payaem.ru

Паяем — Все о электронике

Охранная система LOCK GSM

Охранная система нужна для обеспечения безопасности разных объектов и защиты от незаконных проникновений на них. У охранной системы есть две зоны охраны, их можно использовать как для охранных функций, так и для пожарной сигнализации. Обе эти зоны выполняют свои функции совершенно независимо друг от друга. В роли датчиков пожарной сигнализации и охраны нужно применять датчики, у которых в охранном режиме есть сопротивление, близкое к нулю и безмерно высокое сопротивление, когда будут срабатывать, к примеру, ИК датчики движения. С датчиком последовательно подключается резистор 1 кОм. Напряжение питания для датчиков подаётся непосредственно с охранной системы. Можно соединять два датчика с одной зоны в последовательную цепочку, но тогда нужно, чтобы сопротивление резисторов каждого из датчиков было по 510 Ом.

Охранная система может работать и в автономном режиме, и с оповещением по каналу — GSM. Когда включён автономный режим, то при нарушении объекта активируется РСН (реле силовой нагрузки), управление которым осуществляется при помощи звукового излучателя (то есть сирены). А когда включён режим оповещения по каналу — GSM, то тогда  осуществляется отправка SMS — сообщения на установленный номер телефона, где указывается событие, которое случилось на этом охраняемом объекте. Для этого нужен терминал сотовой связи с SIM — картой или же мобильный телефон.Установка или снятие с охраны осуществляется при помощи электронных ключей личного индивидуального пользования Dallas Semiconductor DS1990А. В энергонезависимой памяти микроконтроллера может храниться до 16 таких ключей. Охранная система даёт возможность записывать ключи в памяти микроконтроллера непосредственно на считывающем аппарате.

Схема данной охранной системы

Основные технические данные охранной системы

  1. Количество зон охраны — 2
  2. Количество возможных электронных ключей — 16 (версия от 1.2 и до 30)
  3. Напряжение главного питания: ~230 Вольт
  4. Напряжение запасного питания — 12 Вольт
  5. Нормальное сопротивление шлейфа — 1 кОм +/- 10%
  6. Время работы РСН (реле силовой нагрузки) — 75 секунд
  7. Максимальная мощность РСН — 12В x 0,5А
  8. Ток, который потребляется в охранном режиме — не больше 100 мА
  9. Ток потребления в режиме тревоги — не больше 160 мА
  10. Скорость обмена охранной системы — GSM терминал — 19,2 кб/с

    Алгоритм работы охранной системы (здесь описывается прошивка базовой версии — 1.0)

    В момент установки режима «Охрана» все датчики должны быть в замкнутом состоянии. Охранные шлейфы при этом режиме дают сопротивление 1 кОм +/- 10%. После того как вы каснётесь зарегистрированным ключом считывающего устройства, начнёт гореть контрольный светодиод, который расположен на считывающем аппарате. Это значит, что охранная система работает в режиме охраны. Если во время установки на охранный режим одна или две зоны были в разомкнутом состоянии, тогда установка охранного режима будет активирована автоматически, после того как они возвратятся в исходное состояние. Чтобы снять с охраны нужно снова прикоснуться электронным ключом к считывающему устройству и светодиод гаснет.

    В случае если случилось несанкционированное нарушение одной из зон, то сработает охранный датчик, произойдёт обрыв либо короткое замыкание шлейфа и сразу активируется РСН (которое управляет, к примеру, сиреной) на 75 сек. и начнёт мигать контрольный светодиод. Одновременно на установленный номер (либо несколько номеров, в зависимости от того, какой порядок записи на SIM карту) производится отправка SMS — сообщения, в котором указана зона нарушения. Если нарушена во время тревоги другая охранная зона, также отправится соответствующее SMS — сообщение, но время работы РСН всё равно будет отсчитываться с момента активации первоначально нарушенной охранной зоны.Если по истечении 75 сек. контакты датчика (или датчиков) не вернутся в нормальное исходное состояние, производится отправка SMS — сообщения о том, что охранные зоны не восстановлены и тогда РСН начинает работу в импульсном режиме (замкнуто — 1 секунда, разомкнуто — 2 секунды), и при такой же частоте будет мигать контрольный светодиод. В том случае если датчики возвратятся в исходное состояние, охранная система переходит в режим охраны, и будет отправлено SMS — сообщение о том, что зоны охраны востановлены, светодиод продолжает мигать с меньшей в 2 раза частотой, по сравнению с частотой в режиме тревоги. Это дополнительно указывает на то, что происходило срабатывание охранной системы.

    При следующем нарушении зон охраны, алгоритм работы является таким же, как и тот, который описан выше.Чтобы отключить РСН во время тревоги нужно прикоснуться электронным ключом к считывающему устройству. Если попытаться поставить на охрану или снять с охраны всю систему незарегистрированным электронным ключом, то произойдёт кратковременное (в течение 1 сек.) срабатывание РСН. Если нарушитель трижды попытается отключить систему незарегистрированным ключом, то будет отправлено SMS — сообщение о том, что кто-то пытается подобрать ключ.

    Охранная система так же держит под контролем исчезновение и возобновление основного (то есть сетевого) питания. Во время этих событий производится отправка соответствующих SMS — сообщений. Все режимы охранной системы указываются на дисплее ЖКИ ОС. Информация по отображаемым сообщениям указана на таблице 1 приложения. Состояние контрольного светодиода на разных режимах работы, показаны на таблице 2 приложения.

    Самостоятельная сборка охранной системы

    Печатная плата охранной системы изготовлена с использованием SMD элементов, это даёт возможность изготовить очень компактное устройство. Печатные платы созданы с помощью программы Layout 40.

    Если не планируете применять модем, а только мобильный телефон, микросхему МАХ232 и её элементы обвязки можете не применять. Нужно обратить внимание, что телефон не будет работать стабильно в области отрицательных температур. Это проблема всех мобильных телефонов, по этой причине лучше применять именно модем, к примеру «Siemens MС35iT».

    Также, через данную микросхему можно подсоединить СОМ порт компьютера для настройки охранной системы (ещё затроним эту тему дальше).

    Учитывая относительно высокую цену модема Siemens MС35iT, чтобы его заменить на более дешёвый вариант, был изготовлен модуль GSM на основе SIM300D.

    Необязательно применение индикатора ЖКИ. В таком случае нужно произвести инициализацию устройства, запись и удаление ключей «вслепую», это весьма неудобно. Начиная с версий прошивки 1.1 и дальше работать без наличия ЖКИ практически нельзя.

    Резисторы R16 и R17 ставятся непосредственно в датчике движения последовательным путём с нормально замкнутыми контактами SMK1 и SMK2. У них должны быть абсолютно такие же номиналы как у R4 и R5, потому что вместе с ними создаётся уравновешенный мост, чтобы был контроль охранных шлейфов. В случае если вы применяете только один канал охраны, тогда второй канал нужно зашунтировать при помощи резистора.

    Для работы модема информационные SMS — сообщения нужно заранее записать в SIM — карту. Алгоритм записи и примерные тексты SMS — сообщений в ячейки SIM — карты указан в таблице 3 приложения: указанная последовательность нумерации ячеек должна соблюдаться в обязательном порядке.

    9-ти пиновый СОМ применяется для того, чтобы соединить охранную систему с модемом GSM. Если будете использовать мобильный телефон, для этого на плате есть специальный разъём. Чтобы питать датчики движения используются два разъёма, с них идёт напряжение 12 Вольт. Назначение других выходов и входов для подсоединения к охранной системе показано в таблице 4 приложения.

    Когда соберёте устройство, внимательно проверяйте правильность монтажа, отсутствие КЗ. Когда будете устанавливать элементы на плату учитывайте один важный момент — в этом устройстве применяются кнопки коммутации, у них есть «сквозные» выводы, за счёт этого они ещё служат в роли перемычек. Пример этой кнопки указан на рисунке. У неё вывод 1 присоединён к выводу 2, а вывод 3 — к выводу 4. В случае использования иных кнопок (которые не установлены на плату) соединяйте соответствующие точки с помощью перемычек, перемычки изготовлены из изолированного провода. Обязательно обращайте на это особое внимание.

    Наладка и инициализация охранной системы

    Чтобы произвести наладку нужно подключить к выводам охранной системы соответствующие цепи считывающего аппарата и контрольного светодиода. Вместо датчиков движения включите кнопки с нормально замкнутыми контактами в последовательном порядке с резисторами номиналом 1 кОм. К выходу РСН (выводы 1 и 2 охранной системы) подсоедините (соблюдая при этом полярность) светодиод с последовательно подключенным резистором 1 — 2 кОм. С помощью этого светодиода будет производиться контроль над работой РСН. Вместо модема — GSM подключайте к 9-ти пиновому разъёму СОМ порт компьютера при помощи модемного кабеля. Обращайте внимание на то, чтобы выход ТХ охранной системы был подсоединён ко входу RX COM порта. Через программу терминала вы можете наблюдать управляющие команды модемом.

    Подключите охранную систему к источнику основного (сетевого) и резервного (запасного) питания. На индикаторе появится заставка. Запускайте на компьютере любую программу терминала, к примеру, rs232Pro или  COM Port Toolkit. Затем выполняйте инициализацию охранной системы, для этого нужно нажать на время не меньше 1 сек. и отпустить кнопку ВВОД. Охранная система перейдёт в режим «Снято с охраны», об этом будет показано сообщение на ЖКИ. Затем можете начать запись ключей.

    Порядок записи ключей

    1. В первую очередь идёт очистка памяти микроконтроллера. Для этого в режиме «Снято с охраны» надо нажать кнопку ВВОД и удерживать её не меньше 5 сек. На дисплее будет показан запрос об удалении ключей, а после будет подтверждение, что ключи удалились. Затем охранная система автоматически переходит в режим записи ключей, будет показано сообщение о том, что пошла запись и загорится светодиод на считывающем аппарате.
    2. Кратковременно (продолжительностью не больше 1 сек.) последовательно коснитесь ключами считывающего аппарата (максимум может быть 16 ключей).
    3. Затем будет однократное мигание светодиода (это потверждение об успешной регистрации) считывающего аппарата, кратковременно сработает РСН и сообщение на дисплее.
    4. Приблизительно через 50 сек. после регистрации последнего ключа, аппарат выходит из режима записи, об на дисплее будет выведено сообщение — «Запись ключей завершена», при этом кратковременно срабатывает РСН и светодиод погаснет. Нужно помнить, что вы можете зарегистрировать максимум 16 ключей, потому что регистрация 17-го ключа удаляет первый ключ, 18-го удаляет второй и т.д. Во время регистрации, продолжительность касания считывающего аппарата должна быть не больше 1 секунды, в противном случае происходит двойная лишняя регистрация одного и того же ключа.

      Нужно коснуться записанным ключом считывающего аппарата. На ЖКИ будет показано сообщение о том, что охранная система работает в режиме охраны, а программа терминала будет показывать команду AT + IPR = 19200. Это значит, что была сделана инициализация модема — GSM и поставлена скорость обмена — 19,2 кБ/с.

      Нужно разомкнуть контакты зоны №1. После этого будет показано сообщение «Тревога! Зона №1», заработает РСН, а в программе терминала будет видна команда отправки SMS — сообщения — AT + CMSS = 1. Такая же ситуация будет если разомкнуть контакты второй зоны. Так же охранная система переходит в режим тревоги если случится обрыв или короткое замыкание охранного шлейфа.

      Чтобы отключить режим тревоги, нужно коснуться ключом считывающего аппарата. Охранная система переходит в режим «Снято с охраны». Затем опять поставьте охранную систему в режим охраны и разомкните, а потом восстановите любую охранную зону. Через 75 сек. реле силовой нагрузки (РСН) должно отключиться, охранная система переходит в режим охраны с мигающим контрольным светодиодом, а в программа терминала выдаст команду AT + CMSS = 3. В случае если охранные зоны восстановлены не были, то РСН переходит в режим импульсной работы и пройдёт команда AT + CMSS = 4.В режиме охраны ОС (охранной системы) отключите главное (сетевое) питание. Программа терминала будет выдавать команду AT + CMSS = 5, а когда восстановиться основное сетевое питание — будет команда AT + CMSS = 6.Возьмите незапрограммированный на данной охранной системе ключ, и, в режиме охраны, три раза коснитесь этим ключом считывающего аппарата. После того как произойдёт третье касание программа терминала выдаёт команду AT + CMSS = 7.После того как будет закончена наладка подсоедините к охранной системе штатные устройства: модем — GSM, сирену, датчики движения и проверьте работу охранной системы в реальных условиях. Небольшое примечание — время работы при нарушении охранной зоны РСН после первого включения охранной системы может быть меньше 75 секунд, все следующие сработки выдерживают только этот интервал времени.

      В случае если утеряете один из ключей, то для безопасности, нужно с помощью кнопки ВВОД стереть информацию обо всех ключах, и проделать новую регистрацию ключей, которые остались. При этом, если нажать кнопку ВВОД на дисплее появится запрос об удалении всех ключей. Если отжать кнопку то удаление отменится, чтобы подтвердить удаление нужно удержать кнопку ВВОД в нажатом состоянии не меньше 5 сек. По истечении этого времени появится информация  о том, что все ключи удалены (очищены из памяти), кратковременно сработает реле силовой нагрузки, загорится светодиод и охранная система автоматически перейдёт в режим сохранения новых ключей, об этом на дисплее появится соответствующее сообщение. В случае если нужно просто добавить новый ключ, надо нажать кнопку МЕНЮ и провести запись ключа, он добавится в память охранной системы. Эти режимы работы охранной системы так же можете проверить на этапе наладки.Если вам в будущем нужно будет произвести полное отключение основного (сетевого) и резервного (запасного) питания, то операцию ИНИЦИАЛИЗАЦИИ (то есть нажатие кнопки ВВОД после подачи питания) нужно будет повторить, но при этом ключи в памяти БУДУТ СОХРАНЕНЫ, поскольку они сохраняются в энергонезависимую память.

      Версии прошивок ОС —  LOCK GSM

      Внимание! После того как будет отпрограммирован микроконтроллер, сначала необходимо освободить память с помощью функции «Удаление ключей». Этим проделывается инициализация устройства и подготовка его к корректной работе.

      Версия 1.0 — это базовая версия, алгоритм и полное описание работы с этой прошивкой приведено выше.

      Версия 1.0а — это версия для работы исключительно с аккумуляторным питанием. Может использоваться в помещениях, в которых нет сетевого напряжения 230 Вольт. Алгоритм такой же, как и у базовой версии 1.0., только здесь вместо оповещения о появлении или пропадании сетевого напряжения поступает информация (SMS — сообщение) о том, что аккумулятор разрядился ниже 10 Вольт. Соответствующее сообщение также появляется на дисплее, это позволяет держать под контролем батарею в режиме «Снято с охраны».

      Версия 1.1 — здесь ещё добавлен режим конфигурации, пользователь сам может определять параметры охранной системы.Дополнительные возможности: чтобы войти в режим конфигурации, нужно нажать и удерживать кнопку PROG. При этом на дисплее по очереди будут появляться сообщения «Запись ключей» и «Конфигурация ОС». Отпускание кнопки при определённом сообщении переводит охранную систему в соответствующий режим. После входа в режим конфигурации вам будет предложено последовательно выбрать режим каждой из функций. Чтобы подтвердить функцию нужно нажать кнопку PROG, для блокировки служит кнопка RESET. Выбор потверждается с помощью указателя на дисплее. После конфигурирования всех параметров будет показано сообщение о том, что конфигурация закончена. Чтобы выйти из этого режима нужно нажать и отпустить кнопку RESET, при этом устройство переходит в режим «Снято с охраны». Даже если напряжение питания полностью исчезает, то все настройки конфигурации всё равно сохраняются, потому что они записываются в энергонезависимую память. По умолчанию (то есть без начального конфигурирования охранной системы) в устройстве включены все функции. Так же здесь предусматривается возможность преждевременного выхода из режима «Запись ключей» по нажатию кнопки RESET.

      Версия 1.2 —  в этой версии гораздо больший объём записываемых ключей, здесь их можно сохранить 30 штук. Имеется блокировка, чтобы защитить от дублирования одного и того же ключа в памяти охранной системы. Если попытаться записать больше тридцати ключей запись в EEPROM блокируется и циклическая перезапись не происходит. Также здесь изменён алгоритм работы с программированием устройства, введены запросы на отклонение или на подтверждение каких либо выполняемых операций в данной охранной системе.Дополнительные возможности: если нажать и удерживать кнопку PROG, то на дисплее по очереди будут показываться сообщения «Конфигурация ОС», «Запись ключей» и «Удаление ключей»Отпускание кнопки при определённом сообщении переводит охранную систему в соответствующий режим. Во время входа в определённый режим на дисплей появляется запрос — действительно ли вы желаете выполнить эту операцию. Чтобы это подтвердить используется кнопка PROG, а для отказа используется кнопка RESET. Выбор подтверждается с помощью указателя на дисплее.В режиме «Запись ключей» при успешной записи на дисплее будет показан порядковый номер ключа и сообщение о том. что он записан в EEPROM. Если попытаться повторно записать один и тот же ключ, то будет показано сообщение, что произошла ошибка и запись не будет выполнена. Если в память сохранены все тридцать ключей, то будет показано сообщение о том, что память полна и дальнейшая запись блокируется. В том случае, если вы желаете сохранить другие ключи, то нужно будет очистить память.

      Версия 1.2a — здесь сохранены все функции версии 1.2. Введена инициализация SIM300D.Дополнительные возможности: еещё здесь добавлена инициализациия модуля GSM на основе SIM300D. Для реализации данной версии нужно использовать вывод 12 микроконтроллера, подключите его ко входу модуля START. В документации для самостоятельного изготовления LOCK GSM в принципиальной схеме и печатной плате уже внесены данные конструктивные изменения, вывод микроконтроллера 12 подсоединён через джампер (для возможности отключения) к пину 1 СОМ порта LOCK GSM. Соответсвенно, к пину 1 COM порта модуля GSM SIM300D нужно подсоединить вход START. При работе с модемом — GSM Siemens MC35iT или с аналогичными модемами, джампер нужно снять.

      Версия 1.2b — в этой версии сохранены все функции версии 1.2a. Также здесь имеется функция дозвона.Дополнительные возможности: функция дозвона является приоритетной (т.е она работает всегда), все остальные уведомления через SMS — сообщения и работу сирены можете разрешать/запрещать при конфигурации ОС (как и в версиях 1.1, 1.2 и 1.2а). Дозвон случается при тревожном событии на любой из двух зон, команда отбоя произойдёт через 75 сек. после начала дозвона. Если во время тревоги (то есть в данном интервале — 75 сек.) снимите с тревоги ключом, и так же будет передана команда отбоя. Если подключить микрофон к аудиовходу SIM300D после приёма звонка от охранной системы можете прослушать помещение.

      Вот и всё. Создавайте безопасность для себя сами. Всего вам доброго.

      Дополнительные файлы

      Печатная плата в формате SL 4.0.

      Прошивки МК.

      Приложение.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *