www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Охрана и безопасность

Комментарии к статье Комментарии к статье

Появление на рынке относительно недорогих модулей для построения GSM-модемов и приемников сигналов спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и GPS позволяет создавать сравнительно простые и при этом обладающие неплохими качественными показателями конструкции, способные с большой точностью определять текущие координаты объекта, например автомобиля, и передавать их по каналам сотовой связи. В предлагаемом устройстве использованы готовые модули, имеющие богатый набор функций и конструктивное исполнение, позволяющее вести монтаж обычным паяльником.

Хотя система разрабатывалась для применения в автомобиле, модифицировав программы имеющихся в ней микроконтроллеров, легко приспособить ее и для других применений, например, для слежения за крупными домашними животными. Набор предусмотренных в ней охранных функций легко изменять, не подключая соответствующие датчики и удаляя из маяка не требующиеся для их обслуживания элементы. Вносить какие-либо изменения в программу микроконтроллера при этом не требуется. Упростив таким образом маяк, им можно пользоваться, например, для того, чтобы постоянно знать, где находится ушедший на прогулку ребенок.

Компьютер, к которому подключен по интерфейсу Bluetooth базовый блок системы, указывает положение объекта на картах программы Гугл Планета Земля или свободно распространяемой программы SASPlanet. Возможен вывод информации о положении объекта и на сотовый телефон, в котором установлена навигационная программа, например, Навител 3.5.0. В принципе, за положением объекта можно следить с помощью любого устройства с навигационной программой, имеющего Bluetooth.

Система состоит из двух блоков: собственно маяка, установленного на контролируемом объекте, и базового блока. Последний - ведущий во всех режимах, а маяк - ведомый. Исполняя команды ведущего, он определяет координаты объекта по сигналам навигационных спутников систем ГЛОНАСС и GPS и передает их по каналу GSM. В режиме охраны маяк направляет по тому же каналу голосовые сообщения о тревожных ситуациях. Телефонные номера, на которые отсылаются команды и передается информация, должны быть предварительно записаны в SIM-картах, установленных в GSM-модемах маяка и базового блока.

Основной режим базового блока - прием координат от маяка и дальнейшая передача их по интерфейсу Bluetooth на компьютер или другое устройство, отображающее их на карте. Звуковые сообщения могут быть приняты и обычным сотовым телефоном. В базовом блоке и в телефоне можно использовать как разные SIM-карты, так и одну и ту же.

Для приема сигналов ГЛОНАСС/GPS маяк оснащен активной антенной. С ней координаты автомобиля, оборудованного маяком, определяются даже в тех случаях, когда он стоит в гараже. Если это не требуется, может быть применена и пассивная антенна. Для этого потребуется минимальная доработка приемника ГЛОНАСС/GSM - удаление из него дросселя, через который на активную антенну подается питание.

В маяке предусмотрено опознавание номера, с которого произведен входящий звонок, что исключает возможность доступа посторонних лиц к системе. Поскольку все номера хранятся в SIM-картах, их можно изменять без вмешательства в программы микроконтроллеров.

Если сотовым оператором предусмотрена возможность отвечать сообщением SMS на USDC-запрос о состоянии абонентского счета установленной в маяке SIM-карты, то маяк формирует такой запрос по команде, посланной ему с сотового телефона. Полученную в ответ информацию он пересылает в виде сообщения SMS отправителю команды.

Состояние абонентского счета базового блока можно проверить с помощью компьютера с запущенной на нем терминальной программой и соединенного с базовым блоком по Bluetooth. Для этого в блоке предусмотрен специальный режим работы.

Если проверка состояния счета по USDC-запросам невозможна, то для выполнения этой проверки SIM-карты придется временно перемещать из маяка или базового блока в сотовый телефон.

Маяк и базовый блок питаются от аккумуляторов для сотовых телефонов, потребляя в дежурном режиме небольшой ток. В базовом блоке предусмотрена индикация состояния аккумулятора. Заряжают его с помощью зарядного устройства для сотового телефона, при этом предусмотрена индикация зарядки. Аккумулятор маяка заряжается от бортсети автомобиля, но не исключена его зарядка и от такого же зарядного устройства, что и аккумулятора базового блока.

Налаживание системы сводится в основном к записи нескольких параметров в GSM-модемы блоков и перепрограммировании приемника ГЛОНАСС/GPS маяка на необходимую скорость передачи принятой навигационной информации. Это делается с помощью компьютера через последовательные коммуникационные порты, которыми оборудованы модемы и приемник. Необходимо также записать речевые сообщения, предназначенные для передачи маяком, в микросхему записи и воспроизведения речи и запрограммировать микроконтроллеры маяка и базового блока.

Схема и конструкция GSM-модема

Рассмотрение схем и конструкции узлов и блоков системы начнем с GSM-модема, который используется как в маяке, так и в базовом блоке. Схема модема изображена на рис. 1. При работе с составляющим основу модема модулем SIM900D (U1) необходимо в соответствии с руководством по его эксплуатации соблюдать несколько простых требований:

- до появления высокого уровня напряжения на выходе STATUS (выв. 5) нельзя допускать наличия напряжения на входах модуля. Это обеспечивает узел на транзисторах VT4 и VT2.2;

- напряжение на входах модуля не должно превышать 2,8 В. Это обеспечивают параллельный стабилизатор напряжения DA1, транзистор VT2.1, диоды VD1, VD5;

- выключать и включать модуль необходимо подключением входа PWRKEY (выв. 12) модуля к общему проводу на время более чем 1 с, что делает транзистор VT1. Однако вслед за этой рекомендацией в руководстве приведено описание работы модуля при снижении напряжения питания. При напряжении менее 3,2 В он автоматически выключается. Для исключения повреждения модуля при резком отключении аккуму-ляторавнешним выключателем конденсаторы С3 и C4 в цепи его питания имеют суммарную емкость 300 мкФ. Накопленного в них заряда достаточно для правильного выполнения модулем процедуры выключения;

- к входу VRTC (выв. 15) необходимо подключать ионистор (использованы найденные в старых сотовых телефонах);

- выводы для подключения SIM-карты не имеют встроенной защиты, поэтому необходима установка внешних стабилитронов на напряжение 5 В или защитных диодов. В данном случае это диоды VD2-VD4, VD6-VD8.

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 1. Схема модема (нажмите для увеличения)

Перемычка S1 служит для выбора варианта подключения внешнего светодиода - индикатора режима работы модуля. Когда она находится в положении 1-2, с выводом "Модем" соединяют катод светодиода, а его анод - с плюсом питания. При этом транзистор VT6 и резисторы R18-R20 не используются и устанавливать их на плату модема нет необходимости. Такое подключение светодиода использовано в базовом блоке. В варианте для маяка перемычку устанавливают в положение 2-3, анод светодиода соединяют с выводом "Модем", а катод - с общим проводом. Логика работы индикатора в обоих случаях одинакова.

