Сопряжение домофонов. Часть № 1 «Цифровой» домофон. Алгоритм работы

Сопряжение домофонов. Часть № 1 «Цифровой» домофон. Алгоритм работы

Что человек, когда он занят только сном и едой?
Животное, не больше.
Вильям Шекспир

Лиха беда начало

Всё началось с ремонта в квартире и установки видеодомофона, т.е. появилось два домофона. Один — подъездный аудиодомофон и второй — квартирный видеодомофон. В процессе их использования появилась необходимость объединить их в одно устройство. Логичнее всего подключить подъездный домофон к квартирному, имеющему лучший дизайн, тем более, что из двух имеющихся каналов, на нем используется только один.
Для того, чтобы произвести объединение необходимо, для начала, изучить алгоритмы работы. Поиск в Internet, к сожалению, не дал особых результатов. Удалось только выяснить, что подъездный домофон представляет из себя, так называемый, «цифровой» домофон. Слово «цифровой» специально заключено в кавычки потому что, как оказалось, цифровым является только набор номера квартиры. Звук же передается в аналоговом виде.

Все абонентские трубки параллельно подключены к двухпроводной линии, от которой и осуществляется их питание.

При совпадении передаваемого номера квартиры и номера, установленного на трубке, звучит звуковой сигнал. Выяснить подробнее алгоритм работы не получилось. Необходимо было приступать к «натурным» экспериментам, т. е. записать сигнал вызова от вызывной панели и проанализировать его.

Схема абонентской трубки

Первоначально с платы была срисована схема домофонной трубки:

Обратите внимание, что на схеме отсутствует разговорный узел. Во-первых, для анализа алгоритма работы он не нужен, во-вторых, у разных трубок он реализован по-разному. Номиналы резисторов и конденсаторов, а также типы диодов, транзисторов и микросхем указаны в соответствии с реальной трубкой.
Из схемы видно, что распознавание номера квартиры, устанавливаемого DIP-переключателем DSW1 в двоичном коде, осуществляется синхронным двоичным счетчиком 74HC40103. Элемент U1:D (микросхема CD4093B — четыре двухвходовых триггера Шмитта) представляет из себя входной формирователь сигнала. Элемент U1:A совместно с R9, C6 представляет из себя формирователь импульса сброса (reset) для RS-триггера (U1:C, U1:B) и импульса начальной загрузки счетчика U2. Элементы R10, C8 и R7, C5 предназначены для фильтрации «коротких» импульсов (при поступлении подобных импульсов конденсатор не успевает зарядиться/разрядиться, соответственно, напряжение на нем не достигает порогов логических уровней). Транзисторы Q1 и Q2 используются для подключения разговорного узла. Формирование импульса открывания двери происходит при нажатии кнопки DOOR.

В исходном состоянии на линии присутствует напряжение питания (примерно 5 В), на выходе U1:D присутствует логический «0», конденсатор C6 разряжен, на выходе U1:A — «1», конденсатор C8 заряжен, на выходе триггера (U1:C, U1:B) — «0», разговорный узел отключен.
Итак, из предварительного анализа работы схемы, можно сделать вывод, что сигнал от контроллера домофона должен состоять, как минимум, из следующих частей:

1. Импульс загрузки счетчика кодом квартиры (назовем его импульсом синхронизации) — должен иметь достаточную длительность для заряда конденсатора C6 до уровня «1»
2. Пауза перед набором номера квартиры — должна иметь достаточную длительность для разряда конденсатора C6
3. Импульсы номера квартиры — должны быть достаточно короткими, чтобы конденсатор C6 не успел зарядиться до «1» к окончанию последнего импульса, иначе произойдет загрузка счетчика кодом квартиры
4. Вызывной сигнал — импульсы звуковой частоты
5. Импульс приведения схемы в первоначальное состояние (назовем его импульсом сброса) — фактически импульс отключения разговорного узла, должен иметь достаточную длительность для заряда конденсатора C6 до уровня «1».

Реальный сигнал от контроллера домофона

Схема трубки готова, предварительный анализ алгоритма работы проведен, настало время произвести запись реального сигнала. С помощью простенькой схемы на микроконтроллере была произведена запись:

Произведенная запись сигнала подтвердила предварительный анализ алгоритма работы. Явно видны: синхроимпульс, импульсы набора номера квартиры, акустический сигнал вызова и импульс сброса схемы в первоначальное состояние после опускания трубки. Рассмотрим наиболее важные из них подробнее.

Импульс синхронизации

В начале и в конце импульса синхронизации видны короткие импульсы — пять штук с каждой стороны. Их назначение остается загадкой. Длительность синхроимпульса примерно 220 мс.

