют встроенные стабилизаторы питания 5В и выходы звуковой частоты TTL уровня. Это позволяет провести доработку с минимумом деталей, из которых потребуется микроконтроллер и платка китайского радиопередатчика на 315 МГц или 433 МГц (рис.1)
Рис.1
В схеме (рис.2) задействовано всего три порта микроконтроллера PIC12F629 (PIC12F675):
вход детектирования сигнала звукового излучателя (пьезоэлемента) ;
выхода сигнала модуляции передатчика ;
выход сигнала включения передатчика. Этот сигнал может быть не использован, он предусмотрен для передатчиков имеющих такой вход управления для снижения тока потребления в режиме молчания.
Рис.2
Для подключения микроконтроллера к датчику, необходимо отыскать выход звукового сигнала с внутреннего микроконтроллера датчика. Там же на его ногах найдется и питание 5В для дополнительного микроконтроллера. Для питания передатчика можно (и желательно) использовать более высокое напряжение взятое непосредственно с батареи питания датчика. Это повысит мощность передатчика и, соответственно, дальность радиосвязи.
В качестве примера рассмотрим подключение дополнительных элементов в датчике ИП212-50М2 – выход звукового сигнала берется с 3 вывода встроенного микроконтроллера DD1, питание 5В с контрольной точки КТ1, общий и питание для передатчика подключается к минусового и плюсового вывода батареи соответственно.
В программе микроконтроллера реализуется следующий алгоритм. При обнаружении сигналов, идущих на звуковой пьезоэлемент автономного пожарного датчика, формируются сигналы управления и модуляции радиопередатчика. Всего формируется два типа кодовых посылок, поступающих на вход модулятора передатчика:
- при разряженной батарее – 15 пакетов 24-х битных команд, записанных в первых трех ячейках EEPROM микроконтроллера. Команды формируются при обнаружении короткого звукового сигнала на пьезоэлементе;
- при сработке датчика (режим – «Задымление») – 15 пакетов 24-х битных команд с кодом на единицу больше в третьем байте, чем записано в EEPROM. Посылки передаются с периодичностью 1 сек. с периодом модуляции 1.1-1.2 мс. Они формируются при обнаружении непрерывного звукового сигнала на пьезоэлементе;
Во время отсутствия сигнала на на пьезоэлементе (и, соответственно, на входе микроконтроллера) микроконтроллер находится в sleep-режиме и потребляет минимальный ток.
Вид доработанного пожарного датчика приведен на рис. 3 и 4:
Рис.3
Рис.4
При программировании контроллера в первые три ячейки EEPROM необходимо записать свои коды посылок – это могут любые 16-ные числа. Следует учесть, что каждый пожарный датчик может иметь свои коды и у каждого датчика их два – тот, что записан в EEPROM и на единицу больше.
По умолчанию в EEPROM записан код 0x11, 0x03, 0xA0. Соответственно, датчик формирует два кода: 0x11, 0x03, 0xA0 – режим «Батарея разряжена» и 0x11, 0x03, 0xA1 – режим «Задымление».
В архиве, приложенном к статье, содержится:
- дизайн проект модулятора радиопередатчика в Proteus, который симулирует работу модулятора и позволяет посмотреть передаваемые сигналы модуляции виртуальным осциллографом;
- прошивка микроконтроллера для МК типа PIC12F629 (PIC12F675).