.   ,  ,   .     ,  .  .

GENERAL

ABOUT_ME ARTICLES DOWNLOADS FORUM F.A.Q. COMMERCE CONTACTS


 System alarmowy do domu, do domku letniskowego
i garażu z powiadamianiem GSM

Dmitrij Dmitrenko
ddn.research@gmail.com
Eugeniusz Brozek [przekład]
eugebroz@interia.pl
 

Wprowadzenie

Obecnie istnieje wiele schematów i konstrukcji urządzeń alarmowych z powiadamianiem GSM. Opisane są w dedykowanych czasopismach, można znaleźć w Internecie. Praktycznie wszystkie, przy dokładnej analizie, mają tą samą niedogodność: oprogramowanie sprzętowe (firmware) demonstracyjne! Jeżeli chcesz korzystać w pełni z urządzenia musisz zapłacić! Natychmiast tracisz chęci posługiwać się takim urządzeniem, a w niektórych przypadkach nawet kupywać takie czasopisma, które przekształcają się w zwykłe ulotki reklamowe o profilu radiotechnicznym.
Niżej opisane urządzenie jest urządzeniem alarmowym z dodatkowymi funkcjami GSM, przy tym jest wbudowany moduł GSM i telefony komórkowe nie są potrzebne. Schemat nie jest skomplikowany dla współczesnego radioamatora, a oprócz tego, od dawna prowadzona jest produkcja płytek obwodów drukowanych do jednostki centralnej i innych urządzeń peryferyjnych. I, co najważniejsze: firmware - w pełni funkcjonalne, nie demonstracyjne!
Projekt stale się rozwija i udoskonala. Gotowy jest pilot zdalnego sterowanie na promienie podczerwone, blok klawiatury, odbiornik kodu DTMF, zasilacz z kontrolą naładowania akumulatora, a także wiele innych dodatkowych elementów. Istnieje również oprogramowanie mikrokontrolera do pracy jako alarm samochodowy z wykorzystaniem akumulatora samochodowego lub opcjonalnie, z zasilaniem autonomicznym. W najbliższych planach: sterowanie na pastylkach TouchMemory, sterowanie radiowe.

Przeznaczenie i podstawowe funkcje urządzenia

Monitorowanie czterech pętli alarmowych (loops) we wszystkich trybach z wyjątkiem trybu "Programowanie" i wyświetlanie stanu pętli za pomocą diód LED umieszczonych na panelu przednim (świecenie LED - "pętla w normalnym stanie", w innych przypadkach przerwa lub zwarcie w pętli sygnalizacji).
W pętli alarmowej mogą być stosowane: - Czujniki magnetyczne (kontaktrony zwierne i rozwierne)
- Czujki takie jak "folia", "okna"; - Sygnalizatory pożaru (SP-104, SP-105); - Czujniki ruchu, objętości, obecności; - Inne czujniki, które mają zwarte styki w normalnym stanie i rozwierane styki przy naruszeniu stanu.

