Gsm сигнализация схема на микроконтроллере
Устройство предназначено для своевременного оповещения авто владельца о взломе автомобиля. Сигнализация контролирует двери, окна, капот и багажник.
Сигнализация срабатывает при замыкании одного из входов на массу. Данное устройство имеет четыре охранных входа. Один вход для двери водителя, второй для других дверей, третий для капота и четвёртый для багажника.
После включения устройства у водителя есть 25 секунд чтобы выйти из машины и закрыть все двери. В течении этих 25 секунд светодиод будет погашен. Если водитель не вышел в течении этого времени, или какая-то дверь осталась открытой то светодиод будет погашен, до тех пор, пока все двери и капот не будут закрыты. После того как вы закроете все двери на пол секунды включаться сирена и фары, а светодиод начнёт моргать "говоря" о том, что сигнализация перешла в режим охраны.
Если в режиме охраны будут открыты пассажирские двери, капот, или багажник, устройство моментально перейдёт в режим тревоги. Моментально будет заблокировано зажигание и включиться сирена. Так же устройство начнёт звонить на мобильный телефон хозяина машины. В режиме тревоги светодиод погаснет.
Если же будет открыта дверь водителя устройство через 8 секунд включит автомобильную сирену ,заблокирует зажигание, и начнёт звонить два раза на мобильный телефон хозяина. Так же при открытии двери включаться фары ближнего (или дальнего) света, при желании можно сделать, так, чтобы включились поворотники. После выключения сигнализации блокировка зажигания выключиться.
Если дверь или капот были открыты и сработала сирена, то последующее закрытие двери или капота не повлияет на состояние устройства, то есть сирена по прежнему будет звенеть, а устройство будет звонить на мобильный телефон хозяина.
Через 40 с. сирена и фары выключаться, и устройство заново проверит шлейфы, если все двери и капот закрыты то сигнализация опять перейдёт в режим охраны. Если шлейфы были нарушены во второй раз, то устройство перейдёт в режим тревоги но после выключения сирены и фар, устройство больше не перейдёт в режим охраны, а светодиод останется погашенным, "говоря" о том, что шлейфы были нарушены два раза.
Дозвон будет производиться следующим образом:
После срабатывания датчиков устройство "нажимает" на кнопку быстрого набора. Телефон будет звонить до тех пор, пока хозяин не нажмёт на кнопку разъединения у себя на телефоне.
В устройстве использован микроконтроллер фирмы ATMEL, он достаточно дешёвый и легкодоступный. Реле можно применить любые на 12 В. Включение и выключение устройства происходит посредством выключателя, который будет спрятан в потайном месте, например под приборной панелью. Устройство подключается к бортовой системе питания автомобиля. Кнопка ставится в цепь питания, и должна располагаться в секретном месте!
При необходимости можно изменить все временные задержки, а также параметры самого устройства, посредством изменения прошивки, которая прошивается в МК. Также можно изменить количество охраняемых шлейфов, и их свойства.
За прошивкой и обращайтесь к автору! Автор ответит на все возникшие у Вас вопросы. Не забудьте в письме указать название устройства, а лучше приведите ссылку на устройство, и пожалуйста указывайте ваш действительный e-mail
Автор принимает заказы на разработку устройств на МК
Предлагаемая схема GSM-контроллера выполняет функции автоматического или ручного регулирования/оповещения. Схема реализована на популярном и доступном GSM-модуле SIM800L. Осуществляется контроль:
- напряжения питания – SMS при отсутствии питания (10 номеров).
- 2х зон-ответственности (наборов датчиков) – SMS (10 номеров) при нарушении любой из зон и реверс реле Sz1-Sz2 (Sz1=1, Sz2=0 – Sz1=0, Sz2=1)
- температуры в установленных пределах (+21+27 изначально) – при выходе за пределы предустановок — SMS и срабатывание Rd1(<+21) – Rd2(>+27).
Питание контроллера осуществляется от литиевого аккумулятора 3,7…4,2V с зарядным устройством (у меня TP4056).
Исходные параметры:
Пределы регулировки температуры +21…+27С. Зоны ответственности (охраны) отключены. SIM-карта должна быть с отключенным PIN-кодом!
ВНИМАНИЕ! При замене SIM-карты, дополнительная настройка не нужна! Все сделанные Вами настройки сохраняются в энергонезависимой памяти контроллера.
