Домофон

Отступление

Домофоны бывают:

• аналоговые (Координатно-матричные)

• цифровые

Чаще всего встречаются координатно-матричные, представители Cyfral, Eltis, Vizit. Они имеют большее распространение, с ними знают как работать (монтажники знают как устанавливать и настраивать) и они пока еще более дешевые. Но понятно, что все большее распространение получает цифровая техника в том числе и домофоны.

Мы будем вести речь о аналоговых, координатно-матричных домофонах.

Домофоны состоят из блоков

• блока вызова;

• блока питания;

• электрического замка;

• блока коммутации;

• абонентских переговорных трубок.

Но нас все эти устройства не интересуют так как они уже установлены и повлиять на них мы не можем они нам как правило не доступны физически, за исключение трубки (абонентских переговорных трубок)

Принцип работы

Сердце аналогового домофона - коммутатор, от него идет шлейф проводов. К каждой трубке подходит пара проводов, плюс и минус. Все "плюсы" делятся на десятки, а минусы это единицы. Так в 9 этажном доме по 4 квартиры на этаже получается всего 36 квартир, а значит 4 провода с десятками (0-3) это плюс и 10 проводов с единицами (0-9) это минус. Таким образом к каждой трубке подходит плюс это "десятки" и минус это "единицы".

Итак обсуждать мы будем аудио домофоны, аналоговые (Координатно-матричные), а именно абонентскую трубку. Конкретно поговорим о домофоне Цифрал, разберёмся как он работает и что делать с этим дальше.

Вот сам домофон который устанавливают у двери в подъезд многоквартирного дома.

Трубка домофона Цифрал КМ

Сама трубка с базой от домофона, простейшая конструкция: база, трубка, в трубке кнопка, микрофон, динамик и плата

Вот так выглядит трубка с базой

Но давайте, подробнее о домофоне

Внутри базы только провода, два плюс и минус, и магнит. Больше там ничего нет.

Внутри трубки интереснее.

Там микрофон, динамик, провода, плата и наклейка

Самое интересное это плата

Видим очень сложное устройство резисторы и один транзистор

С другой стороны

Прибавились два электролитических конденсатора, кнопка, геркон, диод.

Вот схема принципиальная электрическая, правда просто на КМ не нашел, нашел на КМ-2

Схема на Цифрал КМ-2

Схема на Цифрал КМ-3

Появился светодиод через 1KОм резистор и SF1, хотя раньше он был SW1, а SW1 теперь включает и выключает звук.

Принцип работы схемы

SW2 — переключатель звука трубки (внизу — звук выключен, вверху — звук включен)

Когда звук выключен сопротивление цепи будет 50-51Ом, там резистор в цепи, светодиод будет моргать, но звука не будет

Когда звук включен сопротивление цепи то же будет в районе 50-51Ом, но уже за счет динамика как раз на него попадает меандр и мы слышим звук

SF1 (на схеме КМ-2 это SW1) трубка

• В нижнем положении - трубка висит, в линии будет сопротивление динамика BA1 всё те же 50 Ом (см. выше)

• В верхнем положении - трубка снята один вывод динамика отрывается от земли, теперь там будет аналоговый сигнал разговора и приемлемая для уха громкость, а не звонок на сотню децибел. 390Om

SB1 - кнопка открытия двери которая запирает транзистор и сопротивление в линии резко возрастает (несколько КОм до бесконечности)

Именно: звучит вызов, «горит» светодиод, включается оптрон, на пине контроллера имеем изменение уровня с высокого на низкий.

Так что вместо светодиода я поставил уже имеющийся у меня оптрон 4N35, выход которого направил прямиком к Arduino. По стандартной схеме из того же интернета:

Оптрон я решил размещать со стороны микроконтроллера. Обосновать не могу, но мне подумалось, что так меньше риск ложных срабатываний от возможных наводок. Возможно, что не прав, но пока с наводками все в норме, т.е. их нет.

Возьмем три резистора

• 51 Ом -Нормальное состояние

• 390 Ом - Снята трубка

• 5,6 KОм - Открыта дверь

• 
  

https://habr.com/ru/post/400367/

Технически характеристики

1. Ток потребления в режиме «Разговор» не более 18-22 мА

2. Напряжение в линии при установленной на корпус трубке 1,5–2,5 В

3. Напряжение в линии при поднятой трубке 5,8–6,5 В

4. ТАП КМ-2 обеспечивает выполнение следующих функций: - подачу звуковой сигнализации при получении вызывного сигнала от блока вызова; - двухстороннюю дуплексную связь с блоком вызова; - дистанционное открывание входной двери.

5. Габаритные размеры, мм, не более

6. Масса ТАП КМ-2, кг, 1,5–2,5 В 5,8–6,5 В 200х55х4

Трубка домофона

В простейшем случае абонентская трубка может иметь лишь кнопку удаленного открытия электронного замка на двери с переговорным устройством.

Может быть добавлено

Светодиодной индикации;

Регулировкой тональности и (или) громкости сигнала вызова;

Кнопкой выключения звука;

Возможностью подключения второй трубки.

Нам все эти возможности не интересны

Поговорим о устройстве трубки а там "очень сложное устройство"

• кнопка,

• немного проводов,

• геркон,

• плата с конденсаторами, резисторами и одним транзистором

• микрофон,

• динамик

• и .... много свободного места, а вот за свободное место спасибо.

Алгоритмы и принцип работы

У домофона всего четыре функции и о них ниже.

Лучше не привязываться к форме вызывного сигнала, а отслеживать только уровень напряжения или сопротивление в линии.

Все сигналы в линии домофона однополярные т. е. плюс с минусом местами не меняются.

1) В отсутствие вызова напряжение в линии должно быть равно нулю (но оно может быть обратное к обозначению клемм)

2) Вызов - напряжения (от 5-7V) при этом абонентское устройство должно иметь сопротивление 50 Ом

Если трубки нет то напряжение достигает максимального до 12-15 вольт

3)Поднятие трубки - (напряжение около 10 вольт) увеличение сопротивления абонентского устройства до примерно 390 Ом по этому сигналу домофон перестаёт звонить и устанавливает связь

4)Кнопка открывания замка - увеличение сопротивления больше нескольких кило Ом вплоть до разрыва линии т. е. сопротивление уходи в бесконечность.

до 12-15 вольт

Будем подключать наше устройство через диод, в данном случае он будет защитным

Измеряя напряжение в сети домофона мы можем сказать что происходит

Напряжение

1) Ничего не происходи - напряжение 0 вольт

2) Вызов - напряжение 5-7 вольт

3) Поднятие трубки - 10 вольт

4) Нажата кнопка открывания двери - напряжение максимальное ок. 15V - нажатие кнопки равно разрыву линии.

Или то же самое но по сопротивлению в цепи

1) Ничего не происходи - сопротивление 51Om

2) Вызов - сопротивление 50 Om

3) Поднятие трубки - сопротивление 390 Om

4) Нажата кнопка открывания двери - сопротивление больше нескольких Kom и уходит в бесконечность - разрыв линии

Еще нужно добавить, что нельзя открыть дверь не сняв трубки т. е. сначала 10 вольт примерно через секунду 15 вольт на линии

Хотелось бы детектировать все, но обязательно нужно 6-7 вольт это вызов

Исходи будем из максимального напряжения 15 вольт

Итак нам нужно детектить напряжение больше 0 это все будет либо вызовом либо управляющими командами

Подключим оптрон через резистор 1 KOм

1) Ничего не происходи - сопротивление 51Om

2) Вызов - загорается светодиод HL1

3)

https://habr.com/ru/post/407163/