Например TDA7294

РадиоКот > Схемы > Цифровые устройства > Бытовая техника

GSM метеостанция. Гибрид.

Автор: vitalyadm, 9206111229@mail.ru
Опубликовано 31.03.2016.
Создано при помощи КотоРед.

Снова здравствуйте дорогие друзья. Главное начать, остальное приложится, не так ли?

Данная статья будет состоять из двух частей, в первой я попробую рассказать о тех изменениях, которые коснулись непосредственно метеостанции, а во второй расскажу о новом «устройстве» (правильней сказать функционале, конечно), которое появилось на базе GSM метеостанции. Повторять одно и тоже, мне крайне не хочется, поэтому, если вдруг, кто- то не совсем понял о какой метеостанции, изменениях, что вообще за концепция и т.д. идёт речь, то можно прочесть вот эту статью «Очень простая GSM метеостанция. Реинкарнация.» - это и есть начало и первичная концепция проекта GSM метеостанции. Там всё достаточно подробно описано, поэтому некоторые моменты я пропущу, в избежание повторений.
Почему же такое название «GSM метеостанция. Гибрид»? Собственно всё достаточно просто. Теперь, в одной коробочке совмещены, скажем так, два разных по функционалу и назначению «устройства». Конечно, большей частью отдельно взятого «устройства» является программный код, но это уже не суть, «железная» часть проекта, тоже немного была скорректирована. И так, вернёмся к названию и сути. А суть проста, в одной коробочке теперь мы имеем всё ту же«GSM метеостанцию», которая выполняет замеры 5- ти показателей окружающей среды и один раз в час передаёт эти значения на сервер и полноценную «GSM сигнализацию» которая «следит» за охранными датчиками, а в случае тревоги начинает оповещать владельца голосовыми вызовами (проще говоря начинает звонить), плюс ко всему, также собирать всю статистику по охране всё в том же личном кабинете. Поэтому, что бы не запутаться, мы разделяем коробочку на двое и именуем, далее по тексту: весь функционал «GSM метеостанции» будем называть «метеостанция», а всё что касается «GSM сигнализации» назовём- «сигнализация». Теперь, что называется, по старшинству, будем разбирать, сначала изменения по «железной» части проекта, после изменения по метеостанции, а уже потом перейдём к сигнализации.

По схеме были следующие изменения. Во первых поменялся сам МК, 8- я мега была заменена на 328 мегу, разумеется из соображений размера флеш памяти. Фюзы остались такими же как и в «предыдущей статье», внешний кварц, 8 Мгц. Во вторых появился дополнительный вход под охранные датчики и обвзяка на нём, состоящая из: резисторов R12,R13, стабилитрона VD5 и конденсатора С7. Также появилась одна перемычка- JP1. В остальном по схеме, а следовательно по ПП никаких изменений не было. GSM модуль всё тот же, SIM800L

Общий вид ПП

Вкратце «пробежимся» по указанным выше компонентам, да бы понять, зачем они и «что» они. Обвязка необходима для предотвращения выхода из строя МК. Т.к. к «лапе» МК предполагается подключать охранные датчики, то вход должен быть изолирован от случайных наводок или же напряжений свыше 5 вольт. Поэтому необходима связка «R13 + VD5». Стабилитрон VD5 может быть любым на напряжение 4,7 вольта. Обычно я устанавливаю «1N4732A». Также необходимо не забывать про резистор R12, номиналом в 47 кОм, не смотря на то, что на входе МК включён внутренний подтягивающий резистор. Практикой выяснилось, что не всегда внутренней подтяжки хватает. Это связано с тем, что на проводах, идущих от охранных датчиков, могут появляться «фантомные» токи, в связи с тем, что те самые «охранные» провода проходят рядом с силовыми проводами.
Теперь, что касается перемычки «JP1», она служит для определения работы охранных датчиков. Т.е. определяет на что реагировать, на замыкание или размыкание. Поясню. Все, абсолютно все датчики, использующиеся в охранных системах (устанавливаемых в помещениях) - «нормально замкнутые», в случае «сработки» датчика- цепь размыкается. Это сделано специально, для того, что бы нельзя было «обезвредить» охранную систему, поэтому даже, если злоумышленник перережет провод, то цепь разомкнётся и сигнализация сработает, а например, в сигнализациях устанавливаемых в автомобили используются «нормально разомкнутые» датчики (правильней «концевики»). Поэтому для работы с «нормально замкнутыми» датчиками перемычка JP1 должны быть установлена, в случае использования «нормально разомкнутых» датчиков, перемычка JP1- НЕ устанавливается.
Вернёмся к метеостанции и изменениям. Во первых, теперь, входы к которым подключаются внешние датчики стали универсальными. Уличный датчик может быть любым из перечисленных: DS18B20, DHT22, DHT11. МК сам определит какой именно датчик подключён и будет с ним работать. Если подключить DS18B20, то разумеется вы получите только одно значение т.е. температуру, значение относительной влажности будет всегда равно 0. При использовании датчика из серии DHT значений, само собой будет два. Кстати говоря есть DHT22, специально предназначенный для работы в более суровых условиях т.е. уличный, который можно спокойно вешать «за окном». Выглядит он так.