Кнопка SB1 предназначена для ручного включения и выключения модема. Чтобы выполнить любую из этих операций, необходимо нажать ее на 1...2 с, контролируя процесс выключения или включения по состоянию светодиода, подключенного к линии "Модем".

Чертеж печатных проводников платы модема показан на рис. 2, а расположение деталей на ней - на рис. 3. В переходные отверстия, которые показаны залитыми, следует вставить и пропаять с двух сторон отрезки луженого провода.

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 2. Чертеж печатных проводников платы модема

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 3. Расположение деталей на печатной плате модема

Перемычку S1 формируют соединением печатного проводника, идущего к верхнему по чертежу выводу резистора R23 с коллектором транзистора VT5 (положение 1-2) или транзистора VT6 (положение 2-3). Перед установкой на печатную плату модуля SIM900D желательно нанести на предназначенные для него контактные площадки немного паяльной пасты (я пользуюсь BST-506) и прогреть пасту феном до момента об-луживания площадок. Эта нехитрая подготовка значительно облегчит пайку. Если такая возможность отсутствует, можно паять и обычным способом - паяльником с тонким жалом. Перед пайкой на боковые контакты модуля SIM900D с помощью иглы нужно нанести капельки флюса (я применяю F-2000), без него эти контакты паять затруднительно.

Резисторы R15 и R17 - С1-4-0,125 Вт, остальные - Р1-12 типоразмера 1206. Оксидные конденсаторы - TECAP, керамические - GRM32 X7R. Устройство не критично к выбору номиналов элементов, за исключением резисторов R14, R15, R17 в узле стабилизации напряжения 2,8 В. Резисторы и конденсаторы можно применять практически любые, подходящие по размерам. Это же относится к биполярным транзисторам.

Нужные оксидные конденсаторы можно найти в старых мобильных телефонах, там же имеются ионисторы и диоды с барьером Шотки BAT20J. Эти диоды могут быть заменены другими с малым падением напряжения в прямом направлении. Неплохо работают германиевые диоды Д2Б и подобные.

Сборку полевых транзисторов IRF7343 можно заменить двумя отдельными полевыми транзисторами с соответствующим типом проводимости канала. Единственное требование к ним - пороговое напряжение должно находиться в пределах 1,5...2 В.

Кнопка SB1 - выключатель питания от мобильного телефона "Nokia". Держатель SIM-карты 5190006-008-R желательно установить именно такой, иначе придется переделывать плату.

Антенну АР22В соединяют с модулем SIM900D кабелем-переходником ADA-000-115. Здесь можно применить антенну и другого типа, предназначенную для сотовой связи.

Схема и конструкция базового блока

Схема базового блока изображена на рис. 4. Он работает по программе, записанной в памяти микроконтроллера DD1. Нажатие на кнопку SB1 в дежурном режиме подключает линии RXD и TXD GSM-модема к соответствующим линиям модуля Bluetooth U1. В результате модемом можно управлять из терминальной программы, запущенной на компьютере, связанном с базовым блоком по каналу Bluetooth. Когда базовый блок работает в режиме передачи информации от маяка в компьютер, эта же кнопка служит для выхода из режима без выключения приемника сигналов ГЛОНАСС/GPS в маяке.

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 4. Схема базового блока (нажмите для увеличения)

При нажатии на кнопку SB2 в дежурном режиме выполняется вход в режим передачи информации, в котором эта кнопка служит для выхода из режима с выключением приемника ГЛОНАСС/ GPS.

Нажатием на кнопку SB3 отвечают на входящий звонок и запрашивают передачу маяком информации о текущем состоянии объекта. Она же служит для отбоя после сеанса связи. Учтите, что программа микроконтроллера DD1 не обнаруживает отбой со стороны маяка, поэтому его по окончании сеанса связи нужно обязательно дать вручную. В противном случае GSM-модем прекратит соединение, а микроконтроллер DD1 может остаться в неопределенном состоянии.

Каждое нажатие на кнопки сопровождается звуковым сигналом излучателя HА1. Необходимо иметь в виду, что для экономии энергии аккумулятора G1 в дежурном режиме микроконтроллер DD1 большую часть времени находится в состоянии "сна", "пробуждаясь" каждые 2 с для опроса кнопок и контроля напряжения аккумулятора. Если нажать на кнопку во время "сна" микроконтроллера или выполнения им задачи, не связанной с опросом кнопок, команда может быть пропущена. Поэтому нажатой кнопку необходимо удерживать до получения подтверждающего звукового сигнала и только после этого отпустить.

SA1 - выключатель питания блока. Замкнув выключатель SA2, переключают систему в режим охраны, что обеспечивает, в частности, получение голосовых сообщений от маяка. Кроме того, с помощью транзистора VT2 и излучателя звука HA1 прозвучит сигнал вызова в случае тревожной ситуации. Выключателем SA3 включают модуль U1 для проверки его работоспособности, отладки соединения с терминальным устройством (компьютером).

Динамическая головка ВА1 служит для прослушивания голосовых сообщений от маяка. Излучатель звука HA1 подает сигналы нажатия кнопок, информирует о входящих звонках.

Светодиод HL1 при разрядке аккумулятора G1 до 80 % его емкости начинает кратковременно вспыхивать, при разрядке до 40 % излучатель HA1 подает звуковой сигнал. Во время идущей зарядки аккумулятора светодиод HL1 кратковременно вспыхивает, по ее окончании светит непрерывно до отключения зарядного устройства от разъема XS1 или от сети.

В соответствии с инструкцией к используемому в GSM-модеме модулю SIM900D аккумулятор G1 должен быть литиево-ионным. По информации, найденной в Интернете, такой аккумулятор оптимально хранить разряженным не более чем до 70 % емкости. Исходя из этого, и выбраны режимы индикации.

Светодиод HL2 включается, подтверждая установление связи в режиме передачи данных и в режиме управления модемом через модуль Bluetooth. Светодиод HL3 сигнализирует о состоянии связи модема с сотовой сетью, а HL4 - о состоянии модуля Bluetooth.

Мультиплексор 74HC4052D (DD2) переключает линии RXD и TXD модема в требуемом направлении в зависимости от состояния входов A и B:

A=0, B=0 - модем соединен с микроконтроллером DD1, который им управляет;

A=1, B=0 - информация, принятая модемом, поступает в модуль Bluetooth.

A=0, B=1 - модем управляется от модуля Bluetooth (это режим в основном отладочный, он также нужен для получения данных USSD). В этом режиме удобно работать непосредственно с GSM-модемом из любой запущенной на компьютере терминальной программы, мне больше нравится программа COM Port Toolkit 3.9.

Коротко о модуле HC-07. В простейшем случае он представляет собой мост Bluetooth-RS-232 - фактически радиоудлинитель COM-порта. Все очень просто и легко интегрируется в системы, работающие по интерфейсу RS-232.

В продаже можно найти много подобных модулей под названиями HC-04, HC-05, BC04, BC05, BC06, RF-BT0417C, BT0417 и рядом других. Все они построены на базе контроллера BC417143B. Это решение называется BlueCore4, все модули на его основе соответствуют протоколу Bluetooth 2.0 и даже внешне очень схожи. Их размеры - 27x13 мм, питаются они напряжением 3,3 В, потребляют в процессе установки соединения ток до 30 мА, который снижается до 12 мА при устойчивой связи. Скорость встроенного в них последовательного порта устанавливается АТ-командами из стандартного ряда 1200-115200 Бод (по умолчанию - 9600 Бод, восемь информационных разрядов без контроля четности и один стоповый).

В режиме моста модуль HC-07 не может быть инициатором соединения (ведущим), а может быть только ведомым. Поскольку скорость передачи информации в канале сотовой связи равна 9600 Бод, изменять какие-либо настройки модуля нет необходимости. Индикатор режима его работы (светодиод HL4) при отсутствии связи по радиоканалу часто мигает, а когда соединение установлено, светит непрерывно.

В базовом блоке две печатные платы - основная и рассмотренная выше плата GSM-модема. Печатные проводники на основной плате блока показаны на рис. 5, а расположение деталей на ней - на рис. 6. Переходные отверстия, в которые нужно вставить и пропаять с двух сторон отрезки неизолированного провода или выводы деталей, показаны залитыми.

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 5. Печатные проводники на основной плате блока

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 6. Расположение деталей на печатной плате блока

Элементная база - та же, что и в модеме. Микроконтроллер DD1 установлен в панель для удобства программирования и налаживания. Выводы резисторов R1, R3, R8 (С1-4-0,125 Вт) припаяны непосредственно к контактным площадкам без сверления отверстий в плате. Динамическая головка BA1 - от мобильного телефона "Nokia-3410", но может быть и другой с сопротивлением звуковой катушки 32 Ом. Она установлена непосредственно на корпусе блока.

Кнопки SB1-SB3 - TS-A1PS-130. Выключатели SA2 и SA3 - спаренный DIP-переключатель ВДМ1-2. Излучатель звука HA1 - без встроенного генератора, такой можно найти в старых мобильных телефонах, принтерных платах и т. п.

Блок собран в пластмассовом корпусе размерами 165x65x20 мм. Плату устанавливают в корпус блока так, чтобы кнопки и светодиоды находились на лицевой стороне корпуса. Вид на монтаж блока при снятой нижней крышке показан на рис. 7.

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 7. Вид на монтаж блока при снятой нижней крышке

Выключатель SA1 должен быть рассчитан на ток не менее 2 А (применен движковый переключатель КВВ70-2P2W). Он установлен непосредственно на корпусе блока. Разъем XS1 для подключения зарядного устройства от мобильного телефона тоже установлен на корпусе.

Аккумулятор G1 - BP-6M размерами 40x40 мм от сотового телефона "Nokia". Зарядное устройство для него должно иметь стабилизированное выходное напряжение не более 6 В.

Схема и конструкция маяка

В маяке имеется GSM-модем, полностью идентичный примененному в базовом блоке. Повторно рассматривать его схему и конструкцию не будем, а вот другие узлы, собранные на отдельных печатных платах, рассмотрим, прежде чем перейти к полной схеме и конструкции маяка.

Схема приемника ГЛОНАСС/GPS изображена на рис. 8. Он собран на основе модуля SIM68V (U1), способного принимать и обрабатывать сигналы обеих спутниковых навигационных систем. Состав выдаваемых модулем в последовательный порт навигационных данных соответствует протоколу NMEA-0183, описанному, например, в статье В. Ващенко "Автомобильный GSM-сигнализатор с определением координат" ("Радио", 2009, № 8, с. 28, 29; № 9, с. 41-43). В данном случае используются только сообщения $GPRMC, несущие основную информацию о координатах объекта.


Рис. 8. Схема приемника ГЛОНАСС/GPS

Холодный старт приемника при использовании активной антенны занимает около 15 с. Это меньше, чем требуется для соединения маяка с базовым блоком по каналу GSM. Ток, потребляемый от источника напряжения 3,3 В, не превышает 100 мА.

Напряжение 2,8 В, предназначенное для питания активной антенны, формируется внутри модуля. Если такую антенну использовать не предполагается, дроссель L1 необходимо исключить. Узел на транзисторе VT1 и светодиод HL1 предназначены для сигнализации о работе приемника. Когда он работает, светодиод кратковременно вспыхивает в такт формируемым приемником секундным меткам времени.

Печатная плата приемника ГЛОНАСС/ GPS изображена на рис. 9. Все установленные на ней элементы - для поверхностного монтажа.

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 9. Печатная плата приемника ГЛОНАСС/ GPS

На рис. 10 показана схема зарядного устройства. Оно представляет собой импульсный стабилизатор напряжения, понижающий поступающее на него напряжение бортсети автомобиля до 5 В. Именно такое напряжение необходимо для имеющегося в GSM-модеме маяка узла зарядки аккумулятора, питающего сам модем и другие узлы маяка.

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 10. Схема зарядного устройства

Печатная плата зарядного устройства представлена на рис. 11. Оксидные конденсаторы С1, С2 - любого типа, подходящие по размерам. Магнитопровод дросселя L1 - ферритовое кольцо размерами 12x6x6 мм, взятое из старого компьютерного блока питания. На него намотаны 20-30 витков изолированного провода диаметром 0,7...0,8 мм. Можно применить и кольцо больших размеров, например, 17x10x8 мм. Но число витков обмотки нужно изменить так, чтобы индуктивность дросселя осталась равной указанной на схеме.

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 11. Печатная плата зарядного устройства

В процессе эксплуатации базового блока выявлено, что узел установленного в модеме модуля SIM900D, управляющий зарядкой аккумулятора, иногда (один-два раза в месяц) "зависает". Для устранения этого явления можно рекомендовать замену микросхемы LM2575S-5.0 в зарядном устройстве на LM2575S-ADJ с возможностью регулировки выходного напряжения. Установив выходное напряжение зарядного устройства равным 4,1...4,2 В, его выход следует подключить непосредственно к аккумулятору блока, исключив этим какое-либо управление зарядкой со стороны модуля SIM900D. Такая доработка позволит также применить однополюсный выключатель питания базового блока.