Urządzenie ochraniając obiekt może działać w następujący sposób:
"Normalne" ("Alarm" wytwarzany jest sygnał natychmiast po naruszeni (strefy) pętli, pętla nie jest przywracana po operacji); "Opóźnione" (gdy użytkownik wychodzi lub wchodzi, dzięki czemu można mieć czas, aby włączyć urządzenie i wyjść lub otworzyć obiekt i wyłączyć urządzenie)
"Korytarz" (przy naruszeniu strefy, a następnie powrócenie jej do normalnego stanu i włączeniu jej pod ochronę); "Całodobowa, przeciwpożarowa" (pętla pod ciągłą ochroną, aktywacja i dezaktywacja odbywa się za pomocą specjalnego polecenia SMS); "Całodobowa, przycisk alarmowy" (strefa pod ciągłą ochroną, aktywacja i dezaktywacja jest wykonywana przy użyciu specjalnego polecenia SMS, przy naruszeniu pętli wykonywane jest tylko połączenie telefoniczne, wysłanie wiadomości SMS o sabotażu, ale syrena nie jest włączana);
"Wyłączona" (System nie reaguje na wszelkie zmiany w pętli sygnału wejściowego).
Włączenie "Ochrona" odbywa się przy pomocy "ukrytego" lub "tajnego" przycisku, "tajnego" przełącznika (zamiast którego może być wykorzystana klawiatura ze zwiernymi kontaktami, typu Satel), pilota zdalnego sterowania, pastylki TouchMemory (Dallas) lub dodatkowej klawiatury w zależności od firmware kontrolera. Opisane tutaj firmware używa tylko "ukrytego" wyłącznika, pozostałe wersje zostaną omówione później.
Obsługiwane są dwa tryby pracy urządzenia: - system alarmowy GSM (moduł GSM jest podłączony i za jego pomocą prowadzona jest wymiana informacji)
- autonomiczny system alarmowy (moduł GSM nie jest zamontowany w systemie, urządzenie działa jako samodzielny alarm).
Aktywacja i dezaktywacja systemu alarmowego wykonywana jest za pomocą wywołania z określonego telefonu (opcja może być wyłączona) z przesłaniem SMS o stanie systemu.
Przesłanie potwierdzającego SMS o aktywacji systemu alarmowego może być wyłączone. Formowanie sygnału "Alarm" (włączenie syreny, powiadomienie "Alarm" na telefonu komórkowy) przy naruszeniu pętli (przerwa lub zwarcie) co najmniej jednego z obwodów alarmowych.
Wysyłanie wiadomości SMS i połączenie telefoniczne do trzech mobilnych lub stacjonarnych (jeśli jest obsługiwane są SMS przez usługodawcę) numerów telefonów.
Przełączenie systemu alarmowego w tryb WYŁĄCZONY realizowane tylko przy pomocy pilota, klawiatury, odebranej wiadomości SMS z numeru telefonu komórkowego 1 i (lub) wybierania z tego numeru telefonu (może być wyłączone), a także ukrytego przełącznika, w zależności od firmware mikrokontrolera.
Możliwość zdalnego sterowania poprzez wysyłanie wiadomości SMS o określonej treści (może być wyłączone).
Możliwość odsłuchiwania chronionego obiektu poprzez połączenie telefoniczne na numer SIM karty zainstalowanej w systemie (pod warunkiem posiadania wewnętrznego mikrofonu w module GSM, również może być wyłączona).
Programowanie podstawowych funkcji i parametrów urządzenia (numery telefonów, czas opóźnienia, czas pracy syreny itp.) wykonywane jest za pomocą programu komputerowego Lite Programmer w trybie PROGRAMOWANIE urządzenia.
W tym trybie wyjście portu COM komputera (sygnały RxD i TxD) powinny być
podłączone do właściwego złącza systemu alarmowego za pomocą specjalnego kabla.
Urządzenie wysyła określony sygnał użytkownikowi o braku środków finansowych na koncie karty SIM.
Urządzenie wysyła określony sygnał użytkownikowi o braku sygnału łączności ze stacją operatora sieci komórkowej.
Przesłanie wiadomości SMS o zaniku napięcia sieciowego w trybie Ochrona (może być wyłączone).
Zastosowanie wbudowanego modułu GSM pozwala na uniknięcie zbędnych modułów i połączeń, a także zwiększyć spójność i stabilność łączności poprzez kanał GSM.
Programowane działanie przekaźnika mocy: włączenie przekaźnika tylko w trybie (Alarm) na czas określony przez użytkownika (od 60 do 240 sekund).
Wykorzystanie oryginalnego protokołu transmisji promieniami podczerwonymi nadajnika zdalnego sterowania do obsługi systemu alarmowego i nadajnika radiowego, a także oryginalne kodowanie danych nadawanych z klawiatury.
Po odebraniu pewnego ciągu znaków nie zaprogramowanych w pamięci mikrokontrolera nadajnika zdalnego sterowania, urządzenie wysyła sygnał SABOTAŻ w celu uniemożliwienia rozszyfrowania kodu zdalnego sterowania przez hackerów.
W pilotach zdalnego sterowania zastosowano niepowtarzalne kody, charakterystyczne tylko dla określonego zestawu (warianty kodów), przy czym należy podkreślić, że istniejących wariantów kodów może być około 3 miliardy, a to w zasadniczy sposób utrudnia jego odgadnięcie.
Zastosowano możliwość kontroli napięcia sieciowego i napięcia akumulatora przez system alarmowy, a przy tym, przy zaniku i pojawieniu się napięcia sieciowego wysyłane są wiadomości SMS. Także przy obniżeniu napięcia zasilania źródła rezerwowego (akumulatora) poniżej zaprogramowanego poziomu (8-9Volt) wysyłana jest wiadomość SMS, a system alarmowy przechodzi w tryb Uśpienia wyjście, z którego możliwe jest tylko po powrocie napięcia (sieciowego lub akumulatora).
Wysyłka wiadomości SMS na pierwszy (zaprogramowany) telefon komórkowy przy odbiorze połączenia telefonicznego z podaniem numeru telefonu dzwoniącego (może być wyłączona).
Urządzenie umożliwia przełączanie zewnętrznych dźwiękowych lub świetlnych urządzeń sygnalizacyjnych (dzwonki, syreny, światła) o napięciu do 250V i poborze mocy do 200W
Firmware mikrokontrolera (flash), opisane w tym artykule, przeznaczone jest do współpracy urządzenia z tajnym przełącznikiem, a także włączenia-wyłączenia urządzenia za pomocą sygnału z zaprogramowanego telefonu komórkowego i wysłania wiadomości SMS.
Kolejne warianty wykonania urządzenia będą opisywane w następnych materiałach, oczywiście, jeżeli będzie zainteresowanie czytelników.

