Данное устройство предназначено для различных функций управления и контроля с использованием канала GSM. Например, его можно использовать для управления различными нагрузками, в качестве охранной системы, измерения температуры в контролируемых зонах и т.д.
Функционально устройство состоит из микроконтроллера, декодера сигналов DTMF, встраиваемого модуля GSM SIM300D, импульсного блока питания (4,3В / 2А) и электромагнитных реле для управления нагрузками.
Имеется 4 канала управления нагрузками мощностью до 2 кВт (230В / 10А), пять входов, которые могут быть запрограммированы под различные функции. Предусмотрена возможность подключения резервного источника питания, например, аккумулятора Casil 1270. Четыре светодиода, которые размещены непосредственно на печатной плате, предназначены для контроля активности модуля SIM300D, наличия сотовой сети, режима программирования и соединения, опознания DTMF сигнала.
Вариант подключения различных нагрузок и датчиков к устройству управления и контроля приведена на рис. 1
Рис. 1
Принципиальная схема устройства показана на рис. 2. В большем разрешении и в формате ssd* схему можно скачать по ссылке в конце этой страницы.
Основу устройства составляет микроконтроллер 16F876A. Данный контроллер имеет встроенный аппаратный USART, через который производится управление модулем GSM SIM300D. Микроконтроллер имеет внешний кварцевый резонатор частотой 4 МГц. Цепь R9C5 предназначена для сброса микроконтроллера в начальный момент включения питания. Управление транзисторными ключами (и соответственно, реле) осуществляется через порт В0-В3. Входы устройства реализованы через порт А0-А3.
По выводам портов С0-С4 осуществляется приём четырёхразрядного кода от декодера DTMF MT8870. Непосредственно четырёхзначный код передаётся по линиям С0-С3, а по линии С4 передаётся стробирующий импульс. Он появляется на выводе STD декодера в момент опознавания DTMF сигнала. Длительность опознавания задаётся цепью R4C4 MT8870. Тактирование частоты осуществляется внешним кварцевым резонатором частотой 3,5795 МГц. Входной сигнал подаётся на вывод 2 от модуля SIM300D через разделительную цепь R1C3. Через конденсатор С12 с вывода 28 микроконтроллера сигналы подтверждения выполненных команд поступают на микрофонный вход модуля GSM SIM300D. Через вывод 16 и ключ VT5 производится запуск GSM модуля. Кнопка Program предназначена для входа в режим программирования сервисных функций (пароля, количества вызовов и т.д.)
GSM модуль SIM300D включён по типовой схеме. Стабилитроны VD13-VD16 защищают входы SIM-карты. Светодиод VD10 через транзисторный ключ VT7 сигнализирует о состоянии GSM сети, а VD11, управляемый ключом VT6 – о состоянии модуля SIM300D.
Учитывая то, что все элементы устройства – декодер DTMF, микроконтроллер и модуль SIM300D запитаны от одного источника питания, не требуется никаких согласующих элементов. Единственный момент – это развязка модуля USART микроконтроллера от SIM300D при помощи двух резисторов R18 и R19.
Блок питания построен по комбинированной схеме – сначала входное постоянное напряжение стабилизируется на уровне 15В при помощи микросхемы LM7815. Цепь R5R6 является делителем, который контролирует наличие входного напряжения через вывод 7 микроконтроллера. Диоды VD2 и VD4 не допускают дополнительно разряда резервного аккумулятора (который подключается параллельно конденсатору С6) через стабилизатор LM7815 и кроме того, ограничивают уровень напряжения до 13,2В. которое предназначено для питания электромагнитных реле. Далее напряжение поступает на импульсный стабилизатор, построенный на микросхеме LM2576. Эта микросхема является регулируемым импульсным стабилизатором, значение выходного напряжения зависит от соотношения сопротивлений R21 и R22.
Всей логикой работы управляет программа, микрокод которой зашит в микроконтроллере. Функционал устройства можно изменять соответствующими версиями прошивок. Схемотехника для новых версий изменилась незначительно. Ссылки на описание каждой последующей версии приведены в конце этой страницы.
Рис. 2
Описание версии 1.0. Дистанционное управление нагрузками.
Режим управления.