Полная схема маяка изображена на рис. 12. Все основные функции выполняет микроконтроллер PIC16F726-E/SP (DD1) по записанной в нем программе. Он принимает команды от GSM-модема и навигационную информацию от приемника ГЛОНАСС/GSM, формирует сообщения для передачи по каналу сотовой связи, в том числе голосовые с помощью микросхемы записи и воспроизведения речи ISD5116ED (DD3).

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 12. Схема маяка (нажмите для увеличения)

Селектор-мультиплексор DD2 коммутирует последовательные порты микроконтроллера, модема и модуля Bluetooth в зависимости от направления передачи информации между ними. Интегральный стабилизатор DA3 обеспечивает напряжением 3,3 В приемник ГЛОНАСС/GPS А3 и микросхему записи и воспроизведения речи DD3.

При использовании маяка как охранного устройства его разъем XP1 присоединяют к цепям охраняемого объекта (автомобиля) по схеме, показанной на рис. 13. Здесь SA1 - выключатель охраны, спрятанный в секретном месте (например, в "торпеде" автомобиля). Сирену HA1 размещают под капотом, а светодиод HL1 - в удобном для наблюдения месте салона. Светодиод будет показывать состояние связи GSM-модема маяка с сотовой сетью. Перемычка S1 в модеме в данном случае должна быть установлена в положение 2-3 (в отличие от ее положения в модеме базового блока).

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 13. Схема соединения маяка с охраняемым объектом (автомобилем)

Если сирена применяться не будет, то транзистор VT1 и резисторы R15, R17 в маяке можно не устанавливать. При отказе от контроля включения зажигания элементы R9, С5, VD2 не потребуются, но вывод 9 микроконтроллера DD1 необходимо соединить с общим проводом через резистор сопротивлением 1 кОм.

Цепь R6R16C3 формирует сигнал срабатывания установленного в автомобиле датчика движения (у меня применен датчик Pyronyx ColtX8). Если датчик не применяется, эту цепь необходимо исключить, а вывод 11 микроконтроллера соединить с общим проводом через резистор сопротивлением 1 кОм.

Элементы R3, R12, R18, C4 предназначены для контроля напряжения аккумуляторной батареи автомобиля, подаваемого на контакт 5 разъема XP1. Подстроечным резистором R18 устанавливают напряжение на выводе 4 микроконтроллера DD1 равным 1,05 В при минимально допустимом напряжении батареи (у меня - 11,2 В).

Если контроль аккумуляторной батареи автомобиля не нужен, эту цепь можно использовать для контроля напряжения аккумулятора G1 в самом маяке. Для этого отключите левый по схеме вывод резистора R3 от контакта разъема XP1 и входа зарядного устройства A2 и соедините его с цепью +4,2 В. Номинал этого резистора уменьшите до 7,5 кОм, а номинал резистора R12 увеличьте до 10 кОм.

К контакту 8 разъема XP1 в маяке подключен формирователь сигнала срабатывания штатной охранной сигнализации автомобиля, состоящий из транзистора VT2, диода VD1, резисторов R1, R10, R19, R20 и конденсатора C2. Если отказаться от передачи маяком сигнала тревоги по срабатыванию штатной сигнализации, перечисленные элементы можно исключить, а вывод 13 микроконтроллера DD1 соединить с общим проводом через резистор номиналом 1 кОм.

Микрофон BM1 предназначен для дистанционного прослушивания звуковой обстановки на охраняемом объекте. Ее можно услышать как из установленной в базовом блоке динамической головки (подав соответствующую команду), так и позвонив на маяк по сотовому телефону. Сигнал микрофона перед подачей на GPS-модем усиливает ОУ DA1.

Микроамперметр PA1 служит датчиком качания маяка и объекта, на котором он установлен. Используется ЭДС, наводимая в рамке микроамперметра при покачивании его стрелки, вызванном внешним механическим воздействием. Для большей чувствительности на стрелке закреплен груз из нескольких капель припоя. Подобные датчики неоднократно описывались в журнале "Радио". Сигнал усиливает ОУ DA2.

Если датчик качания не нужен, то микроамперметр, ОУ DA2 и связанные с ними детали из маяка можно исключить. При этом вывод 26 микроконтроллера должен быть соединен с цепью +4,2 В через резистор номиналом 1 кОм.

Чертеж печатных проводников основной платы маяка приведен на рис. 14, она имеет угловой вырез размерами 46x73 мм для установки платы GSM-модема, которая крепится к основной плате тремя винтами М2 на стойках высотой 5 мм из изоляционного материала.

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM

Рис. 14. Чертеж печатных проводников основной платы маяка

Расположение элементов на плате маяка показано на рис. 15. Переходные отверстия показаны залитыми. Датчик качания (микроамперметр PA1) закреплен на ней скобой, причем в плате сделан вырез для выступающей части его корпуса. Литий-ионный аккумулятор G1 LC18650 емкостью 3800 мА·ч прижат к плате металлической скобой с помощью двух винтов. Разъем XP1 - DRB-9MA (угловой).

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM

Рис. 15. Расположение элементов на плате маяка

Плата приемника ГЛОНАСС/GPS (см. рис. 9) установлена на таких же стойках, как и модем. Ее соединения с основной платой выполнены проводами. Плата зарядного устройства (см. рис. 11) помещена над основной платой на шести отрезках жесткого луженого медного провода диаметром 0,8 мм, через которые осуществляются и необходимые электрические соединения. Отверстия на основной плате, в которые впаивают эти отрезки, обозначены точками внутри.

Маяк собран в металлическом корпусе размерами 152x120x35 мм. Его общий вид с открытой крышкой показан на рис. 16. Внутри корпуса на стойках высотой 3...5 мм установлена печатная плата маяка с закрепленными на ней модемом, приемником ГЛОНАСС/GPS и зарядным устройством. Разъемы антенн модема и приемника вынесены на переднюю стенку корпуса. Микрофон BM1 закреплен на его съемной крышке.

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 16. Общий вид маяка с открытой крышкой

Работа системы в режиме передачи навигационных данных

Для передачи координат объекта от маяка в базовый блок по сети GSM выбран протокол CSD, при котором канал связи занимается цифровой информацией на все время сеанса, как при обычном голосовом соединении. Скорость передачи при этом составляет 9600 Бод. Сегодня стоимость такой передачи обычно близка к стоимости разговора той же длительности, т. е. сравнительно невелика, хотя и дороже, чем по протоколу GPRS. Неоспоримое преимущество CSD перед GPRS - отсутствие необходимости в статическом IP-адресе, что довольно дорого, и в стороннем сервере для хранения и трансляции информации, что снижает надежность системы в целом.

Продолжительность сеанса передачи информации не ограничена ничем, кроме стоимости услуг оператора связи. Но передача значительного ее объема (например, для записи трассы перемещения объекта) требуется редко, поскольку главная задача системы - определить текущее положение объекта.

Для экономии энергии аккумулятора в исходном состоянии маяк находится в спящем состоянии. В базовом блоке при замкнутом выключателе SA1 GPS-модем и модуль Bluetooth U1 выключены, микроконтроллер DD1 находится в спящем режиме. Чтобы войти в режим передачи данных, нажимают на кнопку SB2, после чего микроконтроллер выходит из спящего режима, с помощью излучателя звука HA1 подает короткий звуковой сигнал, включает GSM-модем и модуль Bluetooth. Начинают мигать светодиоды HL3 и HL4. Пока модем не зарегистрирован в сети, вспышки светодиода длинные с короткими паузами. После успешной регистрации характер его мигания изменяется: вспышки укорачиваются, а паузы значительно удлиняются. Микроконтроллер посылает в модем команду соединиться с маяком в режиме передачи данных.

Когда соединение установлено, об этом сигнализирует начавший мигать светодиод HL2. Установление соединения в режиме передачи данных занимает около 30 с (зависит от сотового оператора), в течение этого времени необходимо наладить и связь модуля Bluetooth базового блока с терминальным устройством, например компьютером. Если в качестве терминала используется сотовый телефон с навигационной программой Навител 3.5.0, связь по Bluetooth будет установлена после начала передачи данных, а навигационная программа выдаст голосовое сообщение: "Связь со спутниками установлена".

Если соединение по Bluetooth установлено, светодиод HL4 включен постоянно. Светодиод HL2 мигает до начала передачи данных, после чего также светит постоянно. Если в течение минуты соединения не произошло, микроконтроллер подаст модему команду отбоя, сформирует короткий сигнал звуко-излучателя HA1 и войдет в режим ожидания повторного запроса.

Выйти из режима передачи навигационных данных можно двумя способами:

- повторно нажать на кнопку SB2, при этом маяк будет возвращен в исходное состояние, а приемник ГЛОНАСС/GPS в нем выключен;

- нажать на кнопку SB1, что также переведет маяк в исходное состояние, но приемник ГЛОНАСС/GPS в нем продолжит работать. Это полезно при плохих условиях приема спутниковых сигналов, когда для создания альманаха приемнику требуется много времени.

При выходе из режима передачи данных GSM-модем и модуль Bluetooth базового блока тоже будут выключены. Замкнув выключатель SA2, можно сократить время повторного входа в сеанс связи за счет того, что модуль Bluetooth и GSM-модем базового блока будут оставаться включенными постоянно, но возрастет средний ток, потребляемый блоком от аккумулятора. Режим передачи данных возможен как при включенной, так и при выключенной охране.

Работа системы в режиме охраны

На маяке режим охраны включается сигналом от штатной охранной сигнализации объекта либо вручную "секретным" выключателем SA1 (см. рис. 13). Для соединения маяка со штатной охранной сигнализацией автомобиля используется ее дополнительный выход. Обычно это провод синего цвета, состояние которого в режиме охраны устанавливают в соответствии с инструкцией на сигнализацию. В данном случае необходимо, чтобы при взятии объекта под охрану этот провод соединялся с общим проводом ("массой") автомобиля и оставался в таком состоянии до появления сигнала тревоги или выключения сигнализации. После включения "секретным" выключателем режим охраны устанавливается приблизительно через минуту.

О включении режима охраны маяк подает короткий звуковой сигнал сиреной (HA1 на рис. 13) и выполняет контрольный звонок на мобильный телефон или базовый блок, отвечать на который не следует. В режиме охраны контролируется состояние датчиков движения и качания, срабатывание штатной сигнализации, включение зажигания, заря-женность (наличие) аккумуляторной батареи автомобиля. Любой из датчиков, как и сам режим охраны, может быть исключен, а обеспечивающие их работу детали удалены из маяка, причем никакие изменения программы его микроконтроллера при этом не требуются.

Прием тревожных сообщений и передача запросов о текущем состоянии объекта возможны с помощью как базового блока, так и сотового телефона. Тревожные голосовые сообщения формируются в маяке из набора фраз, хранящихся в микросхеме записи и воспроизведения речи ISD5116 (DD3 на рис. 12). Эта функция не обязательна. Без микросхемы dD3 или при ее неисправности в канал связи вместо голосового сообщения будет выдан повторяющийся звуковой сигнал.

Сообщения о текущем состоянии объекта выдаются по входящему звонку на маяк с базового блока или с сотового телефона. Имеющийся в маяке микрофон дает возможность прослушать звуковую обстановку на охраняемом объекте.

При срабатывании любого из датчиков маяк выполнит набор номера базового блока (или сотового телефона), сообщит о сложившейся ситуации и будет в течение двух минут ожидать входящий звонок от того же абонента, которому передавалось сообщение. Если за это время нужного звонка не последует, с помощью сирены HA1 (см. рис. 13) будет подано 15коротких звуковых сигналов, после чего маяк выполнит звонок на резервный номер.

Исходящие звонки будут продолжаться до получения маяком входящего звонка, подтверждающего получение сигнала тревоги. После этого маяк свои звонки прекратит, но будет продолжать периодически включать сирену HA1, пока сработавший датчик остается в этом состоянии. Выход из режима охраны произойдет только после выключения штатной охранной сигнализации и размыкания "секретного" выключателя SA1 (см. рис. 13).

Используемые номера телефонов должны быть предварительно записаны в формате, принятом в используемой сети, на SIM-карте, установленной в GSM-модеме маяка, под следующими именами (латинскими буквами):

Mno - абонент, владеющий основным телефоном, на который будут передаваться тревожные сообщения и с которого можно запрашивать информацию о текущем состоянии объекта;

Pqr - служба, сообщающая с помощью SMS о текущем балансе абонентского счета;

T - абонент, входящий звонок которого служит командой запросить баланс абонентского счета SIM-карты маяка, в режиме охраны его номер маяк использует как резервный при невозможности соединения с основным;

Wxy - абонент (как правило, базовый блок), входящий вызов от которого включает режим слежения за координатами объекта.

Некоторые номера могут совпадать, но их все равно нужно записать на SIM-карту под соответствующими именами. Все перечисленные имена и соответствующие им номера должны быть записаны на карте, даже если режим охраны не используется.

В SIM-карте, устанавливаемой в GSM-модеме маяка, под именем Wxy должен быть записан телефонный номер маяка. Запросы ввода PIN-кодов в обеих картах должны быть отключены.

Программы микроконтроллеров никакой информации о телефонных номерах не содержат, но проверяют номер звонящего и при отличии его от имеющихся на SIM-карте игнорируют вызов.

При получении входящего звонка от абонента Т маяк сформирует запрос абоненту Pqr и отправит полученный на него ответ абоненту T в виде сообщения SMS. В ответ на входящий звонок от абонента Mno маяк сообщит о текущем состоянии охраняемого объекта. При получении от абонента Wxy вызова в формате команды передачи данных маяк включит режим слежения за координатами объекта. Голосовой входящий вызов от того же абонента этот режим не включает.

Налаживание базового блока

Прежде чем приступать к налаживанию блока, необходимо тщательно проверить его монтаж. Затем, не подключая цепи питания к GSM-модему и к модулю Bluetooth и не устанавливая в панель микроконтроллер DD1, подайте на плату блока напряжение 4,2 В от отдельного источника. В первый раз его следует подавать через миллиамперметр и последовательно соединенный с ним резистор сопротивлением 0,5...1 кОм. Только убедившись в отсутствии проблем, можно подать питание напрямую. Проверьте наличие напряжения +3,3 В на выходе стабилизатора DA1. Это нужно делать, временно подключив к выходу стабилизатора нагрузочный резистор сопротивлением 1...5 кОм.

Проследите за изменениями напряжения на гнездах панели микроконтроллера DD1 в зависимости от положений выключателей и кнопок. Эта процедура позволит избежать многих трудностей, связанных с дефектами монтажа. Проверьте работу светодиодов HL1 и HL2, подавая напряжение, включающее светодиоды, на соответствующие гнезда панели микроконтроллера.

Убедившись, что все в порядке, установите в панель микроконтроллер, в память которого загружены коды из файла main.hex, находящегося в папке "Базовый блок" приложения.

Подав питание на модуль U1, замкните выключатель SA3. Светодиод HL4 должен замигать. Попытайтесь установить соединение с компьютером по Bluetooth. При первой попытке сделать это может потребоваться ввести по запросу компьютера пароль 1234. Если соединение установлено, светодиод HL4 должен светить непрерывно.

Соедините цепь +4,2 В основной платы с соответствующим выводом модема, а напряжение питания подайте на модем. После включения модем должен остаться в пассивном состоянии, а потребляемый блоком ток не должен увеличиться более чем на несколько миллиампер.

Вновь отключив питание, установите в модем SIM-карту, подключите к нему антенну. Затем снова включите питание. После этого должны некоторое время вспыхивать светодиоды HL3 и HL4. Если светодиод HL3 не включается, необходимо проверить, стоит ли в модеме перемычка S1 в положении 1-2. По завершении процедур включения, проверки работоспособности и регистрации модема в сети GSM программа микроконтроллера DD1 выключит модем и модуль Bluetooth, а сам микроконтроллер переведет в спящий режим.

Теперь необходимо настроить модем, подав на него несколько AT-команд. Последовательность действий следующая:

- нажмите на кнопку SB1 (при этом должны начать мигать светодиоды HL3 и HL4), модем и модуль U1 будут включены, а их последовательные порты соединены напрямую через мультиплексор DD2;

- установите соединение компьютера с базовым блоком по Bluetooth, открыв на экране компьютера окно свойств созданного соединения, узнайте номер созданного в операционной системе виртуального COM-порта;

- запустите на компьютере терминальную программу, указав ей номер этого порта и задав скорость 9600 Бод при восьми информационных разрядах без контроля четности и одном стоповом разряде;

- подайте модему необходимую для выполнения им процедуры автоматического определения скорости команду AT (заглавными латинскими буквами без параметров). Как и всякая другая, она должна заканчиваться символами возврата каретки и перевода строки. Если соединение установлено, модем ответит OK. Дальнейшие команды можно набирать буквами любого регистра, причем нельзя подавать следующую, не дождавшись от модема подтверждения приема и исполнения предыдущей;

- командой ATE0 отключите режим эхо;

- командой AT&W сохраните эту настройку в энергонезависимой памяти модема;

- командой AT+IPR=9600 установите фиксированную скорость связи 9600 Бод;

- командой AT+CLIP=1 включите автоопределение номера входящего звонка;

- командой AT+CMGF=1 включите текстовый режим.

По умолчанию подключенный к модему светодиод (HL3 по схеме базового блока) при отсутствии регистрации в сети дает вспышки длительностью 53 мс с паузами 790 мс, а после ее выполнения длительность пауз увеличивается до 2990 мс. При желании командами AT+SLEDS=X,XZ можно изменить характер мигания светодиода. В каждой такой команде задаются следующие параметрах-номер режима (1 - нет регистрации, 2 - модем зарегистрирован в сети, 3 - режим GRPS, в рассматриваемой системе не используется); Y - длительность вспышки, мс; Z - длительность паузы, мс. Я, например, пользуюсь последовательностью команд:

AT+SLEDS=1,700,53;

AT+SLEDS=2,200,2990;

AT+SLEDS=3,200,600.

После выполнения описанных операций модем готов к работе. Для проверки можно командой ATD<номер> (вводятся без угловых скобок и пробелов только цифры номера, при необходимости им предшествуют знак "+" и код страны) заставить его позвонить по указанному номеру. Модем должен ответить ОК, а в телефоне, номер которого был указан в команде, прозвучать звонок. Если набрать на телефоне номер SIM-карты, установленной в модеме базового блока, в окне терминальной программы получим

RING +CLIP: "<номер>",145,""„"<имя>",0

Здесь <номер> - номер телефона, вызов которого принял модем; <имя> - имя абонента, под которым этот номер записан в SIM-карте модема. Командой AT+CPBF="W" можно узнать номера всех записанных в SIM-карте модема абонентов, имена которых начинаются на W. Модем должен ответить:

Номер абонента по имени Wxy обязательно должен быть записан на SIM-карте для нормальной работы системы. Для выхода из режима проверки модема следует еще раз нажать на кнопку SB1. Светодиоды HL3 и HL4 погаснут, а базовый блок перейдет в дежурный режим.

Чтобы проверить работу базового блока в режиме охраны, замкните выключатель SA2. Замигают светодиоды HL3 и HL4. По завершении регистрации модема в сети нажмите на кнопку SB3. Устройство наберет номер абонента Wxy. Убедившись в этом, дайте команду отбоя, еще раз нажав на ту же кнопку.

Проверьте прием входящего вызова в режиме охраны, позвонив с телефона абонента Wxy на номер SIM-карты базового блока. В динамической головке BA1 должен прозвучать повторяющийся тональный сигнал. Ответьте на вызов, нажав на кнопку SB3. Для завершения сеанса связи повторно нажмите на ту же кнопку.

Если по каким-либо причинам соединение с компьютером по Bluetooth не работает, связь модема с COM-портом компьютера (физическим или созданным с помощью переходника USB-COM) можно временно организовать с помощью преобразователя уровней, схема которого изображена на рис. 17. При этом микроконтроллер DD1 вынимают из панели и соединяют с общим проводом ее гнезда 12 и 13, связанные с адресными входами A и B коммутатора 74HC4052. Цепи RXD и TXD преобразователя соединяют с гнездами 7 и 8 панели микроконтроллера. Далее, запустив на компьютере терминальную программу, выполняют все описанные выше процедуры.

