GSM-интеллектуальное управляющее охранное устройство ВМ8039


PDF версия

В статье описан принцип работы и функционирования охранного устройства «Гардиан», приведены рекомендации по выбору компонентов и организации охранной системы на объекте.

Описываемое устройство «Гардиан» (см. рис. 1, 2) предназначено для круглосуточной непрерывной охраны объектов различного назначения: дома, квартиры, дачи, предприятия, офиса, склада и т.п. Оно передает звонки или короткие сообщения (смс) на заданные номера в случае нарушения или восстановления «охранных линий». По запросу оно высылает информацию о текущем состоянии охраняемого объекта. «Гардиан» позволяет осуществлять слежение за объектом и управлять им как по беспроводному каналу, так и в зависимости от значений температур термодатчиков (режим термостата).
Параметры работы «Гардиан» задаются через ПК в специальной программной среде. Подключение к компьютеру осуществляется через интерфейс USB. Устройство обладает исключительно большим количеством опций и настроек, что делает его универсальным в своем роде.
Основные технические характеристики «Гардиан» приведены в таблице 1.

Рис. 1. Общий вид устройства
Рис. 2. Схема подключения устройства
Табл. 1. Основные технические характеристики

Характеристика

Значение

Номинальное напряжение питания, В

9…12

Максимальное напряжение питания, В

24

Потребляемый ток, мА

50

Тип беспроводного канала

GSM 900/1800

Количество каналов охраны

8

Количество выходных линий управления

6

Встроенные реле управления, шт.

2

Макс. ток коммутации реле, А

2

Макс. напряжение коммутации, В

250

Количество выходов с TTLуровнями

4

Макс. количество смс-сообщений

256

Макс. количество смс на событие

256

Количество линий 1-wire

2

Макс. количество датчиков на линию

16

Диапазон измеряемых температур при использовании датчиков DS1820 (в комплект не входят), °С

-55… 125

Принципиальная схема устройства и основных блоков с указанием номиналов приведена в [1]. Центральной частью схемы является микроконтроллер ATMEGA GA32L-8AU. Тактирование осуществляется с помощью внешнего керамического резонатора. Питание подается с импульсного источника, построенного на LM2576.
К устройству можно подключить до 2 линий проводных датчиков (стандарт 1Wire). К каждой линии подключается не более 16 датчиков. Длина линии не должна превышать 50 м. Устройство имеет два встроенных индикатора и одну кнопку управления [1].

Линии охраны

Устройство позволяет подключать датчики к 8 главным линиям (входам) охраны. Каждой линии программно назначается один из 8 каналов охраны. Каждый канал настраивается на контроль следующих событий.
1. Появление логического 0 на входе.
2. Появление логической 1 (сигнал уровня от 5 до 24 В).
3. Появление либо логического 0, либо логической 1 («0 SET» или «1 SET»).
4. Изменение сопротивления линии (R change).
Таким образом, одну и ту же линию можно подключить к двум разным каналам, настроенным на разный режим слежения. Например, линию №2 можно настроить на отслеживание 0 по первому каналу и слежение за сопротивлением этой же линии по второму каналу.
Предусмотрена реакция как на переход канала в режим тревоги, так и на обратный переход — восстановление нормального режима.

Алгоритм работы

Устройство «Гардиан» может находиться в одном из 6 состояний.
1. Инициализация после включения (запуск GSM-модема, инициализация периферии).
2. Режим ожидания.
3. Режим перехода в состояние охраны.
4. Режим охраны.
5. Режим предупреждения тревоги.
6. Режим подключения к ПК.
При подаче питания «Гардиан» начинает инициализацию периферии. При этом встроенные индикаторы будут поочередно мигать с частотой 2 Гц. Этот процесс может занять около 30 с. После инициализации устройство автоматически переходит либо в режим охраны, либо в режим ожидания (настраивается через программу конфигурирования).
В режиме ожидания все индикаторные светодиоды погашены. Устройство производит обработку показаний термодатчиков и принимает команды по GSM-каналу.
В случае срабатывания одного из датчиков устройство переходит в режим предупреждения тревоги. В этом режиме светодиод ALARM LED начинает мигать с частотой 1 Гц в течение заданного пользователем промежутка времени. Если за этот период сигнализацию не дезактивировать нажатием кнопки, то устройство возвращается в режим охраны и в фоновом режиме производит рассылку смс и совершает звонки, предназначенные для этого события.
Отметим, что в режиме «Пре­ду­преж­дение тревоги» контроль линий охраны, а также опрос термодатчиков и управление термостатом не прекращаются. В случае наступления нескольких событий, требующих оповещения пользователя, они обрабатываются в порядке очереди. Максимальное число событий достигает 20. Это существенно повышает надежность охраны объекта при возможных многочисленных срабатываниях.
Если по каким-либо причинам смс не было отправлено или звонок не может быть произведен (например, проблема с GSM сетью), то данная задача возвращается назад в очередь тревожных событий и будет в ней находиться до тех пор, пока не будет отработана.
Режим перехода в состояние охраны. Если нажать на кнопку, то начнется процедура перехода в режим охраны. Она длится в течение установленного пользователем времени. Это нужно для того, чтобы пользователь успел покинуть охраняемый объект до того, как включится режим охраны. Длительность перехода задается через программу на ПК. Если все датчики не придут в «нормальное» состояние до момента окончания обратного отсчета, то устройство вернется в режим ожидания (либо в режим охраны, если так задал пользователь). Если во время перехода в режим охраны нажать на кнопку еще раз, то произойдет возврат в режим ожидания.
Режим связи с ПК. При подключении устройства к ПК оно автоматически переходит в режим коммуникации. В данном режиме отключается контроль линий термодатчиков и линий охраны. Все нагрузки включаются в состояние 0.

