http://www.pablox.net

GSM signalizácia Tlačiť
Hodnotenie čitateľov: / 0
SlabéVynikajúce 
Napísal Administrator   
Štvrtok, 29 marec 2018

GSM signalizácia zaplavenia, výpadku elektriky a poruchy chladničky pomocou Arduino NANO a modulu SIM900.

foto

Na tomto zariadení som začal pracovať? eš?te minulý rok. Jeho hlavnou funkciou je diaľková signalizácia rôznych udalostí v byte pomocou SMS notifikácie. V mojom prípade sa jednalo o prekročenie maximálnej teploty v chladničke (spojenie s kon?štrukciou Monitora teploty v chladničke ), zaplavenia priestoru a signalizáciu výpadku elektrickej siete.

Ako hlavnú jednotku celého zariadenia som sa rozhodol použ?iť? Arduino NANO. Eš?te bolo potrebné nájs?ť vhodný modul, umo?žňujúci komunikáciu cez GSM sie?ť. Prvá verzia použ?ívala starý Sony Ericsson T230. Tu ale nastali problémy, pretož?e telefón nepracoval spoľahlivo. Nehovoriac o zlož?itom a nepraktickom PDU re?žime, kde bolo potrebné SMS posielať ako zakódované re?ťazce.

Nakoniec som sa rozhodol objednať? často použ?ívaný GSM modul s obvodom SIMCOM SIM900. Ku nemu je kopa kniž?níc, cez ktoré sa dá ovláda?ť. Na posielanie SMS správ a hovorov ale postačia aj základné AT príkazy.
 
sch
Schéma zapojenia GSM signalizácie (kliknite na obrázok pre zväčšenie)

 
Modul ma pár dní celkom potrápil, mal som s ním mal dva technické problémy:
1. nefungovala komunikácia cez UART. Modul neodpovedal na AT príkazy, skúš?al som fakt v?šetko. Niekde písali, ž?e je potrebné modul pár krát "nakŕmi?ť" príkazom AT prípadne ATr, aby si vedel urči?ť prenosovú rýchlos?ť. Nepomohlo.
2. Modul mi nezobral slovenskú SIM kartu - nepripojil sa do siete operátora. Problémom je, ?že som z Číny kúpil modul SIM900A, kde A na konci znamená, ?že je blokovaný pre Európske siete.

Nakoniec, keď som modul skoro zobral kladivom, na?šiel som informácie, ž?e je v ňom mo?žné preflashovať? firmware. Flash fungoval, AT príkazy nie. Keď som konečne na?šiel firmware, kde už? modul odpovedal na AT príkazy (huráááá), neš?lo sa s modulom pripojiť? k sieti. Nakoniec, po dlhom hľadaní som naš?iel verziu, ktorá odstránila obidva problémy.
 
Takž?e:
2. Cez google si stiahnite firmware 1137B09SIM900B32_ST.cla
3. Re?štartujte modul a teš?te sa z funkčnosti
SIM900 je k Arduinu pripojený cez softvérový UART, pretož?e pripojenie k hardvérovému by znemo?žňovalo ladenie. Pamätajte, ?že modul SIM900 má maximálne vstupné napätie na komunikačných a IO pinoch 3,1V. Preto je na Tx pine z Arduina zapojený odporový delič z rezistorov 1k8 + 3k3, ktorý zniž?uje napätie na cca 3V. Opačne delič nie je potrebný.

Keď?že je potrebné, aby bola GSM brána funkčná aj pri výpadku napájania, je na zálohovanie napájania pridaný LiION akumulátor 18650.
 
foto
Vnútro GSM signalizácie

 
O napájaciu časť? sa starajú hotové moduly taktiež? kúpené na Ebay:
1. Nabíjací modul pre LiION akumulátor 3,6V s obvodom TP4056. Stará sa o trvalé dobíjanie LiION akumulátora. Na Ebay ho nájdete pod názvom "TP4056 LiION charger module"
2. Step-UP menič z LiION na 5V, na Ebay pod názvom "DC-DC USB Step Up Module Booster Module 0.9V-5V to 5V 600MA for phone" - zabezpečuje napájacie napätie 5V pre Arduino a Monitor teploty v chladničke.

Modul nabíjača LiION je napájaný z adaptéra 5V/750mA zo starého Sony Ericssonu. Napätie z akumulátora 18650 priamo napája GSM modul. Pri module pozor na maximálne napájacie napätie 3.2V - 4.8V a dostatočný prúd zdroja. Pulzne si modul mô?že zobra?ť až? 2A. Preto je na napájanie najvhodnej?ší LiION článok 4.2V.

Prítomnos?ť elektrickej siete sa vyhodnocuje z prítomnosti napätia 5V na vstupe nabíjacieho modulu s TP4056, cez optočlen PC817 alebo podobný. V prípade výpadku siete sa odo?šle jedna SMS o výpadku elektrickej siete. Po zapnutí siete sa odo?šle SMS s touto informáciou.

Alarmový výstup z Monitora teploty v chladničke je privedený na druhý optočlen ovládajúci vstup na Arduine. Postup odosielania SMS je rovnaký ako v ostatných prípadoch - jedna SMS pri alarme, jedna po skončení alarmu.

Vstup pre čidlo (čidlá) zaplavenia je bez oddelenia optočlenom. Záplavové čidlá môž?ete použ?iť? Jablotron LD-12 alebo hotový modul z Ebay. Stačí, keď v prípade zaplavenia čidlo "uzemní" vstup procesora na Arduine (Log.0 na výstupe v prípade zaplavenia). Čidiel môž?ete použ?iť? viac, zapojené paralelne. Pri zaplavení je prítomný aj akustický alarm, o ktorý sa stará samovybuzujúci piezo bzučiak na pine D13, spínaný tranzistorom BS170.

Napätie akumulátora je sledované pomocou interného AD prevodníka. V prípade  poklesu napätia pod 3,4V sa odo?šle SMS o jeho vybití. Po nabití akumulátora sa SMS neodoš?le, to sa stane až? pri jeho ďalš?om vybití.

Modul obsahuje dva spínače S3 a S4. S3 slúž?i ako alarmový vstup, alebo aj na test funkcie GSM modulu. Jeho zapnutím 10x krátko pípne bzučiak a volá sa na telefónne čísla uvedené v programe. Na kaž?dé 2x po 20 sekúnd.
S4 slúž?i na vypnutie akustického alarmu v prípade zaplavenia čidla/čidiel. SMS fungujú ďalej.

Zapojenie S3 a S4 je netradične proti +5V s pull-down rezistormi 10k proti GND. Je to z dôvodu, ž?e v pôvodnej verzii signalizácie prepínač ovládal napájanie ďalš?ieho modulu. Na fotke vidno aj LED označenú ako "Chyba komunikácie s MT". Túto som nakoniec? nezapojil.
 
gsm
GSM signalizácia vstavaná do krabice

 
Význam indikačných LED:
Odosielanie SMS - svieti pri odosielaní SMS
Chod CPU - slúž?i len na vizuálnu indikáciu behu procesora
Chyba siete - program si v pravidelných intervaloch kontroluje stav komunikácie s modulom SIM900 a stav pripojenia ku GSM sieti. V prípade zlyhania svieti. Po zapnutí celej signalizácie bliká počas 20 sekúnd (oneskorenie, aby sa SIM900 prihlásil do siete).
Predradné rezistory R3-R5 pre LED majú hodnotu 470R.
 
Pre účely ladenia a kontroly funkcie odosiela signalizácia diagnostické informácie cez HW UART Arduina.

Doma som mal e?šte nepou?žitý modul na indikáciu napätia LiION akumulátora, ktorý som doplnil do signalizácie.
 
Nakoniec pripájam zdrojový kód pre Arduino . V zdrojáku je použítá len knižnica pre softvérový UART. Pred kompiláciou nezabudnite nahradiť "xxxxxx" za telefónne číslo, na ktoré sa bude volať a odosielať SMS.
 
 
 

Posledná úprava ( Štvrtok, 29 marec 2018 )
 
Ďalšia >

Sponzor

Hosting zadarmo od WebSupport.sk

Vlastný virtuálny server od 5,65 € od WebSupport.sk

Bannery

svetelektro
elweb

Reklama

Štatistiky


TOPlist