改造住家門禁防盜系統

最近因注意到我們大樓的門禁防盜系統, 每一戶客廳牆上都有一個小小的主控盒, 大門, 後門, 臥室窗戶都有有線門磁, 主臥室有 SOS 按鈕, 透過弱電系統連接到主控盒, 門口有一個設定鈕, 設定後只要門窗被打開或 SOS 鈕被按下, 主控盒就會發出聲響, 同時管理室也會告警. 但管理室主機應該早就壞了, 所以即使觸動 SOS 鍵或防盜狀態下開門, 管理員也不會來電關心. 不過打開門窗時, 客廳主控盒的相對應 LED 燈還會亮, 可見弱電系統, 門磁感測器, 與主控盒都還正常運作中.

昨晚費了一番功夫, 把客廳的主控盒打開, 發現裡面是一塊 PIC16C55 主控的小電路板, 經過 17 年還能正常運轉, 真勇. 既然管理室主機已故障失修, 其門禁防盜功能就失去作用了, 只好自行改造讓其恢復應有功能. 我打算把弱電的電源與門磁信號線接出來, 接上 433MHz 的 RF 發射模組, 再由 Raspberry 主板接收後上網路 (或者只要 Arduino+TCP 就可以?). 使用 RF 原因是主控盒位於電視對面牆上, 而我的 Raspberry 主板當然要跟電視放一起, 要從管線拉線那是不可能, 所以只好用無線通訊方式處理.

首先是要找出控制面板上各 LED 燈號所連接的門磁, 確認 SOS 是緊急呼叫鈕, GAS 是廚房瓦斯偵測器, 1S 是大門, 2S 為後門, 3S 為書房窗戶, 但是 4S 卻四處找都沒發現在哪兒, 先不管它, 反正把這六個接點信號, 加上弱電系統的 VCC 與 GND 電源共 8 條線都抓出來, 連接到 RF 發射模組就對了. 把板子翻過來, 對照 PIC16C55 晶片接腳找了好久, 終於標定了各個接出點, 因為弱電排線頭可能年久與插座密合, 拔不出來, 所以接點接出焊錫只好活線作業囉.

第一個問題是, 經三用電表測量, 門磁在關閉時為接地 (0V), 開啟時為 1V 左右, 查了一下 HT12E 的輸入準位, 發現其高位準 VIH 最低是 0.8VDD, 也就是 4V, 而 VIL 最高是 0.2VDD, 亦即 1V, 1V~4V 是邏輯模糊區, 因此門磁送來的信號線不能直接拿來用, 必須在板子上找看看有沒有信號轉換後的接點, 要不然就得想辦法隔離提升準位.

無線模組在露天有賣, 市調如下 :

1. RF433MHz(無線發射接收模組)入門學習套件 ($350+$60)
   含無線模組與 HT12E, HT12E 編解碼 IC, 以及 DIP 開關, 電阻與線材等. 有附源碼等資料. 
2. 【廣維微電腦科技】433MHz 無線RF模組 ($80+$30)
3. 【廣維微電腦科技】HOLTEK HT12E DIP-18 ($20+$35)
4. 【廣維微電腦科技】HOLTEK HT12D DIP-18 ($20+$35)
5. 【廣維微電腦科技】8P DIP SW 指撥開關 5入 ($40+$35)
6. 浩哲電子【送程式】TG-11 315MHz ~433Mhz RF無線發射模塊 ($79+$40)

關於 HT12E 與 HT12D 的用法如下 :

1. HT12E 規格書 (PDF)
2. HT12D 規格書 (PDF)
3. HT12E Encoder IC for Remote Control Systems 
4. Problem with RF circuit using HT12D and HT12E
5. A remote control using HT12E and HT12D chips
6. Library for HT12E
7. send 8bits using RF 434 Mhz module(with ht12d-ht12e)
8. Arduino - 使用RF模組
9. 89C51 與 RF 發射模組的問題 (加上編解碼器後可以發射較遠)
10. 使用樹莓派模擬 HT12E 遙控器編碼晶片的編碼格式 
11. Why use HT12E?