Датчик, предназначенный для замера параметров окружающей среды внутри помещения может быть только из семейства DHT, т.е. DHT11 или DHT22, DS18B20 работать на 5- й лапе МК не будет. По датчику атмосферного давления BMP180 никаких изменений не было. Страница с данными в личном кабинете тоже изменилась, поэтому теперь отображаются и отслеживаются 5 показателей окружающей среды, а именно:
1. Температура «за окном»
2. Влажность воздуха «за окном» (при использовании датчика DHT)
3. Температура в помещении
4. Влажность воздуха в помещении
5. Атмосферное давление
Разумеется, графики и прочие отчёты также строятся по всем этим значениям в личном кабинете.
Собственно касаемо концепта метеостанции изменений больше нет.
Теперь перейдём к новинке проекта, собственно к той самой GSM сигнализации. Общая суть сигнализации мало чем отличается от общеизвестных принципов, т.е. это слежение за состоянием охранных датчиков, а в случае тревоги - оповещение владельца. Т.к. речь идёт о GSM сигнализации, то и оповещение само собой разумеется происходит по каналу GSM, хотя не без использования GPRS, по интернет каналу в личный кабинет передаются все события, связанные с сигнализацией, такие как: установка в режим охрана, снятие с режима охрана, тревожные события, попытки оповещения владельца в случае тревоги. Прежде чем переходить к более детальному описания «сигнализационной» части проекта, объясню почему вход для датчиков всего один и более не требуется. Во первых нужно понять, что если вход один - это абсолютно не значит что мы ограничены всего одним охранным датчиком, на самом деле в общей схеме охраны может использоваться хоть сто тысяч датчиков, подключённых к одному входу, разница только в том, что все эти датчики должны быть подключены последовательно, поэтому при срабатывании хотя бы одного датчика в общей цепи охраны- цепь разорвётся, что нам собственно и надо.
Рассмотрим на примере. Предположим, у нас есть частный дом с тремя комнатами, одной сигнализацией и тремя охранными датчиками. В первой комнате стоит датчик движения, во второй (на двери) геркон, в третьей датчик объёма. Задача объединить все три датчика в одну цепь охраны и повесить её на один охранный вход сигнализации. Решение очень простое, делаем так: сначала размещаем все датчики там где надо, далее протягиваем провод ( обычный КСПВ 4 х 0,5 ) по принципу: от сигнализации до первого датчика, от первого датчика кидаем провод до геркона, от геркона до последнего. Далее соединяем провода по следующему алгоритму:

Вот и всё, теперь если вдруг, хотя бы один датчик сработает, то вся цепь будет разомкнута, а соответственно - тревога.
Можно переходить к общему описанию. Для начала разберёмся с установкой в режим охрана и снятием сигнализации с режима охраны. Думаю, что это за режим и так понятно. В режиме охрана идёт слежение за состоянием охранной цепи, в случае сработки одного из датчиков начинается оповещение, в режиме «ожидание» (режим охрана не включён) сигнализация не реагирует на охранные датчики. И так, для того что бы поменять состояние режимов сигнализации нужно просто позвонить на номер станции, но только с того номера, который был указан в личном кабинете т.е. с мастер номера. Адрес личного кабинета всё тот же http://gsm.meteolk.ru
При добавлении станции вот это поле:

В любом случае позже, в профиле станции сможете поменять этот номер

Обращаю внимание, что для управлением сигнализацией требуется ПРАВИЛЬНО указать мастер номер, он должен быть обязательно по формату. Т.е. он должен начинаться с +7 (для РФ) далее код оператора и сам номер, никаких кавычек, пробелов и прочего, просто, например +79001231212. Как это работает. При инициализации- станция запрашивает этот номер из личного кабинета, после чего начинает реагировать только на него. Поэтому, когда поступает входящий голосовой вызов, МК сначала определяет номер абонента, после чего сравнивает полученный номер с тем, что забрал из личного кабинета и если номера совпадают- то меняется режим «охрана-сигнализация». Разумеется «трубка сразу кладётся».
Теперь по тревоге. Если зафиксирована тревога по датчикам, то станция начинает настойчиво звонить на тот самый мастер номер, который был получен из личного кабинета. При чём, абонент должен именно ответить на входящий вызов, если владелец (абонент): сбросил вызов, не услышал (не ответил), не доступен и т.д., то уведомления повторяться. Короче говоря абонент должен поднять трубку, если так, то считается что хозяин уведомлён о тревоге, поэтому можно успокоиться. Если хозяин «трубку не поднял», то отводится 20 попыток на оповещение, попытки дозвона происходят с интервалом в 30 секунд. Т.е. каждые 30 секунд станция настойчиво будет пытаться дозвониться до хозяина по мастер номеру. До тех пор пока он или не поднимет трубку или таких попыток будет менее 20, если спустя 20 попыток дозвона хозяин трубку так и не взял, то тревога отменяется. При поднятии трубки, вызов автоматически завершается. Как я писал ранее, в личном кабинете вы сможете увидеть все события происходящие по сигнализации. Раздел «охрана» у вас будет выглядеть примерно так:

При потери питания и восстановлении электропитания станции, сигнализация всегда возвращается в свой последний режим, т.е. если на момент отключения питания сигнализация была в режиме «охрана», то при подаче питания этот режим включится автоматически.
Теперь обязательно заострю внимание на одном нюансе!

С ВАШЕГО ПОЗВОЛЕНИЯ НАПИШУ ЕГО БОЛЬШИМИ БУКВАМИ. ВНИМАНИЕ!!!! ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДАННЫЙ ПРОЕКТ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО КАК СИГНАЛИЗАЦИЮ НЕ ПОЛУЧИТСЯ!!!! ЕСЛИ К СТАНЦИИ НЕ БУДУТ ПОДКЛЮЧЕНЫ ВНЕШНИЕ ДАТЧИКИ, ТО ОНА ПО ПРОСТУ НЕ БУДЕТ РАБОТАТЬ И УЙДЁТ В БЕСКОНЕЧНУЮ ПЕРЕЗАГРУЗКУ!!! ЭТО СДЕЛАНО СПЕЦИАЛЬНО, ДЛЯ ТОГО, ЧТО БЫ НЕ ПОХОРОНИТЬ ИЗНАЧАЛЬНУЮ ИДЕЮ И КОНЦЕПУИЮ GSM МЕТЕОСТАНЦИИ, ПРЕВРАТИВ ЕЁ В СИГНАЛИЗАЦИЮ С ФУНКЦИЕЙ МЕТЕОСТАНЦИИ!!!!!!


Что касается индикации. Всего на ПП три светодиода, синий, зелёный, красный.

При подаче питания одновременно начинают мигать все три светодиода, после, при прохождении алгоритмов и инициализаций, каждый начинает гореть/мигать по своему.
Синий - мигает, когда идёт первичная процедура инициализации. Нормальное состояние- постоянно горящий. Постоянно горящий синий означает что модуль успешно зарегистрирован в сети.
Зелёный - нормальное состояние- постоянно мигающий с частотой 1 Гц. Мигающий зелёный означает, что GPRS соединение успешно «поднято»
Красный – светодиод отвечающий за индикацию состояния сигнализации.
Красный не горит, раз в 5 секунд загорается на 200 мс – режим охрана не активен.
Красный постоянно горит – активен режим охрана.
Красный мигает 2 Гц в секунду – тревога.
Ну и несколько скриншотов тех страниц ЛК, которые претерпели изменения.

Изменились меню управления станцией, функций стало больше, ненужная информация убрана

Добавилась новая страница прогноз погоды, прогноз строится на основании показаний температуры, давления. В скорее допишу ещё в алгоритм показания влажности за окном.

Вот собственно и всё. Пользуйтесь на здоровье, как говориться всё для вас, лишь бы вы улыбались! Делитесь мнениями, мыслями.
Ну и на последок. Огромное спасибо тем, кто так или иначе повлиял на появление проекта «GSM метеостанция. Гибрид», ведь если бы не ваши идеи, замечания и конечно же критика, то вряд ли я бы его реализовал, спасибо уважаемые друзья! До встречи на форуме и комментариях!


Описание содержимого архива к статье.
main.hex – прошивка МК
схема.png – принципиальная схема устройства
схема_охр.png – пример подключения охранных датчиков
ПП.lay6 – чертеж печатной платы в Sprint – Latout (версия не ниже 6 )

Архив с файлами к статье

Ссылка на ветку форума

 

 


Файлы:
Файлы к проекту
Изображение
Изображение


Все вопросы в Форум.


ID: 2267