Самодельный электрозамок на входную дверь с резервным каналом управления

Электрозамок, собранный из остатков автомобильной сигнализации Alligator, шпингалета и привода центрального замка.
Плюс резервный канал управления приводом ЦЗ.

1. Начало истории.
Автомобильная сигнализация Alligator приказала долго жить примерно через год после покупки.
Отказ выглядел следующим образом: сигнализация включила режим «паника» и перестала реагировать на сервисную кнопку Valet.
Откидывание клеммы от аккумулятора не помогло: сигнализация продолжала истерить на всю округу.
Пришлось отрезать провод к звуковому излучателю (ака колоколу).

При этом сигнализация не заблокировала запуск двигателя и продолжала управлять электроприводами замков дверей,
что позволило доехать своим ходом до сервисмена.

Дальнейшие разборки показали, что сбойнул процессор сигнализации (или его прошивка).
По результатам вскрытия обвязка процессора (силовые ключи и т.д.) оказались исправны.

Сигнализация перестала реагировать на все внешние «раздражители»
(датчик удара, концевики дверей\капота\багажника, кнопку Valet).
Но продолжала управлять электроприводами замков по командам с брелков.
Т.е. превратилась в… так называемый «центральный замок».

Для авто на замену был куплен новый комплект сигнализации (естественно, точно такой же модели, чтобы упростить замену).
Что и было сделано.
А полуисправный комплект сигнализации остался мне для экспериментов.

2. Электропривод замка.
Встречается несколько названий для электропривода замка (исполнительного механизма):
— привод (ака актюатор) центрального замка (ПЦЗ)
— центральный замок
— электропривод ЦЗ

Да, присутствует путаница в терминологии. Не суть важно.
Далее по тексту ПЦЗ — это устройство для перемещения ригеля (ригель — часть засова, вступающая в контакт с ответной частью замка):
На фото выше — самый распространённый ПЦЗ.
Цена на рынке — всего $2.

Заявляемые характеристики:
— применяемость: для автомобильных дверей
— номинальное напряжение 12 В
— поворотный шток
— ход штока 22 мм
— температура эксплуатации от -40 °C до 80 °C
— максимальная нагрузка (продольное усилие на штоке) 5..6 кгс
— количество рабочих циклов — более 100000

Реально ход штока составляет 16 мм.

Конструктивно ПЦЗ представляет собой понижающий редуктор с передачей усилия на зубчатую рейку.
Фото из сети:



Существуют также т.н. усиленные ПЦЗ, но для начала я ограничился самым дешёвым двухпроводным.

3. Усиленный ПЦЗ внутри имеет несколько иную конструкцию:
Одноступенчатый редуктор + червячный механизм, имхо, должен обеспечивать усилие больше, чем 6 кгс, как у обычного ПЦЗ.
Но согласно встречающимся данным, имеем те же 6 кгс.
Типичный пример: ПЦЗ PULSO/DL-48102.

4. Если кому-то хочется всё красиво, то на рынке всяких предложений — пруд пруди.
Всевозможные мотор редукторы на 12 В:

Или линейные приводы:

Есть и готовые замки с электроуправлением:

Есть и комплекты «под ключ»:
Цена — около 100уе.
Но из-за сырой прошивки рэйкубы полны сюрпризов. А производитель не торопится доводить изделие до ума.

5. Резервный канал управления. Или как открыть дверь, если откажет электронный блок?
Было рассмотрено несколько вариантов и\или решений:

5.1 Потайной ввод в квартиру пары проводов для управления ПЦЗ
Ну да, после того, как обзор прочитают 1000+ человек, говорить о высокой устойчивости к открыванию несерьёзно. ))
Достаточно найти эту пару проводов, подкинуть аккумулятор 12 В, и вуаля: можно заходить.
Не годится!
Надо придумать что-то поизвращённее похитрее чтобы потом самому икалось.

5.2 Потайной ввод в квартиру было решено дополнить комплектом ЦЗ с дополнительной парой брелков.
Выбор пал на комплект Cyclone RD-29 (цена — $10 в оффлайне).

И так, в наличии:

Alligator со шлейфом проводов от нового комплекта:

Cyclone RD-29:
Аналог Cyclone RD-29 на Aliexpress.

Пластиковый корпус, в котором побывало немало самодельных устройств:
Надо же куда-то «упаковать» всё это.

6. Схема плюс немного пояснений.
Типовая схема для управления двухпроводными ПЦЗ:

Основное время ПЦЗ обесточены, оба вывода ПЦЗ «сидят» на нуле (ака на массе) через НЗ контакты реле.

