Marsy Electronic

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http://www.grix.it/viewer.php?page=10133

Generalità

Vorrei presentare l’ennesimo sistema di sorveglianza privato costruito con mezzi di recupero e circuiti semplici da me realizzato nella mia abitazione. Le telecamere non sono modelli specificamente da esterno ma, con opportune protezioni, possono essere utilizzate anche in spazi aperti. A corredo del sistema di video-sorveglianza è presente un dispositivo di telecomando a distanza di un cancello elettrico.

 Gli oggetti da utilizzare sono:

• N.3 (max. 4) telecamere Cmos a colori 12V di ridotte dimensioni
• Complesso TX-Rx video 2.4 GHz (sistema di ritrasmissione audio-video senza fili per televisore)
• Campanello senza fili (ottimi i Made in China)
• Televisore o scheda acquisizione video per PC
• Eventuale telecomando IR (qualunque tipo)
• Eventuale radiocomando apri-cancelli RF 27 MHz

Il sistema di controllo multimediale consiste in tre telecamere Cmos a colori corredate di microfono disposte in modo da visualizzare tre ambienti distinti, ad es.:

• Strada principale d’accesso
• Parcheggio auto
• Cancello ingresso

Le tre visualizzazioni possono essere telecomandate singolarmente o a ciclo automatico continuo (15 sec.)

Il segnale video delle tre telecamere e il segnale audio di una delle tre sono processati da una logica di gestione e presentati a un trasmettitore audio/video 2.4GHz. Il relativo ricevitore pilota un televisore o un PC con scheda di acquisizione a/v. Il telecomando di cambio immagine è realizzato mediante TX/RX di un campanello senza fili. La ripetizione di un telecomando IRC, resa disponibile dal trasmettitore Audio-Video, consente l’attivazione di un telecomando RF (27 MHz) per l’apertura di un eventuale cancello elettrico.

Caratteristiche tecniche

Telecamera:

Pixels: 628x582

Risoluzione: 380 linee

Sensibilità: 0.2 lux

Tensione alimentazione: 12V

Potenza: 200mW

Ottica: lente 6 mm

Trasmissione – Ricezione Audio/Video

• Dispositivo Twini 1.1 Telesystem
• Frequenza: 2.4 GHz
• Canali: 4
• Alimentazione: 7.5V

Telecomando visualizzazione

• Campanello senza fili Made in China (TX+RX)

Telecomando RF

• Frequenza 26.995 MHz
• Codifica 12 bit
• Modulazione ampiezza

 Logica di gestione

• Autocostruita

Impianto

Gli apparati di sorveglianza sono inseriti in un contenitore stagno fissato a muro in posizione idonea alla copertura desiderata.

Le telecamere sono montate su staffe orientabili su due assi. All’interno della scatola sono contenuti:

• Logica di gestione
• Ricevitore telecomando (campanello senza fili)
• Trasmettitore audio/video
• Piastrino telecomando cancello + telecomando RF

L’alimentazione 12V è fornita da un alimentatore esterno. Sul contenitore è fissato un interruttore a levetta per escludere l’alimentazione al dispositivo per gli interventi di manutenzione.

Contenitore stagno

Logica di gestione

Trasmettitore Audio-Video

Telecamera

Ogni telecamera è fornita di tre cavi:

• Alimentazione con connettore jack
• Audio con connettore Rca bianco
• Video con connettore Rca giallo

Il TX video presenta due cavi:

• Alimentazione 7.5V con connettore jack femmina
• Segnali audio-video con connettore jack maschio quadri polare

 Il ricevitore telecomando presenta tre fili:

• Coppia alimentazione 3.4V
• Segnale logico di ricezione. Dipende dal modello di campanello: da ricercare sul circuito nel punto più opportuno escludendo la segnalazione acustica

 Tutti i cavi sono attestati alla morsettiera della logica di comando mediante connettori di adattamento/sezionamento.

Particolare connettori telecamere e ricevitore telecomando

Logica di gestione

La logica di gestione ha essenzialmente il compito di indirizzare una delle tre telecamere alla trasmissione video. Nell’indirizzamento manuale, ogni azione del telecomando commuta la sorgente d’immagine sulla successiva.

Nell’indirizzamento automatico, la sequenza è automatica.

Per passare dal manuale all’automatico, o viceversa, si sfrutta il tempo prolungato (> 5 sec.) dell’azionamento del telecomando.

Schema elettrico

Logica di gestione

 I segnali video delle tre telecamere (V1, V2, V3) sono attestati agli ingressi degli interruttori analogici U5A,B,C: le rispettive uscite, cablate insieme (Video TX), sono collegate all’ingresso video del trasmettitore. Il segnale audio (Audio T1) proviene da una sola telecamera (è stata scelta la T1) ed è collegato direttamente al trasmettitore (Audio TX). Ogni interruttore analogico è comandato dal contatore U8A che con la sua sequenza ciclica di tre conteggi permette la visione delle immagini in sequenza.

Caso di conteggio manuale: il segnale ricevuto dal telecomando (Out RX) si presenta come un impulso positivo di 1 sec. di durata (il tempo è stabilito dai circuiti del ricevitore). Dopo essere stato elaborato da vari stadi di driver U1 il segnale giunge al pin 5 di U3B; il transito in uscita (pin 4 U3B) è consentito solo se il pin 12 di U2B è settato alto. Dopo ulteriori stadi driver (simulazione di nor) l’impulso positivo perviene al contatore immagini (pin 1 di U8A) che incrementa il suo stato fino a tre, si resetta (effetto della porta and U3D) e riprende il conteggio in modo ciclico ad ogni impulso.

Caso di conteggio automatico: il segnale del telecomando in uscita dal pin 16 di U1 è attestato a un circuito di riconoscimento di durata formato da U2A e U3A. U2A è un timer monostabile che allunga la durata dell’impulso sull’uscita pin 2 a circa 5 secondi. Se l’impulso d’ingresso ha una durata superiore si ha un livello alto su pin 3 di U3A. I componenti RC agli ingressi di U3A assorbono impulsi spuri dovuti a tempi di ritardo dei fronti. Il diodo D1 e R11 scarica il condensatore C1 al termine dell’impulso per mantenere costante il monostabile all’impulso successivo. Il FF U2B è un contatore per 2, ovvero commuta ad ogni impulso. Lo stato basso di pin 12 blocca U3B per il conteggio manuale e abilita il contatore U4. Lo stato alto di pin 13 consente il transito sull’uscita 10 di U3C degli impulsi del contatore U4 (periodo di circa 15 sec.). Al contatore immagini U8A pervengono quindi impulsi di conteggio continui ogni 15 sec.

L’alimentazione generale è fornita da un trasformatore esterno 230V/12V con corrente max. 600mA. Il regolatore U6 con uscita 8V (100 mA) alimenta il trasmettitore audio-video. Il successivo regolatore U7 con uscita 5V (20 mA) alimenta, tramite il led D1, il ricevitore telecomando in modo che la sua tensione sia ridotta a circa 3.4V.

Piastra gestione Telecomando sbarra

 La gestione del telecomando della sbarra (o cancello elettrico) è affidata a una unità di trasmissione commerciale e a un circuito apposito. Il principio è quello di attivare il telecomando RF per un tempo stabilito mediante un telecomando IRC a infrarossi di uso generico. Il mezzo di trasmissione è offerto dal sistema di trasmissione audio-video che dispone di un traslatore IR.

Il foto transistor OP1, a contatto con il ripetitore infrarosso del TX video, quando colpito da radiazioni infrarosse, pone in conduzione Q1. Il condensatore C3 elimina impulsi spuri. Per eliminare l’effetto della luce solare è stato necessario inserire elemento Tx e foto-transistor in un contenitore opaco.

I dati ricevuti non sono decodificati: è sufficiente ricavare un segnale che indichi la presenza di un treno d’impulsi. Il contatore U2 è utilizzato come monostabile retriggerabile con un tempo di poco superiore al periodo degli impulsi. Un tempo > 100 ms è valido per la quasi totalità dei telecomandi IRC. Sull’uscita Q9 di U2 si ottiene quindi un segnale negativo per tutta la durata dei dati modulati. Il fronte negativo, differenziato da C4, fa partire il timer U1A per un tempo di circa 2 secondi. Il diodo D2 scarica il condensatore C6 al termine della temporizzazione, il mos Q3 lo scarica quando il segnale d’integrazione degli impulsi torna alto. Il timer U1B, anch’egli di circa 2 secondi, parte quando il segnale dati è superiore a quello di U1A (2 sec.) e alimenta, tramite il mos Q2, il trasmettitore RF. Il trasmettitore RF utilizzato (Aprimatic TG2M) in realtà ha una codifica e frequenza totalmente diversa da quelli in dotazione dell’impianto. E’ stato necessario modificare la frequenza portante (quarzo 26.995MHz) e il protocollo di trasmissione aggiungendo il codificatore a 12 bit MM53200. Sui pin D0 – D11 di U9 sono assegnati i 12 bit del codice di apertura. Il codice seriale in uscita (Manchester 960 us bit, 11.5ms trama) tramite gli adattatori Q4 e Q5 modula la portante. Per decodificare il codice di apertura, il ricevitore della sbarra necessita di un treno di portante non modulata prima della modulazione. A questo scopo, la tensione di alimentazione (5V) del codificatore è comandata dal segnale di attivazione portante mediante Q6, Q7 in modo da ritardare di pochi ms la modulazione.

 Modalità d’uso

 All’accensione il dispositivo di sorveglianza può essere nello stato di sequenza d’immagini automatica o manuale. Per cambiare lo stato tenere premuto il pulsante del telecomando per oltre 5 secondi. Nello stato manuale, attendere almeno 1 secondo tra un comando e l’altro.

Per aprire la sbarra, puntare il telecomando IRC sulla fibra ottica del ricevitore audio-video per almeno 2 secondi.

 Conclusioni

Il presente sistema di videosorveglianza è in attività da più di un anno senza manifestare malfunzionamenti. La sua installazione è di facile operabilità: occorre tuttavia considerare che la portata del TX video è solo di qualche decina di metri mentre il telecomando d’immagine arriva ad oltre 50 m. La definizione delle immagini è più che soddisfacente e non viene alterata da polvere o pioggia. Poiché le telecamere non sono a perfetta tenuta stagna è opportuno però che il contenitore di supporto sia collocato in luogo sufficientemente riparato.