Charakterystyka techniczna

Ilość obwodów sygnalizacji (wejściowych) 4
Rezystancja wynośnego elementu (końcowa) 2,7kΩ
Maksymalna oporność obwodu ochrony bez uwzględnienia rezystancji wynośnego elementu - 750Ω
Napięcie sieciowe prądu zmiennego 230V (110260V przy zastosowaniu impulsowego źródła zasilania)
Napięcie zasilania prądu stałego 12V (817V, bez zastosowania akumulatora rezerwowego źródła zasilania; 825V jeżeli nie ma akumulatora i aktywnych czujników sygnalizacji)
Zużycie energii przy zasilaniu z sieci prądu zmiennego, w następujących trybach pracy (bez podłączonych aktywnych czujników sygnalizacji) nie więcej niż:
- dyżurny, bez wykorzystania modułu GSM 6W;
- dyżurny, przy wykorzystaniu modułu GSM 11W;
- ochrona, przy wykorzystaniu modułu GSM 12W;
- alarm, przy wykorzystaniu modułu GSM i wyłączonej syrenie 16W;
- szczytowy pobór 43W.
Zużycie prądu ze źródła prądu stałego (bez podłączonych aktywnych czujników sygnalizacji), przy napięciu 12,6V, w następujących trybach pracy, nie więcej niż: -
- dyżurny, bez wykorzystania modułu GSM 0,16A
- dyżurny, przy wykorzystaniu modułu GSM 0,23A
- ochrona, przy wykorzystaniu modułu GSM 0,28A
- alarm, przy wykorzystaniu modułu GSM i wyłączonej syrenie 0,34A
- szczytowy (impulsowy) pobór 1,8A
Obsługiwane standardy GSM: 900/1800/1900 MHz.
Maksymalny rozmiar wiadomości tekstowej SMS, znaki - 85 (przy użyciu alfabetu łacińskiego w wiadomości).
Ustawianie limitów czasów:
- Opóźnienie na wejście 0150 sekund;
- Opóźnienie na wyjście 0250 sekund;
- Czas pracy syreny 30250 sekund.

Opis schematu elektrycznego modułu podstawowego

Schemat elektryczny urządzenia przedstawiony jest na rysunku 1.
Na jednej płytce, dla wygody i minimalizacji ogólnych wymiarów urządzenia, połączono trzy urządzenia: blok mikrokontrolera, moduł GSM, obwód RS232-UART dla komunikacji z komputerem w trybie programowania. Numeracja elementów na schematach cyfra przed numerem porządkowym elementu odpowiada numerowi modułu. W związku z tym, że w przyszłości planowane jest wykorzystanie uzupełniających urządzeń peryferyjnych klawiatur, różnych systemów zdalnego sterowania, pastylek TouchMemory, każdemu blokowi będzie przypisana swoja, firmowa cyfra przed numerem porządkowym elementu.
Schemat urządzenia wyróżnia się względną prostotą i maksymalną standaryzacją użytych elementów bazowych, tak aby wszystkie elementy można było kupić w najbliższym sklepie z częściami elektronicznymi.