Рис. 3. Вид платы сверху
Свои номера

Устройство обрабатывает запросы и получает команды управления только с тех номеров, которые занесены в список «Свои номера». Если команда поступает с другого номера, она не будет обработана. Пользователь может записать до 12 своих номеров.

Функционирование устройства

На каждое тревожное событие может быть заготовлено смс с определенным текстом. При наступлении события устройство переходит в режим предупреждения тревоги и начинает рассылку соответствующих смс на выбранные номера. Устройство имеет аналоговый выход для подключения к внешнему усилителю мощности звука для выдачи тревожных сигналов. Звуковой сигнал может дублировать отправку смс. Длительность звучания и тип звукового сигнала для каждой линии выбираются в программе конфигурирования.
Тревожные события разделяются на два типа: главные тревоги (Main Channels)  и сигналы тревоги от термодатчиков (User Channels).
Главные тревожные события возникают в ответ на срабатывание датчиков на линии охраны.
Сигналы тревоги от термодатчиков предупреждают пользователя о выходе температуры за определенный диапазон. Предельные значения задаются на двух уровнях, чтобы избежать «дребезг» при переходе через границу.
Устройство может работать как термостат. До шести выходов могут быть настроены на работу от одного конкретного термодатчика.
Режим термостатирования может работать как по программе «Ох­лаж­дение», так и по программе «Нагрев». Термодатчики могут одновременно работать на термостат и на тревогу. Это позволит отслеживать состояние выходов на нагрузки.
Если выход настроен на работу от термостата, то он не может уже управляться по GSM-каналу, однако пользователь может проверить состояние данной нагрузки через функцию «статус смс».

Входящие запросы и команды

Находясь вне объекта, пользователь может подключить или отключить нагрузки либо проверить текущее состояние охраняемого объекта. Для этого он должен отправить смс с текстом команды или запроса на абонентский номер устройства. Содержание смс должно соответствовать установленному формату [1].

Пример размещения системы

Общая структура охранной системы приведена на рисунке 2. Устройство «Гардиан» желательно разместить в неочевидном месте, чтобы затруднить его поиск и вывод из строя злоумышленником. Кнопку управления следует расположить в скрытом, но доступном месте (например, под подоконником и т.п.). Внешняя кнопка и внешний светодиод не обязательны для функционирования.
Датчики монтируются непосредственно на охраняемый объект (дверь, оконная рама и т.д.).
Например, на дверной коробке устанавливается герконовый датчик, а на двери — магнит так, чтобы при закрытой двери расстояние между датчиком и магнитом не превышало 1…3 мм, а при открывании двери расстояние между ними было не менее 2 см.
При необходимости установки большего числа датчиков возможно использование концевых выключателей, герконовых датчиков других типов, тонкого проволочного шлейфа или фольги, работающих на размыкание (разрыв). Для шлейфа применяется провод ПЭВ-1 (2) или ПЭЛ-1 (2) диаметром 0,1…0,25 мм.
Все охранные датчики включаются таким образом, чтобы общее сопротивление линии составляло 1 кОм ±10% в случае настройки канала в режим контроля сопротивления. Резистор 1 кОм устанавливается обычно в конце линии в труднодоступном месте.

Рекомендации по выбору компонентов

В качестве усилителя мощности звука можно применить усилители «Мастер Кит», например BM057 или BM2033.
Для питания от сети подойдут блоки PW1215B, PW0720B или PW0920B. Для обеспечения питания системы в условиях частых отключений рекомендуется использовать источник бесперебойного напряжения на 12 В, например BM1060.
Рекомендуемые датчики температуры: DS18B20, DS18S20, DS1822.
Светодиод для внешней установки должен иметь ток до 20 мА и рабочее напряжение не более 2,5 В.

Чтобы избавить вас от поиска электронных компонентов, изготовления печатных плат и проведения монтажа, «Мастер Кит» предлагает готовое корпусированное устройство «Интел­лек­ту­альное управляющее охранное устройство GSM «Гар­диан» BM8039».
Узнать более подробную информацию об устройстве «Гардиан» BM8039 и о магазинах, торгующих продукцией, можно на сайте компании
(www.masterkit.ru), а получить техническую консультацию — по электронной почте: infomk@masterkit.ru или
тел.: (495) 234-77-66.

Литература
1. Интеллектуальное управляющее охранное устройство GSM «Гардиан» BM8039//www.masterkit.ru/main/set.php?num=1255

 

 

 

 

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *