Беспроводные охранные датчики дверей и окон за пять минут

Товарищи! В то время, пока мы вместе строим счастливое будущее, несознательные элементы постоянно пытаются вторгнуться в нашу частную жизнь и завладеть имуществом! Вы на дачу — они в квартиру, Вы в квартиру — они на дачу. Все на защиту своего благосостояния! Ура Товарищи! Мир, труд, май!

История с переделками антипотеряшек на охранные датчики началась пол года назад. Наверное, в силу возрастных изменений или еще каких-то факторов, я стал замечать, что мой сон улучшился, пугающе улучшился. Поскольку я человек приземленный (в смысле живу на земле), представил себе, что в одно прекрасное утро, открыл глаза, а у кровати вместо любимой внучки будет стоять какой ни будь «лось». Как отреагирую не знаю, но неожиданностей не люблю.

Чувствую, извилины зашевелились, и это, как ни странно, дало реальные результаты, с которыми я и решил поделиться с вами. Получился сериал, хотя я их не люблю в любой форме, но материала слишком много, старался популярно и в подробностях.

Повторяться на тему нюансов использования BLE технологии не буду, кому надо смогут вернуться к первым двум частям (здесь и здесь). «Профессуре», которая судя по предыдущим коментариям хочет «раскрытия темы» этот материал читать вредно для здоровья, так как здесь максимум конкретики по изготовлению датчиков, а как их использовать дальше — приклеивать к раме или опустить проводки в емкость (как в предыдущем топике) пусть додумывают сами.

Сразу беремся за дело. Как Вы помните, у нас только пять минут.

Датчики дверей

Для них хорошо подойдут iTAG брелоки «антипотеряшки» на процессорах BK3430/32 с таким расположением радиоэлементов, чтобы легко было разорвать основную дорожку питания. Например такие:



Но еще лучше пульты для сэлфи на процессорах ST17H26 в аналогичном iTAG-у корпусе. Их «материнка» на миллиметр уже и немного тоньше вышеназванных, что делает размещение сенсора более комфортным.



или с двумя кнопками и выключателем.



Если вам нужно чтобы с каждым открытием двери раздавалось предупредительное «Пи-Пи» выбираем первый вариант. Мне больше подошел второй и третий. Хотя, сейчас подумалось, что проблему с «Пи-Пи» можно решить простым обрезанием. С наступлением теплой погоды, когда двери часто находятся в открытом состоянии, дополнительный механический выключатель как на сэлфи-пульте не помешает, хотя на реакцию и передачу сигнала это никак не влияет, только на долгожительство батарейки.

Кроме BLE брелков потребуется постоянно замкнутый геркон и небольшой магнитик. Те типоразмеры герконов, которые у меня есть не подошли, я не нашел нужные и на интернет площадках (глубоко не копал). Есть трех-ножечные, вдвое больше по размеру чем нормально разомкнутые — двух, да и цена их соизмерима со стоимость самих брелков. Решил воспользоваться старым приемом – сенсором наклона с шариковым металлическим сердечником. Они тоже бывают различных типоразмеров — нужны с шириной корпуса — до 3,5 мм.

На фото крайний левый:



Самый маленький, который в синей оболочке, никаких достоинств кроме размера не имеет, даже если его использовать по прямому назначению (сенсор удара, наклона) – внутри металлизированный пластиковый шарик, от которого добиться стабильного контакта нужно еще постараться.

Из магнитов, хорошо подходят двух миллиметровые неодимовые квадратики 10х10 мм или кругляшки. Занимают мало места, хорошо выглядят, не требуют корпуса. Цена сенсоров и магнитов по $1-1,5 за десяток.



О том на каком принципе основана реакция датчика Вы, наверное, уже догадались: сенсор в режиме ожидания под воздействие магнита находится в разомкнутом состоянии (шарик в верхней части корпуса) и питание датчика разорвано. Как только двери открылись, действие магнита исчезло, шарик скатывается, замыкая контакты. Брелок в течении 1-1,5 секунды соединяется по Bluetooth с базой, которая в свою очередь инициирует дальнейшую выбранную Вами реакцию — звонок по телефону, сообщение SMS на почту или по любому мессенджеру, включит и перешлет видеоизображение, звуки и т.д. С теорией закончили.

Если кому-то нужно, чтобы датчик был на дежурстве постоянно включен, скажем для контроля связи и уровня заряда батарейки, тогда сенсор переворачиваем, но потребление энергии возрастет. Выбор за вами.

Практика

1. Режем дорожку, идущую от плюсового контакта батарейки.

Для iTag брелка

Фото 6:



Для сэлфи-пульта в корпусе iTAG:



2. В образовавшийся разрыв к удобным для пайки площадкам припаиваем концы сенсора наклона.

Для iTag брелка:



Второй вывод синей стрелочкой на фото 6 выше.

Точка пайки для двухкнопочного сэлфи-пульта:



3. Сенсор размещаем в корпусе брелка под углом к горизонту.

Фото:







4. Паяем перемычку на выводы кнопки.



Все, датчик готов.

Для крепления корпуса датчика к дверной раме и магнита к полотну дверей используем двухсторонний скотч. Скотч лучше клеить к кнопке брелка – она плоская и все равно бездействует, упрощается доступ к батарейке.



Короткое видео:

Естественно, такие датчики хорошо использовать и для охраны окон, но есть еще более упрощенный и дешевый вариант без использования магнитов.

Датчик, о котором пойдет ниже речь, использует гравитацию земли, с изменением положения в пространстве аморфной структуры капельки ртути, в следствии чего, контактная пара замкнется и запустит генератор сигналов процессора. Как я загнул? Специально для «умников», которые несмотря на предупреждение, все равно прочитают топик и предпочтут оставить свое многозначительное «ФЕ».

А если проще – с открытием окна, датчик перевернется и замкнутся контакты ртутного сенсора.

Такой принцип хорошо использовать с окнами двойного открывания и в случае, когда створка расположена очень близко к стенке (как у меня на видео – за счет толщины кафеля). Датчики на магнитах, в том числе те, что продаются на зарубежных площадках, вряд ли подойдут физически, а наш, с узким корпусом в 10 мм — вполне.

Ртутные сенсоры наклона тоже бываю разными, нам нужны самые маленькие, толщиной 3-3,5 мм. За счет длинных и мягких выводов они даже удобней в монтаже и настройке чем шариковые (наклона).



Корпуса, схемотехника, точки и последовательность пайки идентичны вышеописанному датчику открытия дверей.



В качестве оси вращения для брелков в iTAG исполнении хорошо и эстетично подошли концевики поршней медицинских шприцов, которые обрезаются и приклеиваются к окну. Для двухкнопочного сэлфи-брелка придется подобрать что-то другое (ушко значительно уже).



Подрезаем:



Датчик на охране:



Датчик сработал:



Короткое видео:

В презентации этих датчиков окна я обещал читателям закавыченные «вечные батарейки». Конечно же в этом мире ничего вечного нет, но, если говорить о работе питания в подобных датчиках на окна, которые в нормальном состоянии практически всегда бездействуют, длительность работы батареек определяется только их естественной старостью.

В результате, мы получим охранные датчики со следующими техническими характеристиками:

1. Встроенный BlueTooth Low Energy приемо-передатчик на процессорах ST17H26 или BK3430/32 с низким энергопотреблением.
2. Радиодиапазон 2,4 ГГц.
3. Дальность связи – без препятствий до 11-13 м (проверял рулеткой).
4. Принцип детекции: магнито-гравитационный.
5. Питание: одна литий-ионная батарейка CR2032
6. Длительность работы: 1,5 года и более.
7. Вес нетто: 9 г
8. Доступные цвета: в зависимости от настроек вашего экрана и зрения — черный/белый/зеленый/красный/синий.
9. Размеры: 10х30х52 мм
10. Программное обеспечение: C ограниченными функциями (светозвуковой сигнал) — от производителя. С расширенными на Android — от автора топика.
11. Число одновременно подключенных датчиков: 4/12.
12. Совместимость: IPhone5S/5C/5/4S,iPad 5th/4th/3rd gen, iPad mini, iPad Air, iPod touch (5 поколения) и все Android гаджеты с Bluetooth 4.0 на борту и выше.
13. Цена устройств: $1-2

Я это все сделал, установил и решил поделиться своей радостью и успехами с домочадцами. И тут меня жена обломала, можно сказать на корню. Вопрос: "… а как можно тихо открыть окно, если на подоконнике стоят цветы?". Хорошо, что в этот момент я не мог увидеть себя со стороны. Но успокоившись понял, что не все так плохо. Во-первых — мы же иногда покидаем свою берлогу, порой на долго, а во-вторых — у дверей цветов нет и не будет, да и возможные утечки воды и газа никто не отменял.

Для дач альтернативу по цене/качеству/простоте установки и эксплуатации нужно еще поискать. Лично я таких не встречал. Некоторые, наверно вспомнят, процессоры ESP32 или модули HC-05(06), NRF24L01… — хорошо отрабатывающие вою цену вещи, знаком с плюсами и минусами не по наслышке, но много ли тех, кто справится с ними? В общем, если кто-то нашел в этих материалах для себя что-то полезное — я очень рад. В последней (надеюсь) серии Вы найдете подробную инструкцию по настройке базы, а если войдет, то и датчик контроля влажности почвы.

Интересное использование BLE трекеров можно подсмотреть ЗДЕСЬ.

Всем ДОБРА!
А в нашем случае — и его сохранности!