Rysunek 1- schemat elektryczny systemu alarmowego GSM

Wszystkie nastawy i funkcje urządzenia programowane są za pomocą specjalnego oprogramowania, co uniemożliwia przeprogramowanie na obiekcie, a w tym i w celach przestępczych. Dotyczy to przede wszystkim sklepów i innych obiektów z masowym przepływem osób. Z tego powodu, jak również - z doświadczenia życiowego, jestem kategorycznie przeciwko możliwości programowania systemów centrali GSM z karty SIM! Mimo, że czasami może to być bardzo niewygodne.
Jądrem systemu sygnalizacji (alarmu) jest mikrokontroler Atmega168 produkcji znanej firmy Atmel Corp. Są to dobrze znane mikrokontrolery, dlatego nie będziemy koncentrować uwagi na zasadach ich pracy i architekturze. Mikrokontroler monitoruje stan obwodów wejściowych (petli) podłączonych do wejść ADC i w zależności od trybu pracy zapewnia dalsze działania, takie jak: powiadomienie na telefon, wysłanie wiadomości SMS, włączenie przekaźnika syreny itd.
Wejścia ADC PC0-PC3 przeznaczone są do monitorowania stanu obwodów (pętli) sygnalizacji, mikrokontroler dokonuje pomiaru napięcia na tych wejściach i w zależności od wielkości napięcia generuje sygnał przerwa, norma lub zwarcie. Na PC5 i PC6 podawane jest napięcie z wyjścia bloku zasilania w celu monitorowania tego napięcia. Przy okazji, jeżeli te wejścia nie będą podłączone, urządzenie nie uruchomi się!
Jako moduł GSM wybrano dobrze znany moduł SIM300 produkcji chińskiej firmy SimCom.
On od dawna znany jest jako mniej-więcej mało awaryjny moduł i coraz częściej wykorzystywany jest w różnych amatorskich urządzeniach.
W przedstawionym schemacie on wykorzystany jest w standardowym podłączeniu, bez żadnych dodatków. Do zasilania modułu zastosowano impulsowy stabilizator napięcia na układzie scalonym LM2576T-ADJ. Możliwe jest zastosowanie LM2596-ADJ dla jeszcze większej minimalizacji płytki drukowanej, ale on jest droższy i dlatego go nie zastosowałem. Tranzystory 2Q22Q4 przeznaczone do dopasowania niskonapięciowych portów modułu GSM (nie więcej niż 2,7V) z wysokonapięciowymi (5V) portami mikrokontrolera. Z tych elementów można całkowicie zrezygnować i uprościć schemat. W tym celu ogólne zasilanie urządzenia należy obniżyć do 2,73V, wstawiając zamiast 1IC2 odpowiedni stabilizator napięcia. Ale w tym wypadku może pojawić się drugi minus: przy tak niskim napięciu zasilania dowolne zakłócenia w obwodach wejściowych (pętli) mogą doprowadzić do wywołania fałszywych alarmów. Dlatego nie należy robić zbyt długich przewodów w obwodach wejściowych (pętli).
W urządzeniu zastosowano kontrolne diody LED:
- 1LED1 kontrola pracy systemu (w trybie pracy miga z częstotliwością 2-5 razy na sekundę, w trybie programowania świeci ciągłym swiatłem);
- 2LED3 kontrola pracy modułu GSM (po nawiązaniu łączności w sieci operatora i poprawnej pracy modułu GSM miga z częstotliwością 1 raz w ciągu 2-3 sekund, w pozostałych przypadkach problemy z łącznością lub z samym modułem GSM miga 1 raz na sekundę)
Oprócz tego, do wyprowadzeń OUT_I1OUT_I4 podłączone są diody świecące dla kontroli stanu obwodów wejściowych (pętli) sygnalizacji (OUT_I1OUT_I4 katody, +5V wspólna anoda).
KEY_S faktycznie, tajny przycisk lub przełącznik.
SPEAKER gniazdo do podłączenia głośnika, o dowolnej oporności, moc nie mniejsza niż 0,25 W
Zastosowane elementy mogą być produkcji krajowej lub importowane.
Wybór bardzo szeroki, wszystko zależy od wymiarów wykonanej płytki drukowanej. Ja opracowałem płytkę drukowaną z zastosowaniem elementów SMD, dlatego wybór elementów był ograniczony. Jeżeli użytkownik chce wykorzystać opracowaną samodzielnie płytkę drukowaną, to można zastosować rezystory przewlekane 0,125W lub inne, tranzystory 1Q1, 1Q2 BC547, 3102, 315, 502, 815 (to nawet lepiej, bo moc wbudowanego głośnika wzrośnie kilkakrotnie, jedynie należy usunąć rezystor 1R18). 1Q3 BC557, 3102, 361 i podobne. Diody 1N4148, 521, 522, stabilizatory 5 BZX5V1, 147, 156. Mikrokontroler Atmega168, w dowolnej obudowie.
Do modułu GSM jest możliwe podłączenie mikrofonu i (lub) urządzenia głośnomówiącego, w tym celu przewidziano odpowiednie złącze. Można zastosować zewnętrzny interfejs USB-UART (np. na bazie znanego US FT232)
Powinniśmy szczegółowo omówić moduł GSM. Ja zastosowałem SIM300D (SIM300DZ)
w celu minimalizacji wymiarów urządzenia, chociaż można zastosować i SIM300C, ale trzeba będzie wykonać nową płytkę drukowaną.
W czasie, gdy pisałem ten artykuł, firma SimCom produkująca te moduły ogłosiła wycofanie z produkcji modułów serii SIM300 do końca 2010 roku, i zaproponowała w kolejnych opracowaniach stosować nowe moduły SIM900. Dla tych, którzy opracowywali projekty w oparciu o SIM300D będzie czasowo produkowany przejściowy model SIM900D.
Jest to analog obudowy SIM300D, ale na bazie SIM900.
Jak tylko pojawi się w ogólnej sprzedaży moduł SIM900, autor dokona zamiany w danym opracowaniu, o czym dodatkowo powiadomi.
Jeszcze jedna radosna nowina: moduł SIM900 będzie tańszy niż SIM300D.
Dalsze omawianie schematu, myślę, nie jest potrzebne, przeznaczenie wyprowadzeń opisano.
Powiem tylko, jak się okazało, mikrokontroler Atmega168 to bardzo delikatny mikrokontroler, nie wytrzymuje podwyższonego napięcia na wejściach, a także mikrozwarć na wyjściach. W procesie realizacji projektu było uszkodzonych kilka mikrokontrolerów ze względu na brak uwagi przy kompletacji i montażu, a dokładnie, ze względu na mikrozwarcia (sople na płytce drukowanej). Dlatego należy być ostrożnym!

