بخشی از مقاله
چکیده :
در این مقاله تجهیزات و چگونگی عملکرد سیستم هوشمند ایمنی و هشدار دهنده گاز ارائه شده است؛ همچنین به نحوه طراحی آن در بخشهاي سخت افزاري و نرم افزاري پرداخته شده است. سیستم دزدگیر با بهرهگیري از ماژول SIM900 به گونهاي طراحی شده که با تشخیص حرکت انسان در محیطی که سنسور در آن مکان نصب شده، قابلیت تماس با شماره از قبل مشخص شده را دارد و نیز با استفاده از سنسور MQ9 به این سیستم قابلیت هشدار گاز نیز اضافه شده است.معمولاً در سیستمهاي موجود در بازار این امکانات به صورت یکپارچه وجود ندارد و نیاز بازار این را میطلبد که این قابلیتها یک جا در کنار هم باشند.
کلید واژه : دزدگیر، سیستم امنیتی، ماژول SIM900، نشت گاز
-1 مقدمه
با پیشرفت تکنولوژي، سیستمهاي امنیتی نیز توسعه پیدا کردند و امروزه از امکانات بیشتري براي ایمن کردن دزدگیرهاي اماکن استفاده میشود. یکی از قابلیتهاي اساسی که در اکثر سیستمهاي امنیتی مدرن دیده میشود، امکان ارتباط سیستم با وسایل ارتباطی قابل حمل همچون تلفنهاي همراه است که میتوان به واسطه سیم کارت و قابلیت ارسال SMS، آنها را کنترل نمود.باید گفت که تا همین اواخر دزدگیرهاي اکثر اماکن جهت اعلام خطر و یا هشدار به کاربران خود و یا مراکز پلیس از خط تلفن ثابت استفاده میکردند؛ که این خود باعث به وجود آمدن باگهاي امنیتی و مشکلات راه اندازي دزدگیرها بود . به همین دلیل امروزه تمام تولید کنندگان تجهیزات محافظتی اقدام به طراحی و تولید دزدگیرهایی با قابلیت سیمکارت گذاري کردهاند.
این دزدگیرها مزایاي بسیار زیادي نسبت به دزدگیرهاي معمولی و قدیمی دارند که از مهمترین آنها می توان به عدم نیاز به خط تلفن، نصب و راهاندازي سادهتر و امنیت بالاي آنها اشاره کرد. به علاوه در قسمت نشت گاز سیستم هم میتوان گفت که گاز گرفتگی به مسمومیت ناشی از استنشاق گاز منواکسید کربن اطلاق میشود؛ این گاز داراي هیچ گونه بو، رنگ یا علامت مشخصه خاصی نیست. به گزارش ایرنا و به نقل از وزیر بهداشت در هشت ماه نخست سال 95 دو هزار و پانصد و سی مسمومیت با گاز مونواکسید کربن در کشور اتفاق افتاده است؛ این مدار با تشخیص این گاز هشدار لازم را میدهد و افراد را از این حادثه مطلع مینماید و سعی شده است با فراگیر شدن استفاده از مدار پیشنهادي این آمار به حداقل رسانده شود.
-2 تشریح پروژه
در این پروژه در قسمت نشت گاز از مبدل آنالوگ و از سنسور MQ9 براي حس گاز موجود در هوا استفاده شده است. بازه تغییر سنسور MQ9 به 100 بخش تقسیم شده است و روي یک سون سگمنت 3تایی نمایش داده شده است. عدد 50 مرز خطر در نظر گرفته میشود و با رسیدن به آن بیزر شروع به صدا دادن میکند؛ براي تامین ولتاژ هم ازیک منبع 5 ولت استفاده میکنیم.در قسمت سیستم امنیتی نیز از سنسور PIR براي براي تشخیص حرکت انسان، میکروکنترلر AVR براي پردازش، ماژول GSM SIM 900 براي برقراري ارتباط با شبکه GSM و برقراري تماس تلفنی و پیامکی، آژیر براي هشدار، رله براي بستن دربهاي خروجی و قطعات مورد نیاز دیگر که در این پروژه استفاده خواهند شد. از جمله کاربردهاي پروژه میتوان به نصب در اماکن خصوصی، ادارهها، مغازهها و ... اشاره کرد.
-1-2 سنسور گاز MQ9
این سنسور آشکارساز گاز مونواکسید کربن - - CO، گاز شهري - - LPG و گاز متان است. براي شناسایی پایهها کافی است سنسور را جلوي خود بگیرید و سه پایه یک طرف را به هم وصل کنید و به مثبت 5 ولتوصل کنید، مهم نیست پایههاي کدام طرف را انتخاب کنید.
