Automatyczny przełącznik kamer video
P R O J E K T Y
Automatyczny przełącznik
kamer video
kit AVT-368
Wszelkiego typu układy
słułące zabezpieczaniu
naszego mienia zawsze
cieszyły si� wielkim
zainteresowaniem Czytelnik�w
Elektroniki Praktycznej. Nic
wi�c dziwnego, łe na łamach
naszego miesi�cznika
opublikowano wiele opis�w
central alarmowych, zamk�w
szyfrowych i innych układ�w
podnoszących bezpiecze�stwo
naszego domu czy
mieszkania.
Nikt jednak nie zaprzeczy,
Podczas opracowywania ukła- świetlany b�dzie numer kame-
łe czujne oko człowieka
du przyj�to nast�pujące załołe- ry, kt�ra zarejestrowała pode-
b�dzie nieraz lepszym
nia: jrzany ruch na swoim teryto-
zabezpieczeniem nił nawet 1.Układ musi umołliwiaĘ wsp�ł- rium.
prac� z ośmioma kamerami 5.Poniewał kamery są cz�sto
najbardziej wymyślny system
przemysłowymi, przekazując wyposałone we wbudowany
elektroniczny. Jak grzyby po
nadsyłane przez nie obrazy ko- mikrofon z przedwzmacnia-
deszczu mnołą si� firmy
lejno na ekran monitora. Prze- czem (przedstawimy wkr�tce
oferujące nie tylko coraz
łączanie kamer musi odbywaĘ opis takiej kamery), układ po-
bardziej doskonałe systemy
si� automatycznie, z cz�stotli- winien zapewniaĘ takłe prze-
alarmowe, ale i usługi
wością ustalaną przez operato- łączanie tor�w audio i dopro-
świadczone przez
ra. wadzanie sygnału akustyczne-
profesjonalnych strałnik�w
2.Układ musi zapewniaĘ mołli- go do monitora. Jest to bardzo
i ochroniarzy. Jednak
wośĘ natychmiastowego zatrzy- wałny warunek, poniewał nie-
ustawiczne patrolowanie
mania procesu zmian obrazu jednokrotnie potencjalny in-
strzełonego obszaru jest dośĘ w przypadku zauwałenia przez truz mołe czasowo znale�Ę si�
operatora czegoś podejrzanego poza polem widzenia kamery
m�czące i czasochłonne. Jełeli
na strzełonym obszarze. i o jego obecności mogą świad-
np. mamy do czynienia
3.Niezalełnie od automatycznego czyĘ jedynie wydawane odgło-
z dułym, wielopi�trowym
przełączania kamer, urządzenie sy.
budynkiem, w kt�rym
ma posiadaĘ mołliwośĘ r�czne- Układ spełniający powyłsze
mieszczą si� pomieszczenia
go wybrania obrazu z kałdej załołenia został przeze mnie zbu-
czy magazyny strzełonej
z kamer. dowany, przetestowany w Praco-
firmy, to jego obejście przez
4.W jednym z najbliłszych nu- wni Konstrukcyjnej AVT i obec-
strałnika wymaga wiele
mer�w Elektroniki Praktycznej nie pozwalam sobie przekazaĘ
czasu, a taki spos�b
opublikowany zostanie opis ko- jego opis Czytelnikom. Urządze-
zabezpieczenia staje si�
lejnego układu wykrywającego nie okazało si� mało skompliko-
dyskusyjny. Najlepiej by było, zmiany w obrazie telewizyj- wane i niezbyt kosztowne,
nym. Juł teraz musimy wi�c a w kałdym razie cz�ści potrzeb-
aby strałnik przebywał we
dostosowaĘ nasze urządzenie ne do jego budowy kosztują
wszystkich pomieszczeniach
do wsp�łpracy z tym układem. �nieco� mniej nił siedem dodat-
jednocześnie, co fizycznie nie
Po wykryciu na dozorowanym kowych monitor�w, kt�re układ
jest zbyt łatwe do realizacji.
terenie jakiegokolwiek ruchu, mołe zastąpiĘ.