Płytka drukowana urządzenia wykonana z dwustronnego tekstolitu o wymiarach 108x52mm. Najlepiej z metalizacją otworów, inaczej będzie wiele kłopotów i problemów. Oczywiście, można było wykonać jednostronną płytkę drukowaną, ale postawiony był cel minimalizacja, a także zastosowanie elementów SMD. W instrukcji obsługi i programowania szczegółowo opisano przeznaczenie poszczególnych wyprowadzeń na płytce, opiszemy je i tutaj.


Rysunek 2 przeznaczenie złącz na płytce drukowanej urządzenia

Niżej, w tabeli, opisano przeznaczenie każdego kontaktu na płytce. Należy podkreślić, że opisywane jest urządzenie, pracujące z tajnym przełącznikiem i wejścia do podłączenia innych urządzeń (pilotów zdalnego sterowania, klawiatur itd.) są na razie nie wykorzystywane.

Nazwa złącza

Pin

Przeznaczenie pinu

Złącze JM

1

Wejście GND

2

Pin 2 Atmega168

3

Kolektor 2Q2

Złącze podłączenia obwodów wejściowych sygnalizacji, Złącze ZONES

1 (10)

Wejście obwodu wejściowego №1

2 (20)

Wspólny przewód GND wejść 1 i 2

3 (30)

Wejście obwodu wejściowego №2

4 (40)

Wejście obwodu wejściowego №3

5 (50)

Wspólny przewód GND wejść 3 i 4

6 (60)

Wejście obwodu wejściowego №4

Złącze przycisku/przełącznika ,wyjście podłączenia głośnika

1

Głośnik +

2

Głośnik -

3

Wejście przycisku

4

GND przycisku

Złącze dla głównych podłączeń, złącze GENERAL

1 (10)

Plus napięcia zasilania 12,6В, аkumulator

2 (20)

Minus/GND napięcia zasilania

3 (30)

Wyprowadzenie przekaźnika CN – wspólny kontakt

4 (40)

Wyprowadzenie przekaźnika NC – normalnie zamknięty

5 (50)

Wyprowadzenie przekaźnika NO – normalnie otwarty

6 (60)

GND; wyjście diody świecącej sygnalizacji systemu (katoda)

7 (70)

Odbiornik sygnałów zdalnego sterowania - GND

8 (80)

Odbiornik sygnałów zdalnego sterowania - wejście

9 (90)

Odbiornik sygnałów zdalnego sterowania - zasilanie

10(100)

Wyjście diody świecącej sygnalizacji systemu (anoda)

Złącze do podłączenia diód sygnalizacyjnych stanu obwodów wejściowych (pętli)

1

Plus 5 V

2

Wyjście wskaźnika obwodu wejściowego №4

3

Wyjście wskaźnika obwodu wejściowego №3

4

Wyjście wskaźnika obwodu wejściowego №2

5

Wyjście wskaźnika obwodu wejściowego №1

6

Nie wykorzystany

7

GND

Antena modułu GSM

1

Antena

Zestaw słuchawkowy modułu GSM

1

Mikrofon minus

2

Mikrofon plus

3

GND

4

Urządzenie głośnomówiące plus

5

Urządzenie głośnomówiące minus

Wejście UART, podłączenie PC

1

GND

2

Wejście Rx UART

3

Wejście Tx UART

Zworka wyłączenia zasilania modułu GSM

1-2

Zasilanie włączone

2-3

Zasilanie wyłączone

Rysunki płytki drukowanej, a także ich ogólny widok przedstawione są na poniższych rysunkach.


Rysunek 3 płytka drukowana, strona TOP

Rysunek 4 Płytka drukowana, strona BOTTOM

Rysunek 5 Płytka drukowana, widok elementów, strona TOP

Rysunek 6 Płytka drukowana, widok elementów, strona BOTTOM

Rysunek 7 Zmontowana płytka drukowana

Programowanie mikrokontrolera.

Do zaprogramowania mikrokontrolera Atmega168, zastosowanego w urządzeniu, można wykorzystać dowolny programator. Ja korzystałem z PonyProg, autorstwa Klaudio Lankonelli.
Należy zaprogramować następujące fuse bity:
BODLEVEL0=0 BODLEVEL1=0 BODLEVEL2=1 SUT0=0 CKSEL3...0=1111 Pozostałych fuse bitów nie należy programować.
Przypominam, że zaprogramowany fuse bit to logiczne 0, nie zaprogramowany to logiczna 1. To należy uwzględnić przy wykorzystywaniu innych programatorów.
Przy korzystaniu z USBprog ustawienie fuse bitów : 0xEF, 0xDC, 0xF9
Firmware można pobrać ze strony autora.