ویژگی ها:
حساسیت بالا در برابر گازهاي مایع فشرده، گاز طبیعی و گاز شهري
واکنش و عکس العمل سریع پایدار و طول عمر زیاد
مدار کنترل ساده
این سنسور داراي 6 پایه میباشد. در شکل - - 1 شماتیک و ظاهر سنسور را نشان داده شده است؛ همانطور که در شکل - 1 - دیده میشود پایههاي کناري دو به دو به هم متصل شدهاند . دو پایه مرکزي پایههاییاند که مربوط به گرمکن سنسور است و با تغییر میزان گاز مورد نظر جریان عبوري از آن تغییر کرده و نهایتاً خروجی مورد نظر شما تغییر میکند.
-2-2 ماژول سنسور حرکت مادون قرمز HC-SR 501 تشخیص حرکت بدن PIR
این سنسور به طوري عمل میکند که اگر شخصی وارد یک محیط شود خروجی آن Hi میشود و از این سنسور براي مواردي مثل دزدگیرها یا کنترل اتوماتیک یک محیط میتوان استفاده کرد.سنسورهاي PIR یا Passive Infra-Red براي تشخیص حرکت بر مبناي نور مادون قرمز ناشی از گرماي موجود در محیط کاربرد دارند. از همین رو استفاده از این سنسورها در سیستمهاي امنیتی براي تشخیص حرکت انسان و یا ورودهاي غیر مجاز بسیار رایج میباشد. راه اندازي اولیه و کالیبره شدن این سنسورها چیزي در حدود 10 تا 60 ثانیه به طول میانجامد و در طی این مدت براي تنظیم دقیق نباید در شعاع دید آنها حرکتی انجام پذیرد.
سنسور حرکت مادون قرمز پیروالکتریک HC-SR 501 یک ماژول مؤثر، ارزان قیمت و قابل تنظیم براي تشخیص حرکت در محیط میباشد، اندازه کوچک و طراحی فیزیکی این ماژول به شما این امکان را میدهد به راحتی از آن در پروژه خود استفاده نمایید. خروجی این سنسور تشخیص حرکت میتواندمستقیماً به یکی از پایههاي میکروکنترلر متصل گردد و در صورت تشخیص هر نوع حرکتی توسط سنسور، مقدار این پین Hi میگردد. دو پتانسیومتر موجود بر روي برد این امکان را به شما میدهد تا بتوانید حساسیت و زمان انتظار براي ایجاد تأخیر پس از تشخیص یک حرکت را تنظیم نمایید.مشخصات سنسور به همراه برد راه انداز به صورت زیر است:
•حساسیت و زمان انتظار قابل تنظیم
•ولتاژ کاري: 5 تا 11 ولت DC
•مسافت تحت پوشش: 3 تا 7 متر قابل تنظیم
•زاویه تشخیص: 120 درجه
•زمان انتظار براي تشخیص حرکت بعدي: 0/3 تا 18 ثانیه قبل تنظیم
کاربردها:
•سیستم هاي امنیتی و ساخت دزدگیر
•روشن نمودن چراغهاي منازل، پارگینگ، ساختمان و ... به صورت هوشمند و بر اساس تشخیص حرکت
•کنترل و اتوماسیون صنعتی
•سیستمهاي هشدار
•درب هاي اتوماتیک
•نور پردازي هوشمند
-3-2 ماژول GSM SIM 900
ارتباط از راه دور، یکی از قابلیتهاي کلیدي و کاربردي براي طراحان الکترونیک به حساب میآید. حال آنکه یک مهندس طراح با افزودن برد راه انداز SIM900 به دستگاه طراحی شده خود این قابلیت حیاتی را در اختیار میگیرد. برد راه انداز SIM900 در حقیقت یک تلفن همراه هوشمند است که فرمانهاي مختلف و متنوع دستگاههاي طراحی شده را به درستی دریافت و ارسال مینماید و از سوي دیگر پاسخهايمربوط را نیز از دستگاه یا کاربر انسانی دریافت کرده و به دستگاههايطراحی شده تحویل میدهد.
قابلیتهاي این ماژول به صورت زیر میباشد:
ارسال اطلاعات هر دستگاه به سرعت و از راه دور، ارسال و دریافت اطلاعات از طریق GSM, GPRS, SMS برخورداري از ماژول پیشرفته Sim900A - آپدیت شده و هماهنگ با سیستم مخابراتی کشور - قابلیت کار کردن با تمامی اپراتورهاي مخابراتی، راه اندازي و استفاده فوق العاده آسان.رابط سیم کارت مطابق با مشخصه GSM فاز 1 و مشخصه GSM فاز +2 جدید براي سیم کارت سریع 64 kbpd میباشد. هر دو سیم کارت 1.8 V و 3 V پشتیبانی میشوند. رابط سیم کارت از یک رگولاتور داخلی از داخل ماژول تغذیه میشود. شرکت سازنده توصیه میکند از المان محافظت در مقابل ESD - مانند ESDA6V1W5 و - SMF استفاده شود. مقاومت - 50 K ohm - Pull Upقبلاً از داخل به ماژول اضافه شده است. مدار جانبی سیم کارت باید نزدیک سوکت سیم کارت قرار بگیرد. مدار مرجع نگه دارنده 8 پایه در زیر مشهود است.