Питание схемы осуществляется от стандартного зарядного устройства для мобильного телефона (5V, 1000mA) через схему зарядки (TP4056) и должно быть не более 4,2V, в данной схеме литиевая батарея работает, в том числе и как мощный конденсатор, при пиковой нагрузке (по описанию SIM800L в пике потребляет до 2A, в реальности больше 100mA ни разу не видел), а также для аварийного питания при пропадании сети (время работы от батареи на 1000mA не менее суток).
Возможная периферия контроллера:
Внешний вид собранного по данной схеме GSM-контроллера:
2 пары реле жестко привязаны к функциям:
Rd1, Rd2 – реле датчика DS18B20
Rz1, Rz2 – реле охраны (реверсируются)
Реле R1-R6 вкл/выкл по команде в SMS или при звонке, с помощью DTMF кода (1-6).
При отладке было обнаружено, не всегда проходит DTMF-код, т.е. в телефоне отослан, а на приеме его нет. Возможно, у разных операторов как-то иначе или получается, что это глюк оператора!?
Никаких дополнительных кодов не делал. Считаю, что 13-значный номер SIM-карты достаточен для обеспечения безопасности и если кто-либо подсмотрел у Вас номер SIM карты и запомнил, то уж 4-5-значный код и вообще не проблема, а делать код на N знаков практически нет смысла, ну кто в здравом уме будет набирать 10-20 знаков для просмотра баланса на карте, проще при необходимости сменить SIM-карту, тем более, что перенастройка контроллера при этом не нужна.
Предусмотрена функция ручного управления, позвонить на устройство, перевести телефон в режим DTMF набора. Кнопками 1-2-3-4-5-6 вкл/выкл соответствующее реле Rs1-Rs2-Rs3-Rs4-Rs5-Rs6. Принцип кнопки двойного нажатия вкл./выкл.
Печатную плату проектировал в P-Cad2000, решил заказать 50шт. (как оказалось не зря, друзья уже расхватали 12шт.). Во-первых так дешевле, во вторых на эту плату есть и другие идеи применения ну и в третьих – моя плата, что хочу то и ворочу. В итоге плата обошлась 50шт. за 30$, т.е. 0,6$/шт. На e-Bay купил Atmega32A по 0,6$ тоже 50шт. После этого отдал за закупку мелочи: резисторы, конденсаторы и светодиод, а также за распайку 50шт., еще 60$. Итого 0,6$ + 0,6$ + 1,2$ = 2,4$/шт. – распаянная плата. Ну и месяц ожидания. На мой взгляд, недорого. На этом все, есть вопросы – пишите.
Для создания конструкции послужило желание усовершенствовать мою разработку годичной давности, простую охранную сигнализации описанную в статье «Простая охранная сигнализация«, но сделать её на более современной элементной базе, на микроконтроллере AVR. Применение, которого позволяет при минимуме внешних компонентов значительно улучшить в качественном отношении прежнюю конструкцию, плюс к тому, изменением программы, можно менять параметры устройства в широких пределах, позволяя добавлять новые функции. За основу взят был недорогой микроконтроллер с 8 ногами, AVR ATtiny 13.
Принципиальная схема охранной сигнализации на AVR:
На схеме SW — это охранный датчик с нормально замкнутыми контактами. Постановка или снятие с охраны производится кнопкой вкл./выкл. питания.
(Писал программу, будучи новичком, поэтому строго прошу не судить).
В принципе переделать исходник можно практически под любой микроконтроллер, имеющийся у вас в наличии. Различия будут лишь в способе формировании временных интервалов в подпрограммах отвечающих за эти куски программы, а они напрямую зависят от тактовой частоты, иными словами изменив модули подпрограмм (delay = 1,125 сек.) (delay2 =0,2 сек), (delay4 = 15 сек). При сохранении заданных временных интервалов, как и в моей программе, но реализованных другими приёмами, устройство должно работать точно так же.