Blok zasilania

Jeżeli dane urządzenie planuje się wykorzystać jako alarm samochodowy, automatycznie, blok zasilania jest zbędny. Przy wykorzystaniu urządzenia w warunkach stacjonarnych niezbędny jest dobrej jakości blok zasilania z możliwością autonomicznej pracy przez określony czas (tak zwany UPS), który podczas zaniku napięcia sieciowego zasilanie urządzenie odbywa się z wbudowanego akumulatora. Można wykorzystać zwykły zasilacz na 1215V, ale wtedy nie jest gwarantowane stabilne ładowanie akumulatora, przy skokach napięcia możliwe jest nawet przeładowanie akumulatora i zagotowanie elektrolitu.
Idealnym rozwiązaniem może być impulsowy zasilacz, ale pod warunkiem, że obiekt nie jest zbyt nasycony aktywnymi czujnikami sygnalizacji (wszelkiego rodzaju czujnikami ruchu, obecności, objętości), można wykorzystać opisany poniżej blok transformatorowy. Różni się on od innych: stabilne napięcie 12,7V przy poborze prądu do 2A. Jest to niezbędne dla podtrzymania pracy akumulatora.
Blok zasilania podłączyć należy do złącza kontroli zasilania sieciowego: OUT_V1 do INP_ADC1, OUT_V2 do INP_ADC2. Do wyjścia OUT_12.6V można także podłączyć aktywne czujniki sygnalizacji. Nie należy zapominać o tym, że sumaryczny pobierany prąd nie powinien być większy niż 0,5A. Proponuję zamontować bezpiecznik 1A, aby zapobiec przeciążeniu i uszkodzeniu IC1, IC2.
Zamiast diód D5, D6 można zastosować rezystor, ale należy go obliczyć w ten sposób, aby na wyjściu bloku zasilania uzyskać napięcie 12,612,8V.
Uwaga! Na rysunkach płytki drukowanej brak rezystorów R3, R4 dlatego, że tą poprawkę wprowadzono później


Rysunek 8 Schemat ideowy bloku zasilania


Rysunek 9 Płytka drukowana bloku zasilania


Rysunek 10 - Widok elementów na płytce drukowanej bloku zasilania

Programowanie funkcji i nastaw urządzenia

Teraz przejdziemy do opisu najbardziej skomplikowanego i ciekawego - Programowanie podstawowych funkcji systemu alarmowego. Programowanie odbywa się tylko przy pomocy komputera osobistego. Nie wiem, jak długie trzeba by wprowadzić "programowe słowo" do zapisu na kartę SIM, aby zaprogramować około pięćdziesięciu parametrów... Ze względu na skomplikowany sposób programowania zmuszony byłem "ofiarować" możliwość zaprogramowania innymi środkami. Do programowania służy program Lite Programmer, najnowszą wersję, zawsze można pobrać ze strony autora. Podłączanie urządzenia do komputera wykonuje się przy pomocy dowolnego kabla USB od telefonu komórkowego (wykonanego na FT232, PL2303, OTi6858 i inne). Kabel należy przygotować, bo wykorzystujemy tylko RxD, TxD i GND. Tak przygotowany kabel podłączamy do gniazda PODŁĄCZENIE PC.

Kolejność przełączenia urządzenia w tryb programowania:
1. Nacisnąć przycisk S1, nie krócej niż 2 sekundy i czekać aż dioda 2LED3 przestanie
migać (zwykle nie więcej niż 10 sekund).
2. Odłączyć zasilanie urządzenia.
3. Zworkę zasilania modułu GSM przestawić w położenie WYŁĄCZONE
(zewrzeć piny 2 i 3).
4. Zdjąć zworkę JM
5. Podłączyć kabel USB do łączności z komputerem
6. Nawiązać łączność urządzenia z komputerem PC i przeprowadzić programowanie
(opisano niżej)
7. Odłączyć zasilanie urządzenia. 8. Odłączyć kabel USB od urządzenia, założyć zworkę JM, przestawić zworkę
zasilania modułu GSM w położenie WŁĄCZONE (zewrzeć piny 1 i 2).
9. Programowanie zakończone, można włączyć zasilanie urządzenia i korzystać z
urządzenia.
Główne okno programu jest standardowe, bez dodatków i "wodotrysków". Po prawej stronie okna ustawić port COM, jak również prędkość transmisji danych (w naszym przypadku - 115200), aby przełączyć urządzenie w tryb programowania, należy wybrać w okienku "Action" (prawy dolny róg) - "Link" i nacisnąć Uruchom. Dioda 1LED1 powinna zaświecić swiatłem ciągłym. Można przystąpić do programowania.