При запирании\отпирании соответствующее реле подключает +12В к выводу ПЦЗ.
Таким образом выполняется риверсирование электродвигателя внутри ПЦЗ.

Схема была дополнена резервным каналом:
Цветовая маркировка проводников заимствована из инструкций по эксплуатации.

Поправка: на схеме НЕ показан зелёный светодиод, подключенный к +12 В непосредственно
ко вводу питания от сетевого БП.

Функция основного устройства управления возложено на сигнализацию Alligator.
Мне хочется верить, что устойчивость к взламыванию кодов брелков у неё значительно выше, чем у комплекта Cyclone.
Из описания:
«Алгоритм защиты радиоканала между брелком и автомобилем: BACS II
(динамический код с усиленной защитой от сканирования и перехвата)» ©

Резервный канал — комплект управления Cyclone.

Организация питания.
Питание 12 В всегда подаётся на оба электронных блока.
Основное питание — от сетевого БП 12 В (импульсный БП 12В 2А).
Резервное питание — от аккумулятора 12В 7А*ч.
Мой экземпляр БП выдаёт 12,2 В без нагрузки, после диода Шоттки 1N5822 получается +11,95 В.

Свежезаряженный аккумулятор имеет напряжение без нагрузки 12,8..13,0 В.
Поэтому пришлось добавить два кремниевых диода FR302, чтобы после сборки получить около 12 В.

Потребление схемы в режиме ожидания 22 мА, при этом ток от аккумулятора 3 мА (и 19 мА от БП).
Естественно, при обесточивании сети 220 В всё питание (22 мА) поступает от аккумулятора.

Тумблер SW в замкнутом положении — это тестовый (отладочный) режим работы.
Оба электронных блока управления работают,
ПЦЗ управляется всеми четырьмя брелками (парой от комплекта Alligator и парой от комплекта Cyclone).

Тумблер SW в разомкнутом положении — основной режим функционирования системы.
НР контакты реле резервного канала при этом остаются без силового питания +12 В.
Сами реле, естественно, работают по командам от брелка.
Но ПЦЗ остаётся в прежнем положении.

Резистор 10 Ом 5 Вт последовательно с ПЦЗ — для уменьшения удара ригеля при достижении крайних положений.
Экспериментально было определено:
при 51 Ом ПЦЗ не функционирует,
при 30 Ом ПЦЗ функционирует нормально.
Поэтому выбрано значение 10 Ом: думаю, максимум 3,6 Вт достаточно для слабенького электродвигателя.

Для того, чтобы задействовать резервный канал, потребуется отыскать пару проводов ( «out» на схеме), подключить к ним аккумулятор 12 В или свежую «Крону».
После чего можно воспользоваться брелком резервного канала.
Пара проводов «out» выходит из-под лудки входной двери
и ныряет в электрощиток на этаже:
Типичные джунгли, в которых всё вперемешку.
Поэтому маскировать ещё одну пару проводов — явный перебор.

7. Фото.
ПЦЗ с ригелем (засовом) от шпингалета:

На входной двери на этапе монтажа:

Схема управления в сборе:
Родные шлейфы проводников решил не укорачивать. Просто «упорядочил» в жгуты нейлоновыми стяжками.

На заднюю панель выведены:
— разъём для сетевого БП
— проводники для подключения аккумулятора
— 4-контактный разъем (пара контактов для линии ПЦЗ и пара для линии «out» )

С верхней половинкой корпуса:

Установка схемы управления планируется НЕ около входной двери, а в ближайшей комнате, где и места достаточно, и розеток.
Почему так? Мне так захотелось.

8. С 29.09 система функционировала в режиме тестирования.
Поначалу не использовали запирание электрозамка, если в квартире никого нет.
Планировалось тестировать систему по возможности дольше.
Вот так всё выглядит в работе:


В планах было: дополнить её ещё одним засовом со своим исполнительным механизмом
или оставить всё, как есть…

9. Некоторые особенности функционирования системы...
выяснились, достаточно быстро.

Одновременное использование основного (Alligator) и резервного (Cyclone) каналов управления приводит иногда к следующей ситуации.
Пример:
1) электрозамок открыт, Alligator «помнит», что состояние «открыто»;
2) из квартиры выходит 1й жилец, который закрывает замок брелком Cyclone, который в отличии от Alligator-а не имеет памяти состояния;
3) через время из квартиры собирается выйти 2й жилец, которому надо открыть замок брелком Alligator, который, естественно, помнит своё открытое состояние и поэтому не реагирует.

Приходится или сначала нажать «закрыть» и затем «открыть», или вручную открыть шпингалет.
А после выхода из квартиры уже можно жать «закрыть» на Alligatore.

Таким образом, пользователь брелка Cyclon не имеет таких заморочек: хоть сколько можно жать «открыть» и «закрыть», канал будет беспрекословно отрабатывать команду.
И это удобно.

А вот пользователю брелка Alligator (т.е. мне) постоянно приходится думать. ))

Поскольку в комплекте Cyclone всего два брелка и заложена возможность обучения, был куплен ещё один комплект (чисто из-за брелков):
Эксперименты с брелками далее проводились на кошках на 2-м экземпляре.
Кнопка для «обучения» брелков прячется внутри корпуса:
Чтобы добраться до неё, необходимо расковырять корпус.

Дальше всё элементарно (процедура обучения):
1) подать питание
2) нажать и удерживать кнопку на печатной плате модуля управления
3) нажать кнопку «закрыть» на брелке №1
4) нажать кнопку «закрыть» на брелке №2
5) отпустить кнопку на печатной плате модуля управления

Маленький нюанс: система Cyclone RD-29 запоминает только ДВА брелка.
Естественно, в инструкции об этой особенности ни слова.

10. Некоторые мысли напоследок.
Если Вы захотите собрать электрозамок без резервного канала (только Cyclone RD-29), то придётся ограничиться двумя брелками.
Или поискать аналог, у которого в комплекте идут 3-4 брелка, чтобы не было сюрпризов.

Можно конечно использовать два комплекта Cyclone RD-29 с каскадным включением (основной и резервный канал).
Словом, всегда есть варианты.

Про использование автосигнализации (Alligator или любой другой) со всеми обвесами (ревун ака колокол, датчик удара и концевик на дверь) лучше не фантазировать, т.к. режим «паника» в подъезде никого не оставит равнодушным.

11. Ещё немного мракобесия с брелками.
На фото ниже брелки от Cyclone и от замка Raycube
Трудно не заметить сходство.
Частота работы передатчиков одинаковая, если верить описаниям.

При попытке обучить Cyclone RD-29 командам с брелка Raycube, микропрограмма в мозгах Cyclone начала жутко глючить.
Пришлось обучить Cyclone родным брелкам (все предыдущие обучения были стёрты ) и прекратить эксперименты.

Но это позволило сделать ВЫВОД:
все простенькие брелки, работающие на 433 МГц, имеют похожие системы команд.
Поэтому защищённость от программного взлома низкая.

В автосигнализациях с этим моментом, якобы, всё серьёзно (динамический код с защитой от перехвата и технологией защиты от сканирования). Может это просто реклама. У меня нет возможности проверить.

12. Неожиданный поворот событий…
… случился в феврале 2022 года: потребовалось срочно уехать, закрыв квартиру на все замки (и этот электрозамок тоже).
…
Попасть домой довелось лишь в июле.
Поскольку дом с весны был без электричества, аккумулятор резервного питания разрядился.
Уже темнело, и эксперименты по открытию самоделки я отложил на утро.
Кстати, RAYCUBE R-W39, который охранял дверь в квартире родителей, открылся без проблем.

На следующее утро я, вооружившись инструментами, мультиметром и и двумя держателями батареек 4*АА (8 батареек АА последовательно, т.е. 12 вольт) пошёл на штурм.
Но получил облом.

Почему-то мне казалось помнилось, что тумблер SW остался в замкнутом положении.
И я тщетно пытался нащупать на оголённых проводниках линии «out» остаточное напряжение аккумулятора (ну хотя бы несколько вольт).
Но вольтметр упорно показывал полный НОЛЬ.

И на этот раз не обошлось без шуток фортуны: я встретил Романа, который в прошлом занимался промышленным альпинизмом.
Спрашиваю:
— Роман, как бы забраться с крыши на балкон 9-го этажа? А то непонятки с замком.
— Идём. Поможешь нести снаряжение. Уже не раз приходилось делать подобное.

Далее было всё просто: вылезли на крышу, Роман разложил оборудование и через 15 минут был уже на балконе.
Балконная дверь была открыта. Только не спрашивайте, пожалуйста, почему.
Роман прошёл до входной двери и движением пальца отодвинул ригель шпингалета. )))

А теперь самое интересное. Почему же не помогла линия «out»?
Элементарно: перед отбытием я банально откинул концы от разъёма на корпусе устройства!
Без комментариев.

Вот такие приключения с этими электрозамками.
Так что не увлекайтесь сильно безопасностью, а то дело дойдёт до лома или болгарки.

Всем мира и благополучия!