Импульсы набора номера квартиры

К сожалению, из-за низкой частоты дискретизации (30 кГц) встроенного АЦП микроконтроллера произвести точную запись импульсов набора номера не удалось. Удалось только примерно определить длительность импульса (около 60 мкс) и паузы между импульсами (около 100 мкс).

Импульс сброса схемы в первоначальное состояние

Длительность и форма импульса в точности соответствуют импульсу синхронизации.

Моделирование схемы трубки

Для детального понимания работы схемы трубки, да и просто для тренировки, проведем моделирование схемы в программе «ISIS», входящей в комплект программ «Proteus». Для этого добавим светодиод D3 (будем его использовать для индикации подключения разговорного узла) с ограничительным резистором R6, генератор сигнала вызова «CallingGenerator» с ограничительным резистором R11, осциллограф и модуль «Transient Analysis». Резистор R11 необходим для моделирования сигнала открытия двери, при моделировании вызывного сигнала R11 желательно установить в 1 Ом, при моделировании сигнала открытия двери — 1 кОм. Архив проекта для ISIS можно взять здесь.
Для генерации сигнала вызова воспользуемся Easy HDL генератором в цифровом режиме — это позволит в точности воспроизвести сигнал и, при необходимости, с легкостью вносить в него изменения. Например, генерация импульсов набора номера квартиры будет выглядеть следующим образом:

FOR i=1 TO ApartNumber
 OUT = 0
 SLEEP FOR 60u
 OUT = 1
 SLEEP FOR 100u
NEXT i

Полностью скрипт генерации вызывного сигнала можно посмотреть в проекте ISIS. Обратите внимание, что в скрипте присутствуют два акустических сигнала вызова.
Установим на DIP-переключателе номер квартиры 191 и в генераторе запрограммируем тот же номер. Запускаем анализ:

Из диаграммы видно, что моделирование полностью подтвердило теоретический анализ алгоритма работы схемы домофонной трубки.

Установим на DIP-переключателе номер квартиры 175:

В этом случае счетчик досчитывает до 0 и на выходе появляется логический «0», но тут же приходит следующий импульс набора номера квартиры и состояние счетчика становится равным 255 — выход переключается в «1», счет на уменьшение продолжается. Длительности сформированного «нулевого» импульса недостаточно для разряда конденсатора C5, поэтому триггер не переключается, разговорный узел остается отключенным и абонент не слышит вызывного сигнала.

Установим на DIP-переключателе номер квартиры 210:

В этом случае счетчик не успевает досчитать до 0, на выходе не появляется логический «0», разговорный узел не подключается.

Промоделируем импульс открытия двери, формируемый при нажатии кнопки «DOOR» (не забываем увеличить сопротивление резистора R11 до 1 кОм):

Увеличим масштаб:

Из полученной диаграммы видно, что длительность импульса открытия двери составляет примерно 8.5 мсек. Сигнал открытия двери фактически представляет собой разрыв абонентской линии на 8.5 мсек. Из схемы трубки также видно, что сигналом положенной трубки является повышение сопротивления нагрузки линии примерно до 50 кОм (R1 + R2), причем длительность повышения сопротивления должна быть в несколько раз больше 8.5 мсек, чтобы не было ложного распознавания сигнала открытия двери.

Долго ли, скоро ли, а все будет конец

Итак, алгоритм работы «цифрового» домофона разобран по полочкам, примерные параметры вызывного сигнала определены. Следующим этапом будет изучение алгоритма работы видеодомофона.

Благодарность не есть право того, кого благодарят,
а есть долг того, кто благодарит;
требовать благодарности — глупость;
не быть благодарным — подлость.
Василий Осипович Ключевский

Натолкнула на мысль и оказала помощь в разборе алгоритма работы «цифрового» домофона дискуссия «Интерфейсы и протоколы домофонов», за что выражаю благодарность всем ее участникам.

Устройство и ремонт трубки домофона. Часть 2.

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga.ru. В первой части статьи мы разобрались, как можно своими силами устранить основные неисправности, возникающие при эксплуатации трубки домофона. Сегодня продолжим разбор неисправностей и способы их устранения. Как и в первой части, выкладываю принципиальную схему абонентской трубки ТКП 12М.

3. Вы набираете номер, жмете «вызов», а он сбрасывается.

Здесь придется немного попотеть, так как причин хватает.

В первую очередь снимаете трубку, и смотрите концы «плюс» и «минус», приходящие от панели домофона, чтобы они небыли оторваны. Если концы на месте, значит, отсоединяем их и идем дальше.

Запомните! Домофонная трубка имеет полярность подключения. Поэтому, когда будете ее снимать, обязательно промаркируйте приходящие провода: «плюс» и «минус»

.