Rysunek 11 Główne okno programu Lite Programmer

Szczególnych trudności, dla użytkownika, który chociażby raz w życiu włączył komputer, praca z oprogramowaniem nie powinna stanowić. Ponadto, wszystko jest opisane szczegółowo we wskazanej wcześniej Instrukcji Obsługi i Programowania.
W skrócie: ustawić opcje, które są Wam potrzebne, upewnić się, czy w trzeciej kolumnie pojawił się czerwony napis "Zmiany", w okienku "Action" wybrać "Programowanie", nacisnąć przycisk "Uruchom", i parametry są programowane.. Jeśli parametr jest zaprogramowany, piąta kolumna pokazuje "zaprogramowany" , przy jakimś błędzie program też wyświetli odpowiedni komunikat.

Dodatkowe niuansy programowania

Szczególną uwagę należy zwrócić na proces programowania, bo od tego zależy prawidłowość pracy całego urządzenia. Jak pokazało doświadczenie, główny błąd popełniany jest we wpisie numeru telefonu centrum SMS naszego operatora. Jeśli nie znasz numeru lub nie jesteś pewien, to lepiej wcale go nie programować. Oprogramowanie systemowe modułu GSM w tym przypadku samodzielnie wybierze właściwy numer. Również bardzo ostrożnie postępować podczas ustawiania parametrów zapytania USSD o stan środków finansowych na koncie operatora, jeśli planujesz go używać.
Istnieją dwa sposoby wyboru. Pierwszy - wybrać odpowiedniego operatora, a program sam wybierze numer i sumę minimalną, równą dwóm stawkom pobieranym przez operatora.
Drugi - z rozwijanego menu operatora USSD wybrać punkt TUNE USSD, a następnie w wyświetlonym formularzu wpisać wymagane parametry: minimalną kwotę, separator (niektórzy operatorzy stosują różne znaki separacji, na przykład, kropka , przecinek, dwukropek).
Program obecnie obsługuje tylko alfabet łaciński podczas wprowadzania tekstu wiadomości SMS, ponieważ funkcja ta jest obsługiwana przez program mikrokontrolera. Obecnie trwają prace, aby wprowadzić i obsługę cyrylicy. Kolejna uwaga na temat programowania. Zamiast programu komputerowego można by z powodzeniem stosować java-midlet, zaprojektowany specjalnie dla danego systemu. Wtedy urządzenie podłączało by się do telefonu za pomocą portu podczerwieni lub zwykłego złącza do przesyłu danych. Ci, którzy wezmą się za napisanie takiego midletu otrzymają wszystkie protokoły i tablice programowania (całkowicie bezpłatnie). E-mail: ddn-research@yandex.ru

Skrócony podręcznik obsługi

Przed zainstalowaniem karty SIM do urządzenia alarmowego należy ją wcześniej odpowiednio przygotować, a konkretnie: wyłączyć hasło. Zaleca się stosować kartę SIM tego samego operatora sieci komórkowej, co i telefon administratora systemu alarmowego. Prawdopodobieństwo dostarczenia wiadomości SMS znacznie wzrośnie. Po włączeniu zasilania urządzenia i jego uruchomieniu rozlegnie się długi sygnał dźwiękowy z wewnętrznego głośnika, następnie rozpocznie się nawiązywanie łączności z modułem GSM, po zakończeniu której rozlegną się trzy krótkie sygnały dźwiękowe. Urządzenie jest gotowe do użytku. Dalej będzie opis wykorzystania urządzenia w roli systemu alarmowego do ochrony pomieszczeń domów i innych lokali. Aby korzystać z urządzenia jako alarmu samochodowego lub innych funkcji, w pierwszej kolejności należy zastosować inny firmware mikrokontrolera, a to wychodzi poza ramy tego artykułu. Jest to temat kolejnych publikacji.
Aby aktywować urządzenie (włączyć ochronę) należy zamknąć przełącznik KEY_S.
Nawiasem mówiąc, zamiast tego przełącznika można zastosować dowolną klawiaturę ze zwiernymi kontaktami, np. Satel SW02.
Następnie urządzenie zacznie odliczać czas niezbędny (zaprogramowany) na wyjście, w ciągu którego należy opuścić ochraniany obiekt.
Jeżeli po upływie czasu niezbędnego na wyjście wszystkie obwody wejściowe (pętle) są poprawnie zainstalowane, urządzenie przechodzi w tryb ochrony.
W wypadku, gdy po upływie czasu niezbędnego na wyjście, chociażby jeden z obwodów wejściowych jest otwarty lub zwarty, urządzenie emituje przerywany sygnał dźwiękowy przez 100 140 sekund, wysyłając wiadomość SMS, o nie włączeniu ochrony obiektu, na pierwszy numer telefonu (jeżeli zaprogramowano), po czym urządzenie przechodzi w tryb alarmowy z przesyłką wszystkich wiadomości i telefonów.
Można także aktywować urządzenie dzwoniąc z pierwszego zaprogramowanego numeru telefonu lub wysyłając wiadomość SMS z tekstem START z tego samego numeru telefonu.
Należy pamiętać, że w danej wersji urządzenia nie zaleca się równoczesnego stosowania przy aktywacji urządzenia tajnego przełącznika i funkcji GSM, aby uniknąć wzajemnych zakłóceń. Przy równoczesnym stosowaniu, priorytet ma przełącznik, funkcje GSM nie będą działały!
W trybie ochrony urządzenie bez przerwy monitoruje stan wszystkich obwodów wejściowych sygnalizacji, a także stan modułu GSM. Jeśli nastąpi naruszenie obwodu wejściowego sygnalizacji, wysyłana jest wiadomość SMS i wykonywane jest wybieranie połączenia telefonicznego zgodnie z kartą programowania. Wybieranie połączenia telefonicznego trwa do momentu podniesienia słuchawki przez abonenta, ale nie dłużej niż 8 razy. Także w trybie ochrony monitorowane jest zasilanie sieciowe 230V i akumulatora rezerwowego źródła zasilania. Wtedy, przy każdym zaniku napięcia 230V, a następnie jego powrocie następuje wysłanie odpowiedniej wiadomości SMS (tą funkcję można wyłączyć przy programowaniu).
W celu dezaktywacji urządzenia (wyłączenia ochrony) należy otworzyć obiekt i w ciągu czasu niezbędnego na wejście rozłączyć kontakty przełącznika KEY_S. Jeżeli tego się nie wykona, urządzenie przejdzie w tryb alarmu. Urządzenie można dezaktywować przed otwarciem obiektu, dzwoniąc z pierwszego telefonu lub wysłać wiadomość SMS STOP.
W dyżurnym trybie urządzenie również monitoruje stan obwodów wejściowych sygnalizacji, a także modułu GSM. W przypadku utraty połączenia z modułem GSM lub utracie sieci co 2-4 minuty słychać pięć krótkich sygnałów dźwiękowych. Również co 30-40 minut sprawdzany jest stan konta numeru karty SIM. Przy braku środków rozlega się 10 krótkich sygnałów dźwiękowych (trel) i wysyłana jest wiadomość SMS (NO MONEY) na pierwszy numer telefonu.
Poniższa tabela pokazuje wiadomości tekstowe SMS, które mogą być wysyłane przez urządzenie w wypadku niektórych zdarzeń (gdy wyłączona była funkcja wysyłania w czasie programowania, dane nie będą wysyłane):

Tekst SMS

Opis

Uwagi

Stop guard!

Potwierdzenie dezaktywacji – wyłączenia ochrony

Tryb dużurny

POWER OFF!!!

Uszkodzenie lub zanik napięcia sieciowego 230V

Tylko w trybie ochrony

Power ON

Powrót napięcia sieciowego 230V(po zaniku)

ALL POWERS OFF!!!

Wszystkie napięcia zasilające niżej normy. Po pewnym czasie urządzenie przejdzie w tryb uśpienia.

We wszystkich trybach pracy

Start after sleeping

Wznowienie pracy urządzenia po awarii zasilania

NO MONEY!!!

Minimalna suma środków na rachunku. Należy uzupełnić rachunek!

Urządzenie to ma wielki potencjał w sensie doskonalenia i modernizacji, może być stosowane nie tylko jako system alarmowy, ale także jako dowolne urządzenie do zbierania-przekazywania danych, konfigurując program mikrokontrolera dla każdego, konkretnego przypadku.

Zakończenie

Autor wykonał dziesiątki egzemplarzy opisanego urządzenia, reklamacji praktycznie nie było, było kilka skarg na trudności podczas pracy z urządzeniem, dotyczących programowania. Ale po wnikliwym przeczytaniu instrukcji trudności same ustąpiły.
Ponadto, do tej pory opracowane były i opisane dodatkowe elementy urządzenia: sterowanie klawiaturą, pilot zdalnego sterowania na promienie podczerwone, odbiornik pastylek TouchMemory. Urządzenia te mają oryginalny protokół odbioru i transmisji danych, nie kompatybilny ze wszystkimi istniejącymi protokołami w danym czasie, co zwiększa bezpieczeństwo wykorzystania urządzenia. Opracowano dekoder kodu DTMF, jednocześnie z nim dodano cztery dodatkowe pętle alarmowe i czujnik otwarcia urządzenia (sabotażu). Ale to temat kolejnych publikacji ...
Firmware mikrokontrolera, plik z płytką drukowaną i program Lite Programmer można pobrać ze strony autora: http://ddn.radioliga.com/

 

 

Comments
 
We are interested to your opinion



 

Support for site functionality:
[WEB-money]

Z585211219986 (USD)
E693987287372 (EUR)

DDN Research CL, Ukraine
All rights for materials of production DDN Research (author - Dmitrenko DN) are protected. Reproduction without agreement with the Administration of site is prohibited. When you copy a link to this site.

 


Copyright - 2013 - DDN Research