Реле-комутатор кількох автомобільних відеокамер або камер відеонагляду для будинку

2024-11-12

Мета роботи - зібрати простий надійний пристрій, що перемикатиме відеосигнали між декількома відеокамерами до одно канального монітора.

Необхідність такого пристрою найбільш актуальна для автомобілів типу універсал, великих позашляховиків чи бусів. Пристрій також може використовуватись у техніці для військових з метою підключення камер нічного бачення.

Матеріали, що можуть використовуватись:

• Реле 12В 10А SRD-12VDC-SL-C [SKV199]
• Діод 1N4007 [NPN162]
• Кабель з роз'ємом BNC 15 см  [SKV608]
• Макетна плата двостороння 40х60мм склотекстоліт [SKV234]
  
• Конектори JST 2pin папа-мама 22AWG [USA119] або конектори чи роз'єми RCA (тюльпан)
• Термоусадкова трубка [WTU132]
• Корпус пластиковий для електроніки D65A 36x92x66мм [BOX145]
• Кабель сигнальний, 8 жил (1м, 7х0,22мм CCA) [RKT160]

Ідея передбачає роботу автомонітора та відеокамери що використовує відеосигнал CVB-S (зазвичай визначається за роз'ємами типу "тюльпан"). Подача живлення на додаткову відеокамеру робить її пріоритетною і відеосигнал перемикається для роботи саме з нею, відключаючи інші. Можна застосовувати декілька камер для забезпечення максимального огляду, але одночасно зображення транслюється саме з обраної камери.

Звичайна схема підключення відеокамери передбачає її запуск від ліхтаря при вмиканні заднього ходу, або примусове включення від перемикача.

Схема підключення кількох камер передбачає що у випадку примусового включення вмикає відеосигнал з певної камери, а сигнал з основної камери відключає. На вказаній схемі задіяні 2 реле, які регулюватимуть сигнали від 3 камер.

Зауважу, що просте "запаралелювання" кабелів відеосигналу за допомогою трійників замість даної схеми з реле хоча й припустиме, але може викликати паразитні шуми або перешкоди, що іноді проявляється як нестабільне у часі більш тьмяне зображення. Кількарічна практика показала необхідність саме рішення з комутатором через реле - це забезпечує оптимальне керування електроживленням та якість відеосигналу. В такому випадку, кількість камер що використовується може бути навіть доволі велика - до кількох десятків (наприклад у разі відеонагляду за будинком).

Схема самого комутатора включає одно з двох реле та перемикає відеосигнал відповідно до положення 4-х позиційного перемикача. Діоди D2 і D3, що задіяно в схемах паралельно реле, запобігають їх "залипанню" та псуванню контактів, навіть при не дуже високих навантаженнях реле. Живлення самих камер не залежить від реле, які служать лише для передачі відеосигналу та не несуть великих навантажень.

Плата доволі легко монтується, після чого розміщується в корпусі відповідно нашим вимогам. Мій варіант: щоб скоротити кількість проводів що виходять з корпусу, було задіяно роз'єми RCA (тюльпан "мама"), куди будуть під'єднані три кабелі входу сигналу від відеокамер та один - вихід на монітор. Для зручного монтажу, дроти входів/виходів відео від роз'ємів я впаяв з дротами від основної плати вже після їх розміщення в корпусі. Після чого ізолював, закривши термоусадковими трубками.

У разі використання камер нічного бачення можна використати кабель з роз'ємом BNC (з фіксацією). Живлення самих камер не обов'язково подавати через перемикач - воно може бути увімкнене постійно, головне - буде перемикатися керуючий сигнал, який увімкне реле.

Крім відео-виходів, готовий пристрій має входи та виходи живлення відеокамер - це конектори JST 2pin папа-мама. Враховується, що додатково використовується перемикач, який перемикає живлення відеокамер між собою, а наш модуль вибирає відповідний відеосигнал та спрямовує саме його на монітор.

При використанні в автомобілі, використовується сигнальний кабель - для зв'язку з перемикачем що знаходитиметься біля водія. Збираючи схему, варто пам'ятати про правила безпеки, добре ізолювати проводи та роз'єми та використовувати запобіжники.

Висновок

Реалізована ідея підключення кількох відеокамер значно покращує огляд водієм - завдяки можливості бачити всі "мертві зони" автомобіля, допомагає виїзду при паркуванні, зокрема бачити перешкоду за кутом позаду - що без подібної системи не можливо. Крім того, комутатор може бути використаний для відеонагляду за будинком, конкуруючи з дорогими аналогами.