Симуляция в AVR Studio:
Симуляция в Proteus:
Общая идея такая. Допустим, Вы решили применить это устройство для охраны гаража в гаражном обществе. В качестве датчика используется пассивный инфракрасный датчик промышленного изготовления, расположенный внутри охраняемого пространства. Включаете устройство тумблером питания (это и есть постановка) и выходите наружу, закрыв дверь, в момент включения загорается один из светодиодов, расположенный на корпусе устройства (другой выведен наружу), чтобы можно было со стороны улицы контролировать режимы сигнализации, одновременно включается выведенный наружу и расположенный под крышей светодиодный фонарь, направленный своим лучом на замок двери (в темное время суток неудобно запирать замок и держать фонарь и связку ключей ,освещая замочную скважину). По истечении 45 секунд, гаснет фонарь подсветки, а индикатор режима начинает мигать прерывистыми импульсами 0,2 секунды с частотой раз в секунду и скважностью = 5 — это означает, что система вышла из режима ожидания и перешла в режим охраны.
При нарушении охранного пространства злоумышленниками, включается сирена (мной применена 12 вольтовая заводского изготовления от автосигнализаций) сирена звучит 45 сек, если за этот период контакты охранного датчика встали в прежнее состояние (Н.З.) ,сирена отработав свой интервал, переходит снова в режим ожидания,
Но после этого происходит изменение в свечении индикатора, светодиод начинает мигать иначе (чаще), импульсами длительностью 0,2 сек и скважностью=2. (это надо для того, чтобы по приходу к объекту было видно, срабатывала сигнализация или нет).
Снимается система с охраны следующим способом, Отпираете дверь и заходите внутрь охраняемого помещения у вас 4,5 секунды (задержка на вход) чтобы отключить систему, выключив тумблер питания (он же тумблер на постановку). Злоумышленник может не знать расположение этого места, (поэтому желательно об этих вещах не трепаться на каждом углу, это в ваших же интересах) как только Вы вошли, датчик засёк ваше проникновение и однозначно включит сирену через 4,5 секунды, это то время, которого у злоумышленника нет, чтобы обнаружить в тёмном помещении местоположение сирены (светодиодные индикаторы на период работы сирены гаснут, что предотвращает визуально локализовать место расположения вашего устройства). В общем, быстро заходите, … быстро, отключаете, и всё )).
В некоторых простых охранных сигнализациях промышленного изготовления, реализован такой же алгоритм работы.
Ничего нового я не придумал, скорее эта статья послужит для помощи начинающим, понять лучше работу микроконтроллеров на реальном полезном простом устройстве.
Для тактовой частоты был выбран внутренний генератор с минимально возможной для данного микроконтроллера частотой, это 128 кГц / 8 = 16 кГц. Это надо учесть при прошивке микроконтроллера на программаторе, выставив правильно фьюзы, как показано на рисунке:
Я использовал программатор USB prog BM9010. Используя программу ChipBlaster и программируя по шине SPI, но некоторые экземпляры микросхем почему-то не программировались этим программатором, и тогда приходилось использовать STK-500 в режиме высоковольтного параллельного программирования (некоторые экземпляры микросхем, почему-то только так программировались).
Охранная сигнализация с постановкой/снятием RFID картами/брелками формат 125кГц Em-Marin. Схема максимально упрощена. Удалось впихнуть код в 1 Кбайт микроконтроллера ATtiny13. Получилась простая и функциональная сигнализация. Мною данная конструкция использовалась как стационарная сигнализация несанкционированного доступа в помещение.
Можно также применить в оповещении открытия дверцы шкафа, тумбочки, ящика стола, перемещении с места разных предметов и т.п. Данная конструкция из-за большого потребления тока не может использоваться как автономное устройства с батарейным питанием.
JP1 — Стирание всех карт из памяти контроллера. (Не изменяет время работы сирены).
JP2 — Добавление новых карт до 10.
JP3 — Время работы сирены, приращение 1 секунда.
Перемычки выполняют свою функцию при постоянном замыкании на время использования.
При первом включении сигнализации требуется записать требуемое кол-во карт брелков до 10 штук, и время работы сирены ( изначальное значение 5 секунд).
- Режим — ‘Снято с охраны’ мигает зелёный светодиод раз в 3 секунды.
- Режим — ‘На охране с открытой дверью’ мигают поочерёдно зелёный и красный светодиоды, период раз в 3 секунды.
- Режим — ‘На охране с закрытой дверью’ мигает красный светодиод, период раз в 3 секунды.
- Режим — ‘Тревога’ мигает красный светодиод с периодом 1 секунда и работает сирены заданное время.