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 17. Схема преобразователя уровней

Налаживание маяка

В отличие от базового блока, GSM-модем в маяке должен находиться в постоянной готовности к работе, поэтому питание модема в рабочем режиме не выключается. Но при выполнении наладочных работ необходимо иметь возможность отключить аккумулятор. Для этого предназначен выключатель SA1.

Рекомендации по первой подаче питания те же, что и для базового блока - подавать питание последовательно на все узлы, контролируя потребляемый ток. В память микроконтроллера, устанавливаемого в маяк, должны быть занесены коды из файла gps_main.hex, находящегося в папке "Маяк" приложения.

Далее необходимо настроить GSM-модем, наладить приемник ГЛОНАСС/ GPS и записать голосовые сообщения в микросхему DD3 (если она используется).

GSM-модем для маяка можно настроить, временно подключив его вместо аналогичного модема к плате базового блока. При этом в модем должна быть установлена SIM-карта, предназначенная для использования в маяке. Процедура настройки модема отличается от описанной ранее только тем, что в конце ее должна быть подана команда AT+CSCLK=2 для включения режима энергосбережения. Теперь модем через 5 с отсутствия активности будет уходить в спящий режим. Из него модем выйдет при проявлении активности на линиях последовательного порта, приеме входящего звонке или получении SMS.

Первая после простоя длительностью более 5 с команда вызовет только выход модема из режима энергосбережения, а вторая и последующие будут исполнены. В настроенном модеме перед его подключением к плате маяка необходимо перенести перемычку S1 из положения 1-2 в положение 2-3.

Модем можно настроить и отдельно или установив его в маяк, если соединить его линии TXD и RXD с COM-портом компьютера через ранее описанный переходник (рис. 17).

Приемник ГЛОНАСС/GPS (узел A3) построен на модуле SIM68V, который по умолчанию выдает навигационную информацию со скоростью 115200 Бод. Ее необходимо уменьшить до 9600 Бод, поскольку именно с такой скоростью передается информация по сети GSM. К сожалению, возможность сделать это простыми командами в модуле SIM68V не предусмотрена, и единственный способ изменить скорость - загрузить в него новую программу.

Утилита для этого и сама программа находятся в папке "SIM68V" приложения к статье. Операция не требует знания особенностей программного обеспечения модуля и выполняется за несколько простых шагов. Для связи приемника с COM-портом компьютера используется описанный выше (рис. 17) преобразователь уровней. Его линии TXD и RXD соедините с одноименными линиями узла A3. Далее выполните следующее:

- раскройте находящиеся в папке "SIM68V" приложения архивы PowerFlash_Simcom.zip (содержит компьютерную программу для выполнения перепрограммирования) и B03V11SIM68V_96.rar (содержит информацию для записи в модуль);

- запустите программу PowerFlash_ Simcom.exe, нажмите на экранную кнопку "Connect", затем на экранную кнопку "Test". На экран компьютера будет выведено сообщение об ошибке;

- закройте программу, с помощью текстового редактора откройте файл Powerflash.ini и измените в нем значение параметра ComSelect с единицы на номер COM-порта, к которому подключен через преобразователь уровня узел A3, после чего сохраните файл;

- вновь запустив программу, нажмите на экранную кнопку "Download Agent", выберите файл B03V11SI M68R_96_Al lInOne_DA_MT333 3_MP.BIN, затем нажмите на экранную кнопку "Download ROM" и выберите файл B03V11SIM68R_96.bin;

- нажмите на экранную кнопку "Test".

После успешного завершения загрузки программы в приемник на экране компьютера появится зеленый круг. Теперь приемник станет выдавать навигационную информацию со скоростью 9600 Бод. Единственное, на что следует обратить внимание - в передаваемых им строках

$GRPMC,181212,A...

после значения текущего времени (в данном случае 18 часов 12 минут 12 секунд UTC) должна следовать буква А. Буква V на ее месте означает, что данные недостоверны. Это обычно связано с неудовлетворительными условиями приема сигналов со спутников (например, внутри помещения) или с недостаточным числом спутников в зоне приема.

Регулировка узла подачи тонального сигнала должна быть выполнена до установки на плату маяка микросхемы DD3 (ISD5116ED). Для этого к маяку должен быть подключен настроенный модем, а запрограммированный микроконтроллер маяка установлен в свою панель. Включив питание маяка, выполните звонок с мобильного телефона на номер установленной в маяке SIM-карты.

Если звонок произведен с номера, хранящегося на SIM-карте маяка под именем Mno, в ответ на него (при наличии микросхемы DD3) должна прозвучать фраза, характеризующая состояние маяка и объекта, на котором он установлен, а при звонке с номера, которого нет на SIM-карте, - фраза "Номер не опознан". Но если микросхема DD3 отсутствует или когда она неисправна, микроконтроллер маяка формирует и передает по каналу GSM тональный сигнал. Подстроечным резистором R29 необходимо добиться его наилучшего воспроизведения телефоном, с которого произведен вызов.

Программирование микросхемы ISD5116ED (DD3) выполняют после ее установки на плату маяка. Необходимо занести в память микросхемы все голосовые сообщения, которые должен передавать маяк в различных ситуациях. Это информация о произошедших событиях и текущем состоянии датчиков, а также о состоянии аккумуляторной батареи автомобиля.

Микросхемой записи и воспроизведения речи ISD5116ED управляют с помощью команд, подаваемых по интерфейсу I2C. Для ее программирования необходимо изготовить адаптер COM-I2C, схема которого приведена на рис. 18, и загрузить в память имеющегося в нем микроконтроллера DD2 коды из файла i2c_rs232.hex, находящегося в папке "ISD5116" приложения.

Этот микроконтроллер оснащен аппаратным контроллером I2C. Он преобразует в сигналы этого интерфейса информацию, поступающую из COM-порта компьютера на разъем XS1 и передает их в установленную в маяке микросхему ISD5116ED. Как показано на рис. 18, ее необходимо соединить также с линейным выходом аудиокарты компьютера и подключить к ней контрольный УМЗЧ, в качестве которого можно использовать активную компьютерную аудиоколонку. На время программирования микросхемы DD3 микроконтроллер маяка (DD1) следует удалить из панели.

Система охраны автомобиля со спутниковым слежением за координатами и передачей оповещений по каналу GSM
Рис. 18. Соединение микросхемы ISD5116ED с линейным выходом аудиокарты компьютера

Для записи в микросхему следует подготовить, используя микрофон и звуковую карту компьютера, звуковые файлы, содержащие необходимые фразы, в любом доступном компьютеру формате. Удобно использовать программу Sound Forge 9.0, которая позволяет изменять любые параметры звуковых фрагментов, объединять их, вырезать ненужные участки. Для сокращения объема используемой памяти следует удалить также паузы в начале и конце каждой фразы.

Все фразы, которые должны быть записаны в микросхему, приведены в таблице. В ней также указаны их ориентировочная длительность и адреса, с которых они начинаются в памяти микросхемы. При записи эти адреса следует строго соблюдать, поскольку именно по ним программа микроконтроллера маяка разыскивает нужные звуковые фрагменты. Если отдельные фразы получаются слишком длинными и уложить их в отведенное место не удается, придется вносить изменения в программу. Адреса, по которым в ней находятся адреса начала фраз, имеются в той же таблице.

При записи фраз в микросхему используются следующие команды, представляющие собой последовательности байтов:

EE 82 44 2F 83 00 C1 ED - конфигурация записи, вход звукового сигнала AnA IN (вывод 18 микросхемы), выход AUX OUT (вывод 20);

EE 82 24 26 83 59 D1 ED - конфигурация воспроизведения, выход звукового сигнала AUX OUT (вывод 20);

EC 91 HH LL ED - команда записи, HH - старший байт адреса начала записываемой фразы, LL - его младший байт;

EC A9 HH LL ED - команда воспроизведения, HH - старший байт адреса начала воспроизводимой фразы, LL - его младший байт;

EB - команда остановки записи или воспроизведения (в последнем случае не обязательна, воспроизведение останавливается автоматически по достижении конца фразы);

EF - команда чтения состояния микросхемы.

Эти команды отличаются от приведенных в руководстве по применению микросхемы, поскольку некоторые их байты использует микроконтроллер адаптера. Например, по получении байта EF он формирует и передает по интерфейсу I2C реальную команду чтения состояния микросхемы.

Терминальную программу, с помощью которой будут подаваться команды, следует настроить на работу со скоростью 19200 Бод с восемью информационными разрядами без контроля четности и одним стоповым разрядом. Запись производят в следующем порядке:

- подают команду конфигурации записи, после чего воспроизводимый компьютером звуковой файл можно прослушать с помощью подключенного к выходу AUX OUT микросхемы ISD5116ED контрольного УМЗЧ;

- подают команду записи с начальным адресом фразы и с минимальной потерей времени запускают воспроизведение нужной фразы компьютером;

- как только фраза заканчивается, подают команду остановки записи;

- подают команду чтения состояния микросхемы ISD5116ED, на которую должен быть получен ответ из трех байтов. Второй из них - старший, а третий - младший байты адреса первой после записанной фразы свободной для записи ячейки памяти микросхемы. Этот адрес не должен быть больше начального адреса следующей по порядку, указанному в таблице, фразы.

Таблица

Фраза Длит., с Адрес начала в DD3 (HEX) Положение адреса начала в НЕХ-файле программы
Старший байт (HEX) Младший байт (HEX)
Исчезало напряжение 12 В, сейчас нормально" 3 0000 02АЕ 02В0
"Срабатывал датчик качания, сейчас нормально" 3,1 0260 0277 0279
"Срабатывала штатная сигнали­зация. сейчас нормально" 3,5 04Е0 0241 0243
Включена штатная сигнализация" 2 0760 025В 025 D
Включен датчик присутствия" 1,55 0960 0225 0227
Включен датчик качания" 2 0В20 0291 0293
"Отсутствует 12 В" 2 ODOO 02С8 02СА
Отключена штатная сигнализация" 2,5 ОЕСО 02Е6 02Е8
"Пропали 12 В" 4 10С0 OOFD, OOFF, 0326, 0328 0101, 0103, 032А, 032С
Тон 1000 Гц 0,66 13АО 0173, 01 ВС 0175, 01 BE
Все нормально" 0,97 14С0 01Е0 01Е2
"Номер не опознан" 2,7 15EQ 04ЗА 043С
"Слушай обстановку" 1,4 1 820 01 Е7, 0212, 022С. 0248, 0262, 027Е, 0298, 02В5, 02CF, 02ЕD 01Е9, 0214, 022Е, 024А, 0264, 0280, 029А, 02В7, 02D1, 02EF
"Сработал датчик качания" 3,8 1980 0161, 0163 0165, 0167
Сработал датчик присутствия" 4 1С00 013Е, 0140 0142, 0144
Сработала штатная сигнализация" 4,43 1EC0 014С, 014Е 0150, 0152
"Ожидай SMS' 1,17 21СО 03С1 ОЗСЗ
"Срабатывал датчик присутствия" 3,15 2320 020В 020D
Включено зажигание" 2,25 2560 0335, 0337, 0340, 0342 0339, 033В, 0344, 0346
"Разряжена аккумуляторная батарея" 3,2 2740 00ЕЕ, 00F0, 031А, 031С 00F2, 00F4, 031 Е, 0320

Желательно проверить сделанную запись, прослушав ее с помощью контрольного УМЗЧ. Для этого нужно подать команду конфигурации воспроизведения, затем команду воспроизведения с начальным адресом фразы, а по завершении ее звучания прочесть состояние микросхемы.

Повторяя описанный цикл, записывают в микросхему все необходимые фразы.

Узел датчика качания налаживают, подключив вход осциллографа к выходу ОУ DA2. Подстроечным резистором R2 установите на этом выходе высокий логический уровень. Далее положение движка резистора уточните экспериментально. При покачивании датчика (микроамперметр PA1, стрелка которого утяжелена кусочком припоя) уровень на выходе ОУ должен изменяться в такт качанию стрелки. Окончательную регулировку производят на автомобиле.

Узел контроля состояния аккумуляторной батареи налаживают, подав на контакт 5 разъема XP1 маяка напряжение, равное минимальному допустимому напряжению батареи (у меня 11,2 В). Установите подстроечным резистором R18 напряжение 1,05 В на входе RA2 микроконтроллера. Результат легко проверить. Установите на контакте 5 разъема XP1 напряжение 12...13 В и, медленно снижая его, дождитесь телефонного звонка с сообщением "Разряжена аккумуляторная батарея". Это должно произойти при заданном минимальном напряжении.

Остальные узлы маяка наладочных работ не требуют.

Файлы печатных, плат в формате Sprint Layout 6.0 и все необходимые для работы и налаживания системы программы можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/06/beacon.zip.

Автор: С. Полозов

Смотрите другие статьи раздела Охрана и безопасность.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Радио Телевизия Електроника 1984 (архив за год)

журналы Юный техник 1981 (архив за год)

книга Автоматические измерительные приборы с устройствами для выполнения математических операций. Куликовкий Л.Ф., 1970

книга Отыскание неисправностей и настройка цветных телевизоров. Ельяшкевич С.А., 1972

статья Инфракрасная линия связи в охранной системе

статья Танк

справочник Зарубежные микросхемы и транзисторы. Серия W

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]