A mołe jednak?
układ b�dzie sygnalizował ten Jak do tej pory m�wiliśmy
fakt za pomocą sygnału akus- o zastosowaniu proponowanego
tycznego. Jednocześnie wy- układu w systemach dozoru, za-
Elektronika Praktyczna 12/97
49
Automatyczny przełącznik kamer video
Rys. 1. Schemat elektryczny przełącznika video.
bezpieczających znaczny obszar, systemy ochrony przeciwpołaro- Opis działania układu
podzielony na oddzielne sektory, wej i wsz�dzie tam, gdzie musimy Schemat elektryczny propono-
przed złodziejami. Mołe on jed- kontrolowaĘ wizualnie zdarzenia wanego układu pokazany został
nak słułyĘ do innych cel�w, zachodzące w r�łnych pomiesz- na rys. 1 i 2. Skupimy si� naj-
takich jak nadz�r nad dzieĘmi, czeniach. pierw na nieco bardziej skompli-
Elektronika Praktyczna 12/97
50
Automatyczny przełącznik kamer video
kowanej jego cz�ści, przedstawio- pomocą przycisku S2. Ten
nej na rys. 1. tryb pracy pozwala na
Sygnały video i audio, pocho- r�czną zmian� kamery ak-
dzące z ośmiu kamer, są dopro- tualnie dołączonej do mo-
wadzane do złącz CON1..CON8, nitora. Wart zauwałyĘ, łe
a z nich na wejścia dw�ch mul- jełeli wybraliśmy ten spo-
tiplekser�w analogowych IC2 s�b działania układu, to
i IC7. Obydwa te układy są jed- potencjometr P1 powinien
nocześnie adresowane przez licz- byĘ ustawiony na mini-
nik binarny IC1A, z kt�rego wy- malną opornośĘ, poniewał
korzystujemy jedynie trzy naj- w innym wypadku impuls
młodsze bity. Przełączniki pra- generowany przez IC10
cują zgodnie z tabelą prawdy trwałby zbyt długo i zmia-
pokazaną na rys. 3. Do wyjśĘ na kamer odbywałaby si�
X IC2 i IC7 jest dołączone wy- bardzo powoli.
jście CON9, do kt�rego mołemy Rozwiązaniem alterna-
podłączyĘ monitor video, lub tywnym do opisanego jest
zwykły telewizor. Tak wi�c, przy zastosowanie podw�jnego
zmianie stanu licznika IC1, do przełącznika S1. Jedna je-
wyjścia CON9 są dołączane za go sekcja pracowałaby tak,
pośrednictwem przełącznik�w jak przełącznik S1 na sche-
IC2 i IC7 sygnały z kolejnych macie, natomiast druga
wejśĘ audio - video układu. zwierałaby potencjometr
Om�wienia wymaga teraz spos�b P1 w momencie przecho-
sterowania licznikiem IC1 typu dzenia na r�czne przełą-
4520. Ciąg impuls�w zegarowych czanie kamer.
wytwarzany jest przez generator Do wyjśĘ licznika IC1A
astabilny zbudowany na dobrze dołączone zostały, za po-
wszystkim znanym układzie średnictwem złącza
NE555 - IC10. Cz�stotliwośĘ pra- CON20 - CON19 wejścia
cy tego generatora, czyli szyb- dekodera BCD na kod
Rys. 2. Schemat elektryczny modułu
kośĘ przełączania obrazu z po- wyświetlacza siedmioseg-
wyświetlaczy.
szczeg�lnych kamer, mołemy mentowego IC3. Wyświet-
zmieniaĘ w dośĘ szerokim zakre- lacz ten pozwala operatorowi waĘ innego typu czujniki prze-
sie za pomocą potencjometru P1. systemu natychmiast zoriento- ciwwłamaniowe, a nawet czujniki
Popatrzmy teraz na rys. 2, przed- waĘ si�, kt�ra kamera jest ak- przeciwpołarowe. W kałdym jed-
stawiający drugą cz�śĘ schema- tualnie dołączona do monitora. nak wypadku układ sprawdza
tu. Podczas normalnej pracy, Zajmijmy si� teraz drugą cz�ś- stan ośmiu wejśĘ CON10..CON17
kiedy kamery są przełączane au- cią układu, bardzo podobną do i alarmuje sygnałem akustycznym
tomatycznie, przełącznik S1 mu- pierwszej, ale spełniającą od- o powstaniu na jednym lub wielu
si byĘ ustawiony w pozycji ta- mienne funkcje. Przeznaczenie z nich kryterium alarmu, jakim
kiej, jak na schemacie. opisanego wyłej fragmentu pre- jest stan niski. Wszystkie wejścia
N�łka 6 NE555 jest połączona zentowanego urządzenia było jed- dodatkowe (środkowe zaciski
wtedy z n�łką 2, co umołliwia noznacznie określone: wsp�łpra- złącz CON10..CON17) są dołączo-
prac� układu w typowej dla nie- ca z kamerami video i sekwencyj- ne do wejśĘ demultipleksera IC4.
go aplikacji generatora astabilne- ne przełączanie otrzymywanego Zastosowano taki sam typ elek-
go. W tym trybie pracy naciśni�- z nich obrazu na monitor. Nato- tronicznego przełącznika, jaki zo-
cie przycisku S2 powoduje prze- miast druga cz�śĘ układu jest stał ułyty we fragmencie układu
rwania pracy generatora i zatrzy- bardziej uniwersalna, poniewał przełączającym obraz z kamer vi-
manie przełączania kamer, co mołe wsp�łpracowaĘ z bardzo deo. Wejścia przełącznika są ad-
pozwala na dokładne przyjrzenie r�łnymi czujnikami. W układzie resowane przez drugą �poł�wk��
si� obrazowi nadawanemu przez prototypowym czujnikami tymi układu 4520 - IC1B. Na wejście
jedną z nich. Przestawmy teraz były zamontowane przy kałdej z zegarowe tego licznika podawany
przełącznik S1 w pozycj� prze- kamer detektory wykrywające jest sygnał prostokątny tworzony
ciwną do pokazanej na schema- szybkie zmiany obrazu rejestro- przez prosty generator astabilny
cie. Łatwo zauwałyĘ, łe tym wanego przez kamer�, a tym sa- zbudowany na bramce IC9C.
razem zwarte zostaną n�łki mym ruch w nadzorowanym po- Cz�stotliwośĘ pracy tego genera-
7 i 6 IC10, natomiast wejście TR mieszczeniu. Nic jednak nie stoi tora określona pojemnością C3
tego układu zostanie odłączone na przeszkodzie, aby zastosowaĘ i rezystancją R1 jest o rząd wiel-
od n�łki 6. Zmiany te spowodują czujniki alarmowe innego typu. kości wi�ksza nił najwi�ksza
włączenie układu NE555 do pra- Mogą to byĘ takłe detektory cz�stotliwośĘ generowana przez
cy w konfiguracji generatora mo- ruchu, ale niezalełne od kamer IC10.
nostabilnego, wyzwalanego przez video, pracujące w pasywnej pod- Do wyjśĘ licznika IC1B są
zwieranie do masy wejścia TR za czerwieni. Mołna takłe zastoso- dołączone takłe za pośrednict-
Elektronika Praktyczna 12/97
51
Automatyczny przełącznik kamer video
ny kolejno ukazywaĘ si� cyfry
od zera do 7. Tak jednak nie
jest poniewał wejście wygasza-
nia wyświetlacza BI znajduje
si� w stanie wysokim, wymu-
szonym przez bramk� IC9D.
Jełeli teraz na jednym z wejśĘ,
powiedzmy na CON11, obsłu-
gujących dodatkowe czujniki
pojawi si� stan niski, to po
zanegowaniu przez bramk�
NAND IC6C zostanie przekaza-
ny jako stan wysoki na wejście
Rys. 3. Tabela przełączania
X6 multipleksera IC4.
multipleksera.
Jełeli teraz na wejściach
wem złącza CON19 - CON20, adresowych IC4, a tym samym
wejścia drugiego dekodera BCD na wejściach dekodera IC5,
na kod wyświetlacza siedmioseg- pojawi si� stan 110(BIN), to stan
mentowego - IC5. Wydawałoby si� wysoki z wejścia X0 zostanie
wi�c, łe na wyświetlaczu powin- przeniesiony na wyjście X mul-
tipleksera i po zanegowaniu
przez bramk� IC9D przekazany
WYKAZ ELEMENTÓW
zostanie na wejście wygaszania
wska�nika siedmiosegmentowe-
Rezystory
go.
P1: 470k&!
Podsumujmy teraz, jak wy-
R1: 220k&!
gląda działanie naszego układu
R3, R2: 22k&!
po wykryciu kryterium alarmu
R4: 1M&!
na jednym z jego wejśĘ:
R5..R12: 10k&!
- na wyjściu bramki IC9A cyk-
Kondensatory
licznie pojawia si� stan wy-
C1: 10nF
soki i generowany jest prze-
C2: 4,7..22�F/16V
rywany alarmowy sygnał
C3: 470nF
akustyczny. Sygnał ten jest
C4: 1000�F/25V
wytwarzany przez generator
C5, C7: 100nF
piezo dołączony do wyjścia
C6: 220�F/16V bramki IC9A;
Półprzewodniki - na wyświetlaczu cyklicznie
ukazuje si� cyfra 6, wskazu-
D1, D2, D3, D4, D5: 1N4001 lub
odpowiednik jąc, łe kryterium alarmu po-
wstało na obszarze umownie
D6..D21: 1N4148 lub odpowiednik
oznaczonym jako �6�.
DP1, DP2: wyświetlacze 7-segm.
Uwałni Czytelnicy proszeni
wspólna anoda
są o samodzielne przeanalizo-
IC1: 4520
wanie, co si� stanie w przypad-
IC2, IC4, IC7: 4051
ku powstania kryterium alarmu
IC3, IC5: 4543
na kilku wejściach jednocześ-
IC6, IC8, IC9: 4093
nie.
IC10: NE555
Na przewodach doprowadza-
IC11: 7812
jących sygnały, nieraz z dośĘ
BR1: mostek prostowniczy1A/50V
odległych miejsc, mogą wystą-
Różne
piĘ zakł�cenia i przepi�cia, kt�-
Rys. 4. Rozmieszczenie elementów na
CON19, CON20: 2x7 goldpin
re mogłyby uszkodziĘ wejścia
płytce układu przełącznika.
S1: przełącznik dz
wigienkowy
bramek CMOS. Ochronie przed
2-pozycyjny
przepi�ciami słułą diody D6..D21. D14..D21.
S2: przycisk typu RESET lutowany
Jełeli na wejściach układu wystą- Pozostała cz�śĘ układu to ty-
w płytkę
pi napi�cie wi�ksze o 0,6V od powy zasilacz zbudowany w opar-
CON 1..CON9: gniazdo typu
napi�cia zasilania, to zostanie ono ciu o scalony stabilizator napi�-
CINCH lutowane w płytkę
zwarte do plusa zasilania za po- cia typu 7812 - IC11. Napi�cie
CON1..CON17: ARK3
średnictwem jednej z diod zasilające nie zostało wybrane
CON18: ARK2
D6..D13. Podobnie stanie si� przypadkowo. Zasilacz układu
Q1: piezo z generatorem
w wypadku napi�cia ujemnego mołe słułyĘ takłe do zaopatry-
Odcinek przewodu taśmowego 14
wzgl�dem masy układu: zostanie wania w prąd ośmiu przemysło-
żył + 2 wtyki ZFC14
ono zwarte przez jedną z diod wych kamer video, wymagają-
Elektronika Praktyczna 12/97
52
Automatyczny przełącznik kamer video
opis opublikujemy w jed- niu złącz CON1..CON9 i konden-
nym z najbliłszych nume- sator�w elektrolitycznych. Uwaga,
r�w EP. Jełeli jednak w na- cz�śĘ rezystor�w (R5..R12) na
szym systemie alarmowym płytce bazowej naleły wlutowaĘ
chcielibyśmy zastosowaĘ w pozycji pionowej! Obie płytki
oświetlacze noktowizyjne, łączymy ze sobą za pomocą prze-
to moc zasilacza okałe si� wodu taśmowego, zako�czonego
absolutnie niewystarczająca. dwoma wtykami, o długości odpo-
wiedniej dla przewidywanej obu-
Montał dowy.
i uruchomienie Zmontowany ze sprawdzonych
Na rys. 4 i rys. 5 przed- element�w układ działa popra-
stawiono rozmieszczenie ele- wnie. Jedyną czynnością regula-
ment�w na płytach druko- cyjną mołe ewentualnie byĘ dob-
Rys. 5. Rozmieszczenie elementów na
wanych. Z uwagi na duły ranie kondensatora C2 tak, aby
płytce wyświetlacza.
stopie� komplikacji połą- cz�stotliwośĘ zmian obrazu do-
cych właśnie takiego napi�cia cze�, wi�ksza płytka została wy- stosowana była do indywidual-
zasilającego. Napi�cie zasilania konana na laminacie dwustron- nych predyspozycji operatora sys-
kamer jest doprowadzone do nym z metalizacją. Mniejsza płyt- temu.
złącz CON10..CON17. Dopusz- ka została zaprojektowana na la- Płytki drukowane nie zostały
czalna obciąłalnośĘ zastosowane- minacie jednostronnym, co spo- zwymiarowane pod ładną kon-
go stabilizatora jest zupełnie wy- wodowało koniecznośĘ zastosowa- kretną obudow�, ale naleły są-
starczająca do zasilania tej liczby nia na niej dw�ch zworek. dziĘ, łe w ofercie AVT znajdzie
przemysłowych kamer video. Po- Montał układu wykonujemy si� przynajmniej kilka obud�w
winna takłe wystarczyĘ do zasi- w typowy spos�b, rozpoczynając odpowiednich do zamontowania
lania systemu automatycznego pa- od element�w o najmniejszych ga- w nich naszego układu.
noramowania kamery, kt�rego barytach, a ko�cząc na wlutowa- Zbigniew Raabe, AVT
Elektronika Praktyczna 12/97
53