Открываем трубку. Для этого окручиваете винт, крепящий верхнюю крышку, вставляете конец тонкой отвертки в место, куда входит шнур, и отщелкиваете защелки в нижней части трубки. Теперь уже не составит труда руками до конца снять верхнюю крышку.

Сразу обращаем внимание, чтобы к клеммам динамика были припаяны оба провода. Со временем бывает, что из-за некачественной пайки отваливаются провода от клемм. Это вторая причина, почему вызов сбрасывается. Если провод отвалился, припаиваем его. Попутно проверяем целостность катушки динамика – это третья причина сброса вызова.

Мультиметр, или любой другой измерительный прибор ставим в режим измерения сопротивления. Если с катушкой динамика все в порядке, то в момент прикосновения щупами к клеммам динамика Вы можете услышать щелчок, тогда как сопротивление катушки должно быть в пределах 40 – 60 Ом. В моем случае сопротивление составило 42 Ома.

Собираем трубку и пробуем ее работу. Если трубка работает, значит, Вы победили, если нет, идем дальше.

Следующим элементом, из-за которого происходит сброс вызова – это тумблер (выключатель), отвечающий за включение и отключение трубки, и на принципиальной схеме он обозначен как «SA2».

Как правило, он расположен рядом с кнопкой открывания двери. Его можно купить, но именно такой не всегда есть в продаже, поэтому его легче отремонтировать.

По бокам у тумблера есть защелки, которыми он держится за панель. Тонкой отверткой давите на защелку, одновременно выдавливая эту сторону тумблера, но так, чтобы он собой только вдавил защелку. Те же действия производите с противоположной стороны, и теперь можете сразу вынимать выключатель.

Для удобства ремонта тумблер можно отпаять, но тогда не забываем отметить концы, какой куда.

Берем тонкую отвертку, можно нож, и просовываем между клавишей и корпусом выключателя на глубину 3 – 4мм (левая часть фото).

Концом отвертки аккуратно выдавливаем боковую сторону клавиши наружу до появления фиксатора (выделен кружком). Теперь с противоположной стороны выключателя проделываем то же самое, и уже вынимаем всю клавишу. У Вас должно получиться как на фотографии справа. Запоминайте сразу, как все стоит.

Переворачиваем корпус выключателя, чтобы вытащить подвижный контакт.
Когда Вы посмотрите на изображение ниже, то увидите, сколько скопилось грязи на контактах и внутри тумблера. А так как напряжение и ток здесь маленькие, то этой грязи вполне достаточно, чтобы не было прохождения сигнала от панели домофона.
Берем палочку с ватой, спирт и все это дело вычищаем. Если дома не окажется спирта, воспользуйтесь водкой.

Собирается он также просто, как и разбирается. Вдавливаете, например, левую сторону клавиши так, чтобы фиксатор только зашел в корпус. А теперь большим пальцем вдавливаете всю клавишу вниз, пока она не станет на свое штатное место.

Если возникнут проблемы при вдавливании только пальцем, помогите отверткой, отодвигая боковую часть корпуса.
После сборки обязательно пощелкайте тумблером, убедитесь, что он четко срабатывает. Вставляем его на место, собираем трубку и проверяем. Трубка заработала – Ура!

Еще один момент надо знать, это когда Вы собираете корпус трубки — причем это касается всех трубок. Провода, находящиеся внутри, укладывайте так, чтобы они не мешали работе подвижным частям.

4. «Вызов» проходит (звонок звенит), но когда поднимается трубка – «вызов» сбрасывается.

Такой причиной является переключатель «SA3», на который давит «язычок» когда Вы кладете трубку на место. Это как раз тот переключатель, который нужно отжать, чтобы начать разговор, когда у трубки западает «язычок». Так же он может быть причиной, когда «вызов» сбрасывается.

Его можно вылечить налив спирта вовнутрь и несколько десятков раз пощелкать клавишей. Но этого хватает ненадолго. В свое время я разбирал и чистил эти переключатели, и скажу Вам, это не на долго. Из десяти случаев, семь начинали работать, но по истечении некоторого времени они опять выходили из строя. Поэтому я Вам советую заменить этот переключатель.

У него шесть ног, и поэтому для неподготовленного пользователя этот переключатель выпаять будет нелегко, но отчаиваться не надо, все когда-то делается в первый раз, и Вы не исключение.

Берем отвертку, вставляем между платой и нижней частью корпуса переключателя, например, с правой стороны. Теперь, приподнимая отверткой правую сторону, паяльником прогреваем все три ее боковые ножки.

Для этого прислоняем жало между любой боковой и центральной ножками. Как только припой расплавился, тут же переносим жало на другую крайнюю ножку, при этом центральная ножка постоянно прогревается вместе с крайними. То есть получается, что ножки переключателя греются парами, не давая припою застыть. Так нужно делать до тех пор, пока не почувствуете, что выпаиваемая сторона чуть-чуть сдвинулась вверх.

Теперь переходим на правую сторону переключателя, и таким образом, расплавляя припой, пытаемся приподнять ее вверх. Не надо пытаться приподнимать сразу много. Делайте постепенно.

Когда переключатель будет приподнят над платой, но еще не до конца выпаян, его уже можно приподнимать пальцами. Так же плавите припой на правой стороне, приподнимая ее, затем переходите на левую, и так, пока переключатель не окажется в руках. У меня на все это уходит около минуты.
Если в отверстиях остался припой, уберите его. Вставляете переключатель, припаиваете, собираете трубку, подключаете.

5. Когда Вы или Вас плохо слышно.

В первую очередь попробуйте несколько раз повращать влево — вправо ползунок подстроечного резистора «R5». Он предназначен для регулировки баланса между динамиком и микрофоном. На изображении резистор выделен кругом.

Как правило, рабочая часть таких резисторов выполнена методом напыления графита, а сам подвижный контакт, расположенный на ползунке, из металла. Так вот, со временем между рабочей и подвижной частями теряется электрический контакт, а вращением ползунка мы его как бы восстанавливаем. После этого обязательно возвращаем положение ползунка в первоначальное место.

Запомните! Не пытайтесь подстроечными резисторами регулировать какой-либо параметр. Поверьте, что в 99,9 % случаях, дело не в них. Вы можете покрутить его для восстановления контакта, в крайнем случае, заменить, но не более. Ищите неисправность в другом месте.

Следующим радиокомпонентом, выход из строя которого может повлиять на плохую слышимость является конденсатор С4. На фото вверху он указан стрелкой. Вообще электролитические конденсаторы – это самое слабое место в радиотехнике, так как со временем теряют свою первоначальную емкость из-за высыхания электролита.

Занимаясь ремонтом трубок домофонов, мне ни разу не пришлось менять конденсатор С4. Возможно, что техника еще новая и электролиты не успели состариться. Но все же имейте ввиду, что этот конденсатор так же влияет на слышимость в динамике.

Бывали случаи, когда все радиокомпоненты исправны, заменил все что можно, а слышимость в трубке все равно тихая. Тогда, просто тупо меняешь динамик, и звучание и слышимость становятся великолепными. Такое тоже бывает.

Если когда-нибудь придется менять электролиты, знайте, они имеют полярность выводов «+» и «-», не перепутайте их при установке. На платах эти выводы не всегда указываются, поэтому перед тем как выпаять — отметьте «плюс».

Теперь вариант когда Вас плохо слышно.

Здесь также сначала надо покрутить ползунок подстроечного резистора, если не поможет, пробуйте заменить микрофон. В 90 % случаях именно из-за микрофона идет плохая слышимость в вызывной панели домофона.

В моей практике часто попадались трубки, в которых микрофон был не до конца вставлен в свое штатное место. Достаточно было его вдавить до упора, как слышимость в панели становилась отличной. И последнее, что можно заменить, так это конденсаторы С3 или С2.

Ну вот, в принципе, по домофонным трубкам рассказал все. Теперь у Вас не должно возникнуть проблем, касающихся ремонта абонентских трубок такого плана.

Читайте мою следующую статью о подключении трубки к подъездному домофону.
Удачи!

Доработка домофона протоколом MQTT для управления с телефона (версия 2.0) / Habr

Совсем недавно я уже писал про доработку домофона протоколом MQTT.

В комментариях Владимир instalator написал:

Схема явно не продумана. Нет необходимости вообще вмешиваться в схему трубки, достаточно подключить устройство в разрыв линии и эмулировать трубку подбросом нужных сопротивлений.

Я почему-то упустил из виду возможность имитации трубки домофона, ведь такой подход действительно не потребует вмешиваться в схему самой трубки, можно будет перехватывать управление на подходе к ней. Более того, такой подход, при необходимости, позволяет вообще не использовать домофонную трубку. Повесили устройство и открываем дверь с телефона. При желании можно и вовсе развить идею до батарейного питания.

Кстати говоря, в предыдущей схеме была ошибка (статью я уже поправил), на которую никто не обратил внимание, и которая приводила к нестабильной работе домофона. Иногда он отказывался открывать дверь, а я не мог понять причину. Я подключил светодиод между + и — линии, в то время как родной светодиод при поднятии трубки отрывался от земли. Таким образом, в моем варианте в момент открытия двери сопротивление в линии было недостаточно высоким (по крайней мере я так думаю) из-за присутствия светодиода и панель домофона не понимала сигнал открытия. Понял я это только когда начал рисовать новую схему с “подбросом нужных сопротивлений”.