- Режим — ‘На охране после тревоги с открытой дверью’ мигают поочерёдно зелёный и красный светодиод с периодом 1 секунда — свидетельствует о сработки сигнализации и что шлейф находится в разомкнутом состоянии.
- Режим — ‘На охране после тревоги с закрытой дверью’ мигает красный светодиод с периодом 1 секунда — свидетельствует о срабатывании сигнализации и что шлейф находится в замкнутом состоянии. (восстановление шлейфа).
Настройка устройства сводится к подстройке резистора ( я подтачивал надфилем) отмеченного звёздочкой, чтобы на ножке порта PB4 было напряжение 0,95…0,97 В.
Также можно скачать печатную плату для не SMD деталей в формате *.lay. Спасибо участнику форума с ником Yrec24! Разводка проверена.
Надеюсь что данный проект будет многим интересен. Также автором была опубликована статья «Дверная охранная сигнализация на микроконтроллере с ИК-управлением«.
Обновление 2: Новые платы с DIP-компонентами, добавлены в архив для скачивания.
Обновление 1: Так как у многих есть проблемы с поиском PIC16F84A, была написана программа для микроконтроллера PIC16F628 (A). Она должна работать, но я не проверял.
В устройстве я применил популярный микроконтроллер от Microchip: PIC16F84A. Я не стал использовать память EEPROM для хранения SMS, а использовал память телефона.
После включения устройства, светодиод будет мигать, затем будет он читает настройки из EEPROM. Через 2 секунды микроконтроллер даст команду на включение телефона. После этого начнется инициализация AT команд, хранящихся в EEPROM. Если в процессе последовательной связи между микроконтроллером и GSM телефоном некоторые данные оказались утерянными, то телефон GSM будет инициализирован вновь. Каждые 5 минут микроконтроллер будет связываться с GSM телефоном, в состоянии тревоги микроконтроллер даст команду на телефон и система немедленно сообщит о тревоге.
Система может быть поставлена и снята с охраны с помощью другого телефона, для этого номер с которого будете звонить, нужно сохранить в памяти нашего GSM устройства
Когда система ставится или снимается с охраны вызовом, есть два вида отчета этого действия: гудок сирены (щебет), подобно в автомобиле или функция обратного вызова. Функция обратного вызова активизируется только когда система снята с охраны. Телефон перезвонит пользователю, чтобы дать ему знать о случившемся.
При SMS уведомлении о взломе могут узнать все сразу, а при вызове, узнает первым тот, кто первым поднимет трубку.
Когда система ставится на охрану светодиод мигает примерно раз в 2 секунды. Когда система снята с охраны, светодиод выключен. Сразу после снятия системы с охраны этот индикатор сообщит нам о том, был ли взлом:
Это мигание будет осуществляться в три захода по снятию с охраны, и за это время не представляется возможным повторно поставить систему на охрану.
Резервное питание
Это дает возможность подключения резервного источника питания к устройству, к примеру может быть аккумуляторная батарея. На плате есть перемычки, которые включает и выключает зарядку резервного аккумулятора от первичного источника питания.
Датчики
Устройство поддерживает использование двух типов датчиков: с NO ( датчики соединенные параллельно) и NC (датчики, подключенные последовательно).
Настройка устройства осуществляется на 8 DIP-переключателях, которые находятся на плате. Можно настроить следующие параметры:
- Опция 1) уведомление: SMS или по телефону (переключатель № 4).
- Опция 2) оповещение о тревоге только номеру 1 в телефонной книге SIM-карты или для всех (переключатель № 3).
- Опция 3) постановка на охрану / снятие с охраны по вызову включено / выключено (переключатель № 6).
- Опция 4) постановка на охрану / снятие с охраны только запись с номером 1 из телефонной книги SIM-карты, когда вариант 3 включен. (Переключатель № 7.)
- Опция 5) уведомление о постановке / снятии системы с помощью сирены или обратного вызова, когда вариант 3 включен. Если вариант 3 отключен, то используется для задержки активации тревоги через 5 секунд. (Переключатель № 5.)
- Опция 6) Тип используемого датчика: NO или NC. * Требуется сброс устройства применить новые настройки. (Переключатель № 8.)
- Опция 8) Включение / выключение сирены. (Переключатель № 1.)
GSM телефон и его модификации
Рисунок печатной платы для чип элементов:
В архиве присутствуют печатные платы как для DIP так и для ЧИП элементов.
Читайте также: