Gsm модуль управления электричеством. Системы GSM

Wi-Fi дистанционный выключатель - это розетка питания с дистанционным управлением через Интернет. Выходное гнездо электропитания розетки можно включать и отключать удаленно с помощью команд, передаваемых через обычный смартфон, а также — на месте, простым нажатием кнопки. Устройство представляет собой интеллектуальный прибор, управляемый со смартфона в любое время и в любом месте.

Программу для управления на iPhone, iPad или Android-устройствах можно скачать бесплатно в магазине приложений:

Wi-Fi розетка Wi-Fi розетка позволяет управлять любым прибором, подключенным к разъему устройства дистанционно через сеть интернет.

Характеристики:

Номинальное напряжение: 220 Вольт

Рабочая температура: -20……+50 Гр.

GSM розетка c датчиком температуры.

Это розетка питания с дистанционным управлением. Выходное гнездо электропитания розетки можно включать и отключать удаленно с помощью команд, передаваемых в виде SMS, а также — на месте, простым нажатием кнопки. Устройство представляет собой интеллектуальный прибор, управляемый с мобильного телефона в любое время и в любом месте.

GSM дистанционный выключатель может обеспечить контроль электропитания нагрузок мощностью до 2000 Вт дома или в офисе. Она подходит к любым домашним розеткам электропитания. GSM дистанционный выключатель позволяет управлять любым прибором, подключенным к разъему устройства дистанционно через GSM сеть.

Подключаемый дополнительно термодатчик позволяет включать или выключать электропитание на выходе устройства в зависимости от окружающей температуры. Эта функция позволяет контролировать обогреватель или охлаждающую установку для поддержания окружающей температуры в пределах заданного диапазона или на заданном уровне.

Более того, если GSM розетка обнаружит быстрое изменение окружающей температуры или достижение предустановленного для оповещения уровня температуры, на мобильный телефон владельца будет отослано SMS уведомление.

GSM розетка предназначена для домашнего и офисного применения. Она НЕ предназначена для промышленной эксплуатации, в особенности — в условиях влажности и запыленности.

Комплект поставки

GSM дистанционный выключатель, 1 шт.

Термодатчик, 1 шт.

Паспорт, 1 шт.

Упаковка, 1 шт

Основные функции

В розетке используется SIM-карта.

Дистанционное управление розеткой осуществляется простой отправкой SMS-команд.

Вход: 110-250 В/50 Гц.

Выход: макс. 16 А в продолжительном режиме.

Реле: реле 20 А/250 В с двумя рабочими состояниями (вкл./выкл. выходного разъема).

Кнопка: ручное управление вкл./выкл. выхода.

Управление выходом с задержкой.

Автоматическая работа по задаваемому расписанию: вкл./выкл. выхода в заданное время.

Подключение внешнего термодатчика и отправка уведомления об изменении температуры в заданном диапазоне на мобильный телефон по SMS.

Автоматическое срабатывание в зависимости от температуры: эта функция позволяет контролировать обогреватель или охлаждающую установку для поддержания окружающей температуры в пределах заданного диапазона или на заданном уровне.

Оповещение по SMS при быстром изменении температуры или при достижении заданного значения: если GSM розетка обнаружит быстрое изменение окружающей температуры или достижение предустановленного для оповещения уровня температуры, на мобильный телефон владельца может быть автоматически отослано SMS уведомление.

Поддерживается до 5 мобильных телефонов.

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ПО GSM


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

Принципиальную схему устройства можно скачать по ссылке в конце этой статьи. 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 R9C5предназначена 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, код 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


Описание версии 1.0.
Режим управления.
Набрать с сотового или стационарного телефона, работающего в режиме тонального набора, номер SIM-карты, установленной в устройство. После прохождения запрограммированного количества вызовов, установится двухстороннее соединение, загорится контрольный светодиод и пользователю необходимо ввести четырёхзначный пароль. Если пароль введён неверно, происходит разрыв соединения. В случае правильного ввода, пользователь попадает в режим управления нагрузками. Кнопками 1-4 производится выбор соответствующего канала нагрузки. Далее нажатием символа «*» выбранная нагрузка включается. Для отключения опять же выбирается нужный канал и нажимается символ «#». При выборе канала 5 производится управление одновременно всеми нагрузками. После окончания работы необходимо дважды нажать символ «#». При этом соединение разрывается, и устройство возвращается в исходное состояние. После установки соединения, если интервал времени между подачей DTMF команд со стороны пользователя превысит 1 минуту, то соединение автоматически разрывается, и устройство возвращается в исходное состояние.
Режим программирования.
Набрать с сотового или стационарного телефона, работающего в режиме тонального набора, номер SIM-карты, установленной в устройство. После прохождения запрограммированного количества вызовов установится двухстороннее соединение и загорится контрольный светодиод. Ввести ранее установленный пароль. Если пароль введён неверно, произойдёт разрыв соединения. При правильном вводе пароля устройство переходит в режим управления нагрузками. Для входа из этого режима в режим программирования, необходимо нажать и удерживать не менее 3-х секунд кнопку PROG. После тройного мигания светодиода отпустить кнопку и ввести с клавиатуры телефона новый пароль из четырёх цифр. Ввод каждой цифры подтверждается звуковым сигналом. Пятая цифра определяет количество вызовов до «автоподнятия трубки» - т.е. активации устройства. После ввода количества вызовов, устройство выходит из режима программирования и соединение разрывается.

По умолчанию в прошивке микроконтроллера версии 1.0 запрограммирован сервисный пароль – 1234, количество вызовов - 3

Звуковая сигнализация выполняемых команд:
Подтверждение записи при программировании – двойной тон высокой частоты
Приглашение к вводу пароля – тройной тон высокой частоты
Подтверждение правильности пароля – тройной тон высокой частоты
Пароль неверный – тройной тон низкой частоты
Правильный выбор канала (1-5) – одиночный тон высокой частоты
Неправильный выбор канала– одиночный тон низкой частоты
Нагрузка включена – двойной тон высокой частоты
Нагрузка отключена – двойной тон низкой частоты
Окончание работы – тройной тон низкой частоты

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

Финальная версия. Добавлен режим аудиоконтроля и импульсного управления нагрузками.

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

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

Специальное предложение для объектов с большим количеством постоянных пользователей (бизнес-центры, дачные кооперативы, корпоративные парковки, автобазы).

Управление воротами/шлагбаумами по GSM-каналу.

Допустим, у вас есть территория, проехать на которую можно через шлагбаум . Вам надо организовать въезд большого количества автомобилей на эту территорию. Для этого вам понадобится собственно шлагбаум (который вы, разумеется, можете приобрести у нас) и некоторая система управления им.

Возьмём для наглядности 200 автомобилей – нормальное количество для среднего бизнес-центра. То есть, придётся за одни пульты платить в несколько раз больше, чем за оборудование КПП шлагбаумом. Значит, придётся прибегать к непопулярным мерам по вытягиванию из людей денег, которые никогда лишними не бывают, как известно, потом раздавать пульты всем и каждому в отдельности, что естественно затянет процесс автоматизации въезда.

Но есть другой путь. Технологии не стоят на месте, и несколько лет назад появилась возможность управлять автоматикой с мобильного телефона, который сегодня есть у каждого. После установки и настройки специального GSM-блока ESIM110 или ESIM120 (НОВИНКА) можно просто позвонить на телефонный номер SIM-карты, установленной в блоке, и въезд будет открыт. Настройка заключается в заполнении базы данных блока телефонными номерами пользователей. Если номер приходящего на блок звонка совпадает с одним из номеров в базе – ворота открываются. Звонок совершенно бесплатный, т.к. блок его сразу «сбрасывает».

На 200 автомобилей выходит экономия в 180 тысяч, что, согласитесь, весьма неплохо.

Ах, да! Ещё на въезде надо будет повесить распечатанную памятку, на какой номер звонить для въезда. :)

Блок управления ESIM120

Недавно в продажу поступила усовершенствованная версия блока ESIM110 - ESIM120 , помимо всех функций своего предшественника, имеющий ряд современных возможностей:

  • Дополнительный релейный выход (возможность подключения сразу двух устройств)
  • Открытие/закрытие и включение/выключение одним нажатием кнопки в приложении для смартфона
  • SMS-оповещение о поломке ворот или другой подключённой автоматики
  • Классификация пользователей для ограничения и контроля доступа
  • Ограничение по количеству пользователей: 1000 (против 500 у ESIM110)
  • Совместимость с облачным сервером ELDES

Рассказ о системе ESIM110/120 в коротком видео от производителя:

Автоматика СН - пионер в России в области управления воротами по GSM-каналу. Мы успели наработать довольно обширный опыт использования этих модулей, и многих наших клиентов система отлично зарекомендовала себя своей надёжной, эффективной работой, удобством настройки и существенной экономией. Смело рекомендуем предприятиям, ТСЖ, дачным кооперативам и прочим организациям, заинтересованным в экономии и имеющим от 10 абонентов. ()

В настоящее время уже выпускается промышленным способом множество всяких устройств, управляемых по стандарту GSM (Global System for Mobile Communication), - цифровой стандарт мобильной связи или всем привычный теперь мобильник. Это , различные шкафы управления промышленным оборудованием, а то и просто отдельные розетки, как показано на рисунке 1.

Конструкция с виду представляет собой обычный переходник, который вставляется в настенную розетку. Нагрузка может включаться звонком или передачей sms по мобильному телефону. Также возможно ручное управление с помощью двух кнопок, расположенных на передней панели. Мощность, коммутируемая такими розетками, в зависимости от модели находится в пределах 1 - 5 Квт, что позволяет включать практически любую нагрузку.

Также производятся многоканальные розетки, наподобие компьютерной «лапты», позволяющие управлять независимо работой нескольких нагрузок. Такие устройства являются одним из , а стало быть, цена их достаточно высока: если поискать на просторах Интернета, то цены колеблются в пределах 1000 - 3500 и более рублей.

Рисунок 1. Модуль дистанционного sms управления

Например, розетка с дистанционным управлением по sms (может управляться 5 пользователями)со встроенным датчиком температуры. С помощью датчика розетка может автоматически выключать и выключать бытовые приборы в соответствии с температурой окружающей стреды:

Рисунок 2. Р озетка с дистанционным sms управлением

Еще дороже, чем отдельные розетки стоят промышленные модули. В качестве примера на рисунке 2 показано предложение Интернет -магазина о продаже модуля управления ДТМФ.

Рисунок 3.

Вот именно с этого рисунка и появилась на поверхности непонятная пока аббревиатура ДТМФ. Что это такое, посмотрим чуть ниже.

Сигналы DTMF

В старых телефонах набор номера производился вращением диска: пальцем заводилась пружина номеронабирателя на нужное количество цифр, диск крутился назад, замыкая контакт, а в трубке прослушивались щелчки. Такой набор называли импульсным. Импульсный набор использовался и в современных аппаратах с кнопочным номеронабирателем.

В настоящее время используется, так называемый, тональный набор. Попробуйте по городскому телефону набирать номер, - в трубке прослушиваются звуки разной тональности. Это прослушиваются сигналы DTMF, - Dual-Tone Multi-Frequency, - двухтональный мультичастотный сигнал. На рисунке 4 показана таблица, по которой формируются цифры и некоторые знаки, передаваемые при наборе номера.

Рисунок 4.

Например, цифре «1» соответствует сочетание частот 697 и 1209 Гц, а цифре «9» 852 и 1477 Гц. Частоты подобраны таким образом, чтобы передаваясь вместе, они не образовали гармоник. Для расшифровки тональных посылок существуют специализированные микросхемы - декодеры, например IL9270N, HM9270, MT8870. Это просто аналоги разных фирм. Они могут отличаться даже количеством выводов, или как теперь на иностранный манер пинов (от английского pin), но выполняют одни и те же функции.

Кроме этих специализированных декодеров сигналы DTMF могут быть расшифрованы на цифровых ЭВМ с использованием алгоритма Герцеля. Естественно, эти сигналы могут быть расшифрованы и с помощью микроконтроллеров или, как их иногда называют, встраиваемых ЭВМ.

Кроме набора телефонного номера DTMF - технология широко применяется в системах «умного дома», тревожных и охранных сигнализациях. Метки DTMF используются также в коммерческом радиовещании.

Система DTMF была разработана еще в 1961 году, но до России дошла лишь в девяностых годах прошлого века. Сначала тональный набор предоставлялся как платная услуга, и то не везде, поскольку тональный набор возможен лишь на современных цифровых телефонных станциях. А вообще, до сих пор во многих местах эксплуатируются допотопные релейные станции, которые позволяют пользоваться только импульсным набором номера.

А теперь, попробуйте проделать такой опыт: позвоните по сотовому, ну хотя бы своему коллеге по работе, ведь целый день находитесь в одной комнате. После того, как он «поднимет трубку» нажимайте на своем телефоне любые цифры: в динамике его телефона будут прослушиваться сигналы DTMF в виде коротких музыкальных звуков. (Согласно законам физики, музыкальными называются звуки, имеющие определенную частоту). Например, шум на улице, музыкальным звуком считать нельзя.

Эти же звуки присутствуют и в динамике телефонной гарнитуры: дело за малым, - просто подключить дешифратор DTMF в разъем гарнитуры и вот, пожалуйста, готовое устройство управления. В некоторых случаях количество управляемых нагрузок всего-навсего одна, и требуется ее в любое время включить или выключить.

Самодельные устройства дистанционного управления по телефону

Несколько слов о работе схемы. Основой устройства является поляризованное реле. Как видно по схеме, оно имеет две катушки, включенные таким образом, что при подаче напряжения на одну катушку якорь реле притягивается к одному сердечнику, и остается в таком положении даже, если напряжения на катушке уже не будет, - там внутри реле есть магнитик.

Для того, чтобы отщелкнуть якорь в обратное положение, требуется подать напряжение, хотя бы импульс достаточной длительности и амплитуды, на другую катушку. Якорь останется в притянутом состоянии, даже при снятии напряжения питания. Не правда ли, очень напоминает ?

Питание устройства осуществляется от сети, через однополупериодный выпрямитель D1, R1, R2, C1. На конденсаторе C1 получается напряжение около 24В. Конечно, так делается в нарушение всех правил техники безопасности, но автор уверяет, что если особо не наглеть, и не лезть, куда не надо, то… Ну, в общем все получится!

Телефон обязательно должен иметь виброзвонок: именно к его контактам будет присоединяться оптронное реле IC1, на схеме это резистор R4 и вывод оптрона 1. Полярность подключения указана на рисунке. При подключении к телефону полярность напряжения на виброзвонке следует проверить с помощью мультиметра или светодиода с резистором.

Когда сработает вибро, внутри оптрона открывается выходной транзистор, (выводы 5 и 6). Конденсатор C4 заряжается от источника питания через правую обмотку реле и открытый транзистор оптрона. Якорь реле переключается на левую катушку, и контактом K1.2 включает , а контактом K1.1 подготавливает левую катушку к следующему переключению.

Конденсатор C4 разряжается через резистор R3 около пяти минут, за это время посылки с телефона состояния устройства изменять не будут. При всей очевидной простоте, устройство имеет один существенный недостаток: возможность достать экзотическое поляризованное реле, да еще нужного паспорта сейчас практически равна нулю. Об этом пишет даже сам автор схемы в своем описании.

Еще одно простое устройство управления показано на рисунке 5 .

Рисунок 5 .

Выполнено на специализированной микросхеме - декодере сигналов DTMFMT8870. Назначение данного устройства в авторском исполнении удаленное включение и перезагрузка компьютера. Работает устройство следующим образом. После того, как Вы позвонили на этот номер, после поднятия трубки набираете 1 или 2, что соответствует включению компьютера «POWER» либо перезагрузке «RESET».

Схема получает питание непосредственно от сотового телефона, выходные транзисторы оптронов подключены параллельно соответствующим кнопкам компьютера. Оптроны PC817 широко используются в импульсных источниках питания, - от компьютерных до зарядников мобильных телефонов.

Устройство подключается к разъему гарнитуры, к выводам динамика, на которых, как было рассказано выше, появляются сигналы DTMF. Основная незадача этой схемы при повторении в том, что телефон при подсоединении гарнитуры должен выполнять автоподнятие трубки. А такая опция есть далеко не у всех телефонов.

Рисунок 6 .

Схема выполнена на аппаратных средствах, т.е. не содержит микроконтроллеров, требующих программного обеспечения, вся логика работы достигнута за счет собственно схемы.

Звонок телефона принимается микрофоном, усиливается до нужного уровня усилителем, в результате чего срабатывает реле, контакты которого присоединены к кнопке «Ответ» (поднятие трубки). После срабатывания этого реле запускается выдержка времени около 7 секунд. Если за это время успеть нажать нужные клавиши, то сигнал DTMF будет подан на декодер DA1, выходные сигналы которого через дешифратор DD3 через реле могут подключить - отключить до 12 нагрузок.

По истечении 7 секунд сработает реле «Отбой» (его контакты соединены с кнопкой «положить трубку»), для последующего управления понадобится еще один звонок. Таким образом, получается, что телефон, просто весь будет обмотан проводами: провода от реле к кнопкам да еще выход сигнала DTMF из разъема гарнитуры.

Более простая схема, имеется в виду по количеству деталей, показана на рисунке 7 .

Рисунок 7 . Схема устройства управления нагрузкой по телефону (для увеличения нажмите на рисунок)

Вот тут как раз используется телефон с автоподнятием трубки при подсоединенной гарнитуре, поэтому не требуется подпаиваться к кнопкам, достаточно только подключить разъем гарнитуры. Данная схема обеспечивает управление 8 нагрузками, команды управления показаны в описании схемы.

Но эти схемы вовсе не те, которые в начале статьи были названы самыми сложными и серьезными. Есть такие, которые вместо старого сотового телефона используют встраиваемый модуль GSM SIM300D. Его цена 4200 руб., правда он уже снят с производства. Именно в этот модуль и вставляется SIM - карта.

Более подробно о том, как самостоятельно собрать и запрограммировать устройство дистанционного управления в авторской разработке читайте здесь:

Пошаговая инструкция, как самостоятельно собрать и настроить устройство управления нагрузкой по мобильному телефону -