Принцип работы трубки известен, я описывал его в предыдущей статье. Единственное, что я возможно упустил из виду: панель дает вызов одному абоненту в один конкретный момент времени и ждет от него принятия решения. Просто так, без факта входящего звонка, взять и подать сигнал на открытие двери подъезда бесполезно. Это важно, но не все, кажется, знают об этом, так как были несколько комментариев по этому поводу.

Итак, начнем. Подъездная панель различает сигналы по уровню сопротивления в линии, для имитации работы необходимо лишь подбрасывать ей нужные номиналы. Я попробовал нарисовать схему на том, что у меня уже было в моем модуле: два электромеханических реле и две оптопары, одна из которых развернута на прием сигнала.

Реализация выглядит так:

Прошу меня извинить за такое простое изображение схемы, это чтобы объяснять было легче:

• Реле1 нужно для перехвата управления: если мы хотим вмешаться в работу домофона, то реле перекидываем, в противном случае трубка остается подключенной и работает штатно (это же касается случая, когда на нашем устройстве нет питания, реле замкнуто на трубку).
• Реле2 в нормальном состоянии обеспечивает землю для светодиода и держит в линии сопротивление 51 Ом для имитации сопротивления лежащей трубки (если конечно Реле1 перекинуто).
• Когда идет вызов, на микроконтроллер через оптопару Звонок поступает сигнал, и принимается решение. В случае открытия, перекидываем Реле1 и Реле2 в противоположные состояния.
• Сначала вызывная панель ждет снятия трубки с базы: тут дело за транзистором и оптопарой Открыть. По-умолчанию транзистор притянут к питанию — открыт, и в линии имитация снятой трубки ~400 Ом. Когда на оптопару Открыть подается сигнал, транзистор притягивается к земле и разрывает цепь, что равносильно сигналу на открытие.

Чисто на оптопаре у меня, почему-то, сделать не получилось: панель домофона постоянно выдавала ошибку Lin1, что означало обрыв в линии: либо тока не хватало, либо скорости открытия.

Довешивал транзистор и резисторы навесным монтажом:

Повторюсь, я делал на релейном модуле, который у меня уже был после первой версии, с определенным набором реле. Наверняка схему можно оптимизировать, например на твердотельных реле:

Или что-то подобное, зависит от вашей фантазии. Только надо внимательно подбирать твердотельные реле, т.к они имеют ненулевое сопротивление канала и могут оказать существенное влияние в то время, когда в линии должно быть 50 Ом. У канала твердотельного реле обычно сопротивление от 5 до 25 Ом, что на фоне необходимых 50 Ом скажется существенно.

Программа претерпела совсем небольшие изменения в части устранения недочетов и добавления режима Открыть беззвучно. На практике чаще всего я пользовался комбинацией Выключить звук и Открыть разово, решил объединить две настройки в одну: звонок перехватывается в беззвучном режиме, открывает дверь и переходит обратно в режим со звуком.

Плату я разместил все так же внутри трубки домофона, подпаявшись к основной плате, благо теперь это всего лишь три провода. Я сделал этот для того, чтобы спрятать устройство внутри и использовать стандартные зажимы линии.
Но теперь это не обязательно, можно вешать устройство в разрыв линии.

Желающие могут попробовать (может я и сам попробую чуть позже) переделать устройство на батарейное питание. Для этого придется немного изменить схему и логику работы: звонок в домофон будет пробуждать микроконтроллер, он в свою очередь подключаться к wi-fi и проверять, есть ли для него команды на открытие. Если нет, то выставлять статус звонка и ждать принятия решения, после чего снова уходить в сон. Затраты энергии не должны быть большими, домофон звонит не так часто, главное правильно сделать схему питания. В случае батарейного питания не понадобится гальваническая развязка, всю логику можно будет сделать на обычных транзисторах. Идея мне кажется интересной, т.к не у всех есть возможность подвести питание к домофону. Может есть желающие помочь с корпусом и мобильным приложением? Можно попробовать запилить в серию.

Вообще я весьма доволен получившейся поделкой, еще и прошивается по воздуху — одно удовольствие. Приглашаю к обсуждению.

Всё о домофонах: Схемы домофонных трубок

Решил собрать все схемы трубок в одном месте.

Трубка Cyfral Все цифраловские трубки построены по одной схеме с минимальными различиями, может не быть переключателя со светодиодом или геркон заменен на механическую кнопку, также R7 заменяют на постоянный резистор 47кОм. Метакомовские ТКП-01 также построены по ней, но в других моделях есть отличия.

Трубка Метаком ТКП-06М

Трубка Метаком ТКП-12М

 Не забываем Белорусских производителей.

Трубка Пиррс

Трубка Элтис (Пиррс)

Пиррсовские трубки не совместимы с остальными, так как рассчитаны на другие уровни напряжений.

Трубка Belsplat / Smartel

Некоторым, судя по монтажу, помогали китайские товарищи.

Кстати, к Пиррсу можно подключать метакомовские / цифраловские / белсплатовские трубки, нужно только добавить в линию 4 диода.

Создание умного домофона с автоответчиком и Интернет-соединением / Habr

Не так давно я чинил домофонную трубку и задумался — а не сделать ли мне небольшую модернизацию? Научить его уведомлять меня через Интернет о том, что кто-то приходил, или даже удалённо открывать дверь с мобильного телефона… А затем я решил — почему бы вообще не сделать автоответчик? На телефонах сейчас автоответчик уже мало кому нужен, а вот знать, кто же ко мне приходил, было бы весьма полезно, особенно при том, что я не привык брать трубку, если никого не жду. Воплотить идею в реальность оказалось не так уж сложно.

У меня домофон Cyfral, после недолгих поисков я нашёл кучу разных схем их трубок. Судя по всему, домофоны других компаний работают по примерно такому же принципу. Схему своей трубки я начертил сам (мог допустить ошибки):

Принцип работы прост. Пока домофон не используется, питания в линии нет. Когда трубка лежит, динамик напрямую соединён с линией, сопротивление трубки при этом менее 50 Ом (домофон будет ругаться и выдавать ошибку, если это не так). Когда трубку снимают, размыкается SW2, включается микрофонный усилитель, и сопротивление трубки возрастает, за счёт чего домофон и понимает, что начался разговор. Когда нужно открыть дверь, нажимается кнопка SW1, в результате чего сопротивление трубки вырастает ещё сильнее.

Я решил вытащить плату из обычной трубки, подпаяться прямо к ней и поместить всё это в винтажный корпус старого настенного дискового телефона.

Какие же точки на схеме нужны? Во-первых, нужно отслеживать наличие сигнала в линии, чтобы понимать, когда кто-то звонит, и когда разговор завершён. Для этого нужен плюсовой провод от домофонной линии (да, там важна полярность), а лучше точка после защитного диода D1. Для того, чтобы симулировать снятие трубки, нужно поставить реле последовательно с SW2. Для открытия двери нужно либо замыкать базу транзистора на землю, либо тупо размыкать цепь. Для воспроизведения звука нужно подавать сигнал на MIC- через резистор в 10-15 кОм. Самой сложной задачей оказалась запись звука. Можно поставить на выводы динамика трансформатор для гальванической развязки или просто через конденсатор получить переменную составляющую. Эксперименты показали, что особой разницы нет.

Для своего проекта я взял микроконтроллер ATMEGA64. У него есть аппаратный ШИМ, который вполне неплохо справляется с воспроизведением звука, а аналого-цифровой преобразователь можно использовать для записи звука. Данные было решено хранить на обычной SD-карте. Для переключения между трубкой (обычный режим) и микроконтроллером (запись/воспроизведение звука) я задействовал электромагнитные реле. Кстати, при таком варианте трубка становится самой обычной в случае, если пропадает внешнее питание. Ну а для связи с внешним миром я решил использовать свою самодельную сеть, о которой писал в другой статье.

Основная плата получилась такой (реле вынес на отдельную):

Готовый вид:

В корпусе телефона:

Да, получилось не очень-то аккуратно… Я плохо делаю всё, что делаю руками.

Итоговый вид:

Демонстрация работы:

Ну а если есть диск, почему бы не задействовать его для управления? Идеальный интерфейс же:

Но гораздо удобнее управлять им с PC:

Или с телефона, при этом используются и push-уведомления:

Есть три типа режимов работы:

• Воспроизвести звуковую запись («Здравствуйте, хозяин уже ждёт вас, заносите пиццу скорее!») и открыть дверь
• Воспроизвести звуковую запись («Оставьте сообщение после гудка…»), записать сообщение и воспроизвести другую запись («Спасибо, пока!»)
• Просто воспроизвести запись («Извините, хозяин недоступен» или «Никого не хочу видеть»)

При этом есть возможность установить однократный режим, который сменится на основной после первого звонка. Очень удобно при заказе пиццы, например: при звонке в домофон больше не нужно в спешке вскакивать с кровати и искать тапочки, курьеру на тот момент уже открыта дверь подъезда. Ну а записи, которые оставляются на автоответчике, неспеша закачиваются на удалённый сервер, откуда могут быть прослушаны прямо с мобильного телефона. Да, при этом создаётся несжатый WAV файл с полноценным заголовком, который уже не требует дополнительной обработки.

Ну и самое главное — я получил кучу опыта: научился работать с SD-картами и FAT, воспроизводить и записывать звук, а ещё стал лучше понимать, как работает аналоговая техника. Пожалуй, это самое важное в любом, даже очень бессмысленном проекте 🙂

Управление координатным домофоном Vizit (Cyfral)

Решил переделать управление домофоном. Первая версия была сделана на реле, которые достаточно громко щелкали. Переделал на полупроводниковых реле, теперь управление домофоном бесшумное.

В доме установлен домофон Cyfral, но схема будет работать и на домофонах Vizit так как принцип работы у них одинаков.

Предыдущая версия на реле

Принцип работы координатного домофона достаточно прост. Когда трубка уложена она имеет сопротивление 50 Ом, которые создает маленький динамик используемый для сигнала вызова. Когда трубка снята сопротивление около  300 — 400 Ом, при нажатии кнопки открывания замка сопротивление составляет несколько килоом либо просто разрыв линии.

При создании схемы управления одним из условий было не вмешиваться в схему трубки домофона, но при этом полностью оставить функциональность оной. Это полностью удалось решить.

Принципиальная электрическая схема трубки домофона УКП-7

Схема устройства представлена на фото ниже. Устройство подключается в разрыв линии идущей на трубку домофона.  Принцип работы следующий:

В режиме ожидания реле К2.1, К2.2 и К1.2 включены, при этом реле К2.1 шунтирует подстроечный резистор R7, а реле К2.2 резистор R8. Таким образом устройство никак не влияет на цепь включения трубки домофона и она полностью остается работоспособной в штатном режиме.

Реле К2.1 используется для имитации поднятия трубки домофона, т.е. когда реле отключается то в цепь вводится дополнительное сопротивление резистора R7 (~300 Ом).

Реле К2.2 эмулирует нажатие кноки открытия замка входной двери, включая в цепь резистор R8 ( ~10 КОм).

Таким образом для открытия замка входной двери необходимо сначала «поднять» трубку отключив управляющий сигнал на реле К2.1 и следом отключить управляющий сигнал на реле К2.2 и замок откроется.

Реле К1.2 служит для отключения трубки домофона, например на ночь при сценарии «Сон», чтобы никто не беспокоил. Но при отключении трубки от цепи при наборе номера квартиры на вызовной панели она будет сбрасываться, т.к. блок управления домофоном не будет видеть трубки и вызов не пройдет на панали вызова. Для этого случая можно с эмулировать саму трубку включив реле К1.1 которая включит в цепь резистор R9 (~50 Ом) тем самым обманув блок управления домофоном и при наборе номера квартиры на вызывной панели вызов не сбросится.

Так же в схеме присутствует оптрон VO3, который служит для контроля звонка домофона, т.е. при поступлении звонка оптрон переключается подтягивая выход на землю.

Принципиальная электрическая схема блока управления домофоном

 

Плата блока управления домофоном

Плата управления собрана на микроконтроллере ATMega328P. Для управления домофоном используется протокол MQTT. В качестве Ethernet контроллера используется микросхема W5500. Так же на плате собран DC DC блок питания на микросхеме LM2596, она рассчитана на выход до 3 Ампер, что для питания этой платы много, но я планирую установить планшет на эту стену и этого питания как раз хватит для питания.

По мимо управления домофоном, на плате сделал вход для кнопки звонка и выход для управления светодиодами WS2812 встроенными в кнопку звонка. Оставшиеся порты ввода/вывода думаю могут пригодится для управления планшетом.

Код как всегда в открытом доступе на моей странице гитхаб.

Как установить домофон своими руками? Советы от Леруа Мерлен в Москве.

1Меры предосторожности

Для того чтобы понять, как установить домофон самостоятельно, не подвергая себя опасности:

• Перед началом работы с электропроводкой отключите электричество с помощью главного рубильника,

• Соблюдайте нормы электрической безопасности,

• Используйте изделия, соответствующие нормам,

• Ни в коем случае не устанавливайте трансформатор во влажном помещении или на улице.

2Электропровода

Правильный выбор проводов гарантирует оптимальную работу устройства. Данная таблица приведена для общей информации. Не забудьте ознакомиться с приложенной к устройству схемой.
 

Аудио-домофон		Видео-домофон
До 50 м	Более 50 м	До 25 м	Более 25 м
провод 6/10	провод 1,5 мм	провод 6/10	провод 1,5 мм или максимальный кабель

3 Электрическая защита

Домашний домофон должен быть подключен к электросети, защищенной предохранителем 10 А или автоматом 16 А.
Для безопасности людей рекомендуется также установить устройство защитного отключения 30 мА.

Возможны два типа электропитания:

	1. Переговорное устройство подключается непосредственно к розетке электросети (силовым проводом). Трансформатор интегрирован в переговорное устройство.
	2. Трансформатор не интегрирован в переговорное устройство, а подключается к нему и к электросети.

4 Установка

При необходимости проведите следующие подготовительные работы: — Выкопайте траншеи между уличной панелью вызова и вашим домом. — Проложите в земле гофрированные трубы для проводов. — Проведите в трубах провода, оставив свободные окончания проводов длиной около 20 см. Точно отмерьте необходимую длину проводов между местом расположения уличной панели вызова и переговорным устройством.

Советы
• Для лучшей работы устройства необходимо избегать дополнительных соединений между уличной панелью вызова и внутренним переговорным устройством.
• Если проводка уже проложена, проверьте количество проводов перед тем, как покупать домофон.
• Если вы строите дом, необходимо заранее предусмотреть траншеи и проложить в них гофрированные трубы со стальной протяжкой.

5Установка уличной панели вызова

	1. На выбранной стене или на столбе определите место расположения уличной панели вызова. Она должна находиться на высоте 1,60 м от земли.
	Для накладных моделей (А): отметьте места расположения крепежных шурупов, просверлите отверстия и вставьте в них дюбели.   Для встраиваемых моделей (В): прочертите линии для штрабы и отметьте расположение встраиваемой коробки устройства.
	2. Прорежьте штрабу с помощью зубила, учитывая толщину гофрированной трубы и встраиваемой коробки (для встраиваемой модели).
	3. Установите встраиваемую коробку в углубление и зафиксируйте ее с помощью цемента.
	4. Поместите гофрированную трубу в штрабу и прижмите ее с помощью гвоздей.
	5. Зашпаклюйте штрабу цементом, предварительно смочив ее водой и извлекая гвозди по мере продвижения работы. 6. Удалите излишки смеси и дайте цементу высохнуть.
	7. Отрежьте провода необходимой длины и подсоедините их к устройству в соответствии с монтажной схемой (см. часть 6).  8. Зафиксируйте уличную панель вызова на встроенной коробке.

Установка внутреннего переговорного устройства

	1. Определите на стене место расположения внутреннего переговорного устройства. Оно должно находиться на высоте 1,50 м от пола.
	2. Определите на стене место расположения гофрированных труб для прокладки проводов от уличной панели вызова до внутреннего переговорного устройства и до трансформатора.
	3. Прорежьте штрабу с помощью зубила, учитывая толщину гофрированной трубы.
	4. Поместите гофрированную трубу в штрабу и зашпаклюйте ее гипсом или цементом. 5. Отметьте места расположения шурупов для крепления переговорного устройства или его подставки, просверлите отверстия и вставьте в них дюбели.
	6. Привинтите к стене подставку переговорного устройства.
	7. Отрежьте провода необходимой длины и подсоедините их к устройству в соответствии с монтажной схемой (см. часть 6).   8. Установите на место внутреннее переговорное устройство, подвесив его на крепежные скобки на подставке. Зафиксируйте переговорное устройство с помощью предназначенного для этого винта.

Установка трансформатора (при необходимости)

Закрепите трансформатор в защищенном месте (например, на распределительном щитке).

1. Подключите трансформатор к переговорному устройству в соответствии со схемой (см. часть 6).

2. Подключите трансформатор к электросети, защищенной предохранителем (см. совет «Как сделать электропроводку, не подвергая себя опасности»).

Это важно
Перед подключением трансформатора отключите электричество.

Советы для установки видео-домофона
• Не устанавливайте видеокамеру в местах, ярко освещенных солнцем, или напротив яркого источника освещения.
• Не устанавливайте внутреннее переговорное устройство в помещении с повышенной температурой (более 40°С), а также во влажном или незащищенном от дождя месте.
• Постарайтесь защитить внутреннее переговорное устройство и видеокамеру от сильных вибраций и ударов.

6 Принципиальная схема

	7-проводная схема подключения
	Пример единой 2-проводной схемы подключения: 2-проводное соединение уличной панели с переговорным устройством
	Пример схемы подключения проводов 2 + 2:  — 2-проводное соединение уличной панели с переговорным устройством — 2-проводное соединение замка, трансформатора и переговорного устройства

 

Вся представленная информация имеет рекомендательный характер. Для установки, подключения и обслуживания электрических приборов и/или цепей обращайтесь только к профессионалам, прошедшим cоответствующее обучение и имеющим допуск к работам.