Name: Устройство управления и контроля по GSM. Версия 1.6
Item: Устройство управления и контроля по GSM. Версия 1.6
Author: 123ksn

Устройство управления и контроля по GSM. Версия 1.6

Устройство управления и контроля по GSM. Версия 1.6

Версия 1.6 устройства управления и контроля в функциональном плане полностью повторяет предыдущую версию 1.5. Основным отличием является применение голосового меню вместо тональных сигналов. Поэтому, несмотря на то, что функционал устройства не изменился, тем не менее, работа с ним стала более комфортной – намного удобнее и понятнее получать информацию голосовым сообщением о выполнении той или иной команды, чем тональными сигналами различной длительности и частоты.

Для реализации голосового меню были использованы модули Waytronic, которые предназначены для записи и воспроизведения звука. Из довольно широкой номенклатуры изделий, выпускаемых данным производителем, для наших целей наиболее подходят модули WT588D-U и WT-588D (рис. 1).

Особенностью WT588D-U является наличие встроенного программатора, который позволяет записывать голосовые фрагменты непосредственно через USB порт компьютера. У модуля WT-588D такая возможность отсутствует, и для записи необходимо использовать внешний SPI Flash программатор. Поэтому, рекомендуется использовать WT588D-U, тем более, что его стоимость всего на 1-2$ больше по сравнению с WT-588D. Заказать такие модули можно как на сайте производителя http://voice-chip.ru/ так и на широко известном интернет-аукционе ebay.com.

Подробно о работе с голосовыми модулями WT588D и WT588D-U можно ознакомиться в техническом описании. Здесь же мы остановимся только на основных моментах их подключения к нашему устройству управления и контроля, а так же вопросах их программирования.

Модуль WT588D-U поддерживает несколько способов управления – с помощью матричной клавиатуры 3х8, параллельного ввода, 1 и 3-х проводного SPI интерфейса. Для нас наибольший интерес представляет именно 1-проводный интерфейс, т.к. свободных портов у микроконтроллера в устройстве управления и контроля уже не осталось и для реализации управления голосовым модулем возможно задействовать только один выход, который раньше использовался для передачи на микрофонный вход GSM модуля тональный сигналов – PORTB,7 (вывод 28)

Низкочастотный (звуковой) выход WT588D-U позволяет подключить нагрузку как по симметричной схеме (PWM+, PWM-), так и относительно общего провода (DAC). В результате экспериментов выяснилось, что наиболее оптимальным способом для GSM модулей SIMxxx является подключение через вывод DAC. По крайней мере, именно при таком способе подключения удалось наиболее эффективно подавить самовозбуждение микрофонного усилителя GSM модуля. При этом звуковой сигнал с вывода DAC голосового модуля подается на вход MIC1P GSM. Второй вывод микрофонного входа MIC1N подключается к общему проводу. Не буду утверждать, что это единственно верное решение, возможно участники форума, которые будут повторять версию 1.6 с использованием других GSM модулей (в моем варианте применялся SIM300D), предложат иные варианты.

Управление голосовым модулем осуществляется по однопроводному интерфейсу. Для включения модуля в общую схему устройства управления и контроля, необходимо удалить конденсатор С12 для классической схемы или С11 для Light-версии и в разрыв включить вход и выход голосового модуля WT588D-U. Вывод 16 (Р03) подключается к выводу 28 микроконтроллера, а вывод 8 (DAC) через согласующую RC цепь к микрофонному входу MIC1P GSM. Питание WT588D-U должно быть в пределах 3,3…5 В. Если для питания голосового модуля будет использоваться напряжение меньше 5В, а для управления - уровни 5В, то в шину управления необходимо последовательно включить резистор сопротивлением 470 Ом. Схема включения приведена на рис. 2

Светодиод, показанный на схеме, находится во включенном состоянии, когда идет передача сообщения. Это очень полезно при наладке, хотя в общем, светодиод - необязательный элемент схемы и его можно не устанавливать.

Для удобного подключения голосового модуля к основной схеме устройства управления и контроля, все дополнительные элементы обвязки и разъемы необходимо разместить на небольшой печатной или монтажной плате. Внешний вид такой платы приведен на рис. 3. Через 28-ми пиновую цанговую панельку на плату устанавливается голосовой модуль WT588D-U, а через штыревой разъем подключаются цепи питания, управления и выхода звука.

Остановимся на записи голосовых сообщений. В общей сложности в модуль можно записать 220 групп звуковых файлов в формате wav, имеющих последовательную адресацию (0x00 – 0xDC), что для наших требований более, чем достаточно. В каждую группу возможна запись нескольких отдельных файлов. Адресация сообщений и собственно сами сообщения, которые будут использоваться в версии 1.6, приведены в таблице на рис. 4.

Для работы с модулем необходимо подключить его к USB порту компьютера и запустить программу WT588D Voice Chip. Распаковываем данный архив в отдельную папку. В ней находится уже подготовленный проект для нашего устройства. Нажимаем в меню программы File – Open Project и выбираем файл проекта du_gsm.winprog. Затем загружаем откомпилированный файл du_gsm.winproj.bin командой File – Load External Bin. Внешний вид окна программы с загруженным проектом приведен на рис. 5

Скомпилированный файл необходимо записать в память модуля. Выбираем Tools – Download Data. В открывшемся окне нажимаем кнопку Connect, при этом модуль подключится к компьютеру. Нажимаем Download SPI Flash. Если запись прошла успешно, в окне отчета появиться сообщение Download ОК. Нажимаем кнопку Disconnect и голосовой модуль готов к работе.

Если вы захотите изменить все или некоторые голосовые сообщение на другие, то для этого придется отредактировать существующий, или создать новый проект. Сразу обращаю ваше внимание, что новые сообщения должны иметь определенные частоты дискретизации – 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20 кГц. Если эти файлы имеют другую частоту, то их сначала необходимо привести к одной из вышеуказанных частот с помощью любого звукового редактора. Например, я пользовался редактором Easy Audio Cutter.

Создаем проект командой File – New Project и присваиваем ему любое имя (в английской раскладке). Для добавления файлов в проект щелкаем правой кнопки мышки в левом окне программы (рис.5) и выбираем пункт меню Load. Новый файл появляется в этом окне под следующим порядковым номером. Для удаления файла его необходимо выделить и щелкнув правой кнопкой мышки выбрать пункт меню Delete.

Загрузив в программу все файлы, определяем каждый из них в звуковую группу. В окне Equation No выбираем номер группы и перетаскиваем мышкой файл из левого окна программы в правое окно. В нашем случае в каждой группе будет один файл. В нулевую группу можно определить любой файл, а все остальные должны быть в строгом соответствии с таблицей на рис. 4. В противном случае получатся некорректные сообщения.

Далее открываем вкладку Operation – Options и устанавливаем в ней значения в соответствии с рис. 6. Нажимаем ОК.

Теперь все готово для компиляции проекта. Выбираем Operation - Compile (Save Bin) и программа преобразует звуковые файлы и параметры голосового модуля в файл с названием проекта и расширением .bin. Этот файл записывается в модуль точно таким же способом, как было описано выше. Для более удобного пользования программой WT588D Voice Chip на рис. 7 приведено назначение всех её окон и кнопок меню.

Осталось подключить модуль к остальной схеме устройства управления и контроля, залить в микроконтроллер версию прошивки 1.6.hex и опробовать в работе. Как обычно, о всех выявленных недостатках, просьба сообщать на нашем форуме.

В заключение хотелось бы выразить огромную признательность всем участникам форума, которые принимали активное участие в тестировании предыдущей версии устройства управления и контроля 1.5. Особенно хотелось бы поблагодарить пользователя vspishkin за записанные и предоставленные звуковые файлы для голосового меню новой версии 1.6.

ВНИМАНИЕ! О всех версиях устройства управления и контроля по GSM читайте здесь:

Версия 1.1 - Добавлен режим охранной сигнализации, контроль наличия сетевого питания.

Версия 1.2 - Введена функция контроля температуры, дополнительный вход и режим дистанционного управления сигнализацией.

Версия 1.3 - Добавлен режим управления сигнализацией с помощью электронных ключей DS1990A.

Версия 1.4 - Введена функция сохранения состояния нагрузок в случае пропадания и восстановления сетевого питания.

Версия 1.5 - Добавлена функция баланса счета, возможность использования электронных ключей DS1990A или обычной кнопки.

Версия 1.6 - Добавлено голосовое меню (необходима установка дополнительного модуля).

Версия 1.7 - Финальная версия. Добавлен режим аудиоконтроля и импульсного управления нагрузками.

Версия Light - Новое конструктивное исполнение устройства. Возможность работы с любой прошивкой 1.0 - 1.7.

Дополнительный модуль - Позволяет осуществлять контроль наличия напряжения на нагрузках и ручной режим управления.

1 123ksn (16.04.2013 17:12)

Спам

Как мне кажется, автор под новую версию будет разрабатывать новую печатную плата, предлагаю свой взгляд на то, какой она должна быть.
1) Размещение двух функциональных блоков (СИМ300/900+карточка и управления)на одной печатной плате с возможностью последующего физического разделения.
2) Использование для связи функциональных блоков внешней коммутации, а не дорожек печатной платы.
3) Использование в качестве стабилизаторов напряжения импульсных схем.
4) На каждом функциональном блоке свой стабилизатор напряжения.
5) Предусмотреть на модуле для СИМ300 схему запитки аккумулятора и его зарядки.
6) Предусмотреть на модуле для СИМ300 схему антифантомной запитки.
7) Предусмотреть на модуле для СИМ300 штырьки для подключения ко всем выводам СИМ300
8) Так как проект интенсивно развивается, оставить некоторе свободное место для установки возможных дополнительных элементов.
9) Так как проект повторяется радиолюбителями различной квалификации и возможностей, не стремиться к супер миниатюризации.
10) Желательно два варианта платы: "DIP-элементах" и "SMD-элементах", но не гибрид.
12) Использование в качестве исполнительных элементов распостраненных реле.
13)обязательная установка элементов коммутации для удобного подключения программатора к МК.
14)Предусмотреть установку светодиодов для визуального контроля наличия напряжения питания.
15)Предусмотреть крепежные отверстия в функциональных блоках на случай их физического разделения.
16)Предусмотреть вывод сигналов с голосового модуля на внешний усилитель.