GSM сигнализация схема

Схема GSM сигнализации на основе Arduino

К микроконтроллерной плате Arduino подключается модуль GSM сигнализации позволяющий обнаружить проникновение на закрытый объект, Схема может срабатывать от типового ИК или ультразвукового датчика приближения. При получении сигнала от модуля Ардуино на мобильный телефон отправляется SMS-сообщение о тревоге. На рисунке ниже показана структурная схема GSM сигнализации.

Основными компонентами сигнализации являются микроконтроллерная плата например, Arduino Uno и модуль GSM/GPRS SIM900A. Вся система может быть запитана от одного источника питания 12В/2А. На приведенном ниже принципиальной схеме показана домашняя система безопасности с GSM сигнализацией на базе Arduino.

Работа схемы достаточно проста и не требует особых пояснений. При подачи питания схема переходит в режим ожидания. Однако, когда J2 замыкается, сообщение предупреждения автоматически отправляется на заранее заданный номер мобильного телефона. К входному разъему J2 можно подсоединить любой датчик обнаружения. Нужно только отметить, что низкий уровень на первом выводе разъема J2 является активным и включает GSM сигнализацию. Кроме того, в систему добавлена возможность совершения экстренного вызова по нажатию кнопки S2. С помощью кнопки S3 можно осуществить сброс этого вызова. По ссылке выше можете ознакомится с программным кодом для Ардуино.

GSM сигнализация схема на реле с использованием мобильного телефона

Схема релейной GSM сигнализации настолька проста, что собрать ее может любой квалифицированный электрик. Все реле — МКУ48-С исполнения РА4.501.098 (номинальное рабочее напряжение — 12 В, сопротивление обмотки — 85 Ом). "Секретный" диод VD5 ссглаживающим конденсатором С1 образуют однополупериодный выпрямитель напряжения обмотки II трансформатора Т1. Пока охранный шлейф не нарушен, выпрямленное напряжение приложено к обмотке реле К1 и через резистор R1 к светодиоду HL1, сигнализирующему, что система поставлена "на охрану". При сработавшем реле К1, контакты К1.1 находятся в положении, противоположном показанному на схеме. Конденсатор С3 заряжен до выходного напряжения выпрямителя на диодном мосте VD1-VD4. Обмотки реле К2 и КЗ обесточены.

В случае обрыва или замыкания шлейфа выпрямитель на "секретном" диоде перестаёт работать, и в результате разрядки конденсатора С1 реле К1 отпускает якорь. Заряженный конденсатор С3 подключается к обмотке реле К2, что приводит к его срабатыванию.

Разомкнувшиеся контакты К2.1 "обрывают", возможно, замкнутый нарушителем шлейф. Это предотвращает нежелательное длительное воздействие переменного напряжения на полярный оксидный конденсатор С1.

Контактами К2.2 реле К2 самоблокируется. В состоянии тревоги по цепи резистор R3 замкнувшиеся контакты К2.3 подают питание на обмотку реле К3.

Задержка срабатывания относительно реле К2 зависит от постоянной времени цепи R3C4. По её истечении контакты КЗ. 1, замкнувшись, имитируют нажатие на кнопку "Вызов" сотового телефона, параллельно которой они подключены. Это заставит телефон произвести звонок по заранее набранному на нём номеру. Зуммер НА1, цепь питания которого замыкают контакты КЗ.З, подаёт звуковой сигнал тревоги.

Как только сработает реле К3, контакты К3.2 размыкаются, после чего обмотку реле продолжает питать заряженный конденсатор С4. Когда он разрядится, К3 возвратится в исходное состояние. Пока контакты К2.2 остаются замкнутыми, описанный выше цикл ("нажатие" на кнопку сотового телефона и звуковой сигнал) повторяется один два раза в секунду. Частоту повторения можно изменить подборкой конденсатора С4 и резистора R3.

GSM сигнализация из мобильного телефона. Несколько слов о конструкции зуммера НА1. Он сделан из динамической головки ЗГДШ-1. Конденсатор С5 подключён параллельно звуковой катушке головки к монтажным лепесткам на её корпусе. К одному из этих лепестков (условно "минусовому") подключён и провод, идущий от контактов КЗ.З. Провод от резистора R4 к лепестку не припаивают, а снабжают неподвижным контактом от реле или пускателя, который располагают вблизи заклёпки на диффузоре головки, к которой припаян второй, "плюсовой"вывод звуковой катушки.

В отсутствие напряжения неподвижный контакт должен касаться заклёпки. Во время подаче напряжения указанной полярности диффузор с заклёпкой отодвигаются от контакта, разрывая цепь. Направление движения следует учитывать, определяя полярность выводов звуковой катушки и размещая контакт Колебательное движение диффузора, вызванное периодическим разрывом и восстановлением цепи протекания тока, и создаёт звук зуммера. Его тональность и громкость можно регулировать, подбирая положение неподвижного контакта относительно заклёпки на диффузоре и номиналы конденсатора С5 и резистора R4.

Чтобы подключить провода к кнопке "Вызов" сотового телефона например NOKIA 1112 или NOKIA 1200, мобильный телефон потребуется разобрать, чтобы получить доступ к плате со стороны покрывающей контактные площадки кнопок плёнки с металлическими мембранами. Приподняв плёнку со стороны кнопки "Вызов", нужно снять её мембрану, а плёнку временно закрепить в отогнутом положении. Не следует снимать плёнку полностью, чтобы не занести пыль и грязь внутрь телефона.

Очистив от изоляции и залудив конец тонкого провода, припаяйте паяльником с тонким жалом к круглой центральной контактной площадке кнопки"Вызов". Второй такой же провод - к окружающей центральный круг кольцевой контактной площадке той же кнопки.

Тонкое жало для паяльника можно изготовить из голого медного провода диаметром 1,5...2 мм. Несколько витков провода плотно наматывают на жало имеющегося паяльника, а отогнутый конец длиной 10-15 мм затачивают и лудят. В качестве флюса можно пользоваться спиртовым раствором канифоли.

Чтобы проложить охранный шлейф, я забил во все что можно деревянные стойки. Затем от стойки к стойке с фиксацией несколькими витками на каждом гвозде был протянут тонкий провод ПЭВ-2 с таким расчётом, чтобы он с большой вероятностью мог быть оборванным при попытке проникнуть на охраняемый объект.

На двери в теплицу был установлен и включён в шлейф последовательно геркон, замкнутый под действием магнита, пока дверь закрыта. Геркон можно извлечь из реле РЭС55 или другого герконового. В крайнем случае его заменит кнопка, контакты которой замыкаются при зажатии закрытой дверью. Обязательно нужно проследить, чтобы колебания двери ветром не приводили к ложным срабатываниям сигнализации.

Под потолком я установил и включил в шлейф несколько датчиков пожара, контакты которых размыкаются при чрезмерном повышении температуры в помещении. Это, конечно, не убережёт теплицу от повреждения огнём, но позволит своевременно принять меры, что-бы не загорелись соседние строения.

GSM сигнализация. Самодельные пожарные датчики можно изготовить по чертежу, показанному на рисунке ниже. Изоляционные пластины сделаны из стеклотекстолита или другого сравнительно огнестойкого не проводящего ток материала. Отверстие диаметром 3,5 мм предназначено для крепления датчика шурупом к потолку помещения.

Свободные концы контактов сведены вместе и спаяны сплавом Вуда, плавящимся при температуре около 70 °С. Как только температура в помещении превысит это значение, припой расплавится и под действием силы упругости концы контактов разойдутся, разрывая цепь.

Для соединения охранного шлейфа теплицы с такими же шлейфами в других строениях и с расположенным в дачном доме сигнализатором был использован двухпроводный полевой телефонный кабель.

Эксплуатация этого варианта схемы gsm сигнализации выявила некоторые недостатки. Например, схему нельзя устанавливать в охраняемом помещении, так как при включении питания она немедленно начинает работать в режиме охраны. Из помещения невозможно выйти, не вызвав сигнала тревоги. При отключении питающей сети (а это не редкость в сельской местности) перестаёт работать и сигнализатор. Для поддержания мобильного телефона в рабочем состоянии требуется довольно часто подзаряжать аккумуляторную батарею. Устранение этих недостатков привело к созданию электронного GSM сигнализатора, схема и работа которого описаны далее.

GSM сигнализация схема электронного охранного устройства

Здесь предусмотрено резервное питание от аккумуляторной батареи GB1 (в авторском экземпляре сигнализатора - батарея 6МТС-9). При наличии напряжения в сети и замкнутом выключателе SA1 она постоянно подзаряжается током, текущим через резистор R4. Предусмотрена и подзарядка аккумуляторной батареи мобильного телефона. Соответствующий узел состоит из интегрального стабилизатора DA2, резистора R16 и диода VD19. Чтобы привести GSM сигнализатор в рабочее состояние, недостаточно замкнуть контакты выключателя SA1, так как будет работать только подзарядка аккумуляторных батарей.

Чтобы подать напряжение питания от интегрального стабилизатора DA1 или батареи GB1 на остальные узлы, необходимо перевести переключатель SA2 в положение, противоположное показанному на схеме. Начнёт работать генератор импульсов частотой 2-3 Гц на логических элементах. Через усилитель мощности на транзисторах VT2 и VT3 его импульсы поступят в охранный шлейф с "секретным" диодом VD1. Резисторы R6, R7 и стабилитроны VD14, VD15 защищают от высоковольтных импульсов, наводимых на длинные провода шлейфа, например, близкими грозовыми разрядами. Вместо сгорающих при таких разрядах резисторов R6 и R7 можно установить плавкие вставки на ток 0,15-0,25 А.

Пока шлейф исправен (не разорван и не замкнут в обход диода VD1), проходящие по нему импульсы заряжают практически до напряжения питания конденсатор С11. Постоянное напряжение с этого конденсатора, поступая через резистор R11 и диод VD17 на базу транзистора VT5, открывает этот транзистор. Включённый в коллекторную цепь светодиод HL1 светит постоянно, свидетельствуя, что всё в порядке.

Если разорвать шлейф, конденсатор С11 через резистор R13 разрядится, а транзистор VT5 будут периодически открывать импульсы, поданные на базу через диод VD16 и резистор R15. Светодиод станет мигать с частотой 2-3 Гц - это световой сигнал тревоги. Он будет подан и при замыкании диода VD1, когда напряжение на конденсаторе С11 становится импульсным. Он заряжается и разряжается через транзисторы VT2 и VT3 в такт импульсам, приложенным к их базам.

GSM сигнализация - работа схемы. Световой сигнал тревоги может быть подан сразу же после включения сигнализатора, а снимается он при восстановлении целостности шлейфа. В отличие от него подача звукового сигнала и звонок по мобильному телефону остаются заблокированными на время, достаточное для того, чтобы человек, включивший схему GSM сигнализации, успел выйти из квартиры. Для этого напряжение с конденсатора С11 подаётся на узлы формирования этих сигналов через электронный ключ DD2.1. Он замыкается когда напряжение на его управляющем входе (выводе 12) достигнет порогового значения. Скорость нарастания этого напряжения определяется постоянной времени цепи R1R2C1. В соответствии с номиналами элементов на схеме сигнализации замыкание ключа идет около 45 секунд.

После замыкания ключа в схеме, пока конденсатор С11 остаётся заряженным (это означает, что тревожной ситуации нет), диод VD9 закрыт. Триггер на транзисторах VT1 и VT4 находится в состоянии, когда первый из них закрыт, а второй открыт. Такое состояние триггера после включения питания обеспечивается конденсатором С5. Напряжение низкого логического уровня с коллектора транзистора VT4 поступает через диод VD18 на вход 6 логического элемента, запрещая работу генератора импульсов звуковой частоты.

При разрядке конденсатора С11 в результате нарушения и успевшем замкнуться ключе DD2.1 диод VD9 открывается, что переводит триггер в противоположное состояние, в котором он остаётся до выключения питания сигнализатора. Ставший высоким уровень на коллекторе транзистора VT4 и входе 6 элемента DD1.3 разрешает работу звукового генератора. В головке ВА1 звучит усиленный транзистором VT6 сигнал тревоги.

Импульсы с выхода элемента DD1.4, диод VD20 и резистор R29 заряжают конденсатор С13 до напряжения, достаточного для замыкания электронного ключа DD2.4, через который импульсы с выхода элемента DD1.2 поступают на управляющий вход электронного ключа DD2.3 и два-три раза в секунду имитируются нажатия на кнопку "Вызов" сотового телефона.

Так будет продолжаться приблизительно 1 мин 30 с, пока импульсы с выхода работающего звукового генератора через диод VD21 и резистор R31 не зарядят конденсаторы С8, С9, С12, С15 сложной цепи задержки. Как только напряжение на её конденсаторе С9 достигнет достаточного значения, электронный ключ DD2.2, замкнувшись, установит низкий уровень на входе 6 элемента DD1.3, чем прекратит работу звукового генератора и "нажатия" на кнопку сотового телефона. Но приблизительно через 5 минут конденсаторы разрядятся, а работа звукового генератора на 10 с возобновится, после чего станет возобновляться на это время каждые 5 минут.

GSM сигнализация печатная плата изображена на рисунке ниже. На ней имеются пять проволочных перемычек, которые необходимо установить до монтажа других деталей. Выводы анодов диодов VD20 и VD21 монтируют в одно и то же отверстие. Резисторы R14, R17, R22 и R30 устанавливают перпендикулярно поверхности платы. А для одного из выводов конденсаторов СЗ и С4 предусмотрено по два отверстия, что позволяет устанавливать здесь конденсаторы с разными расстояниями между выводами.

Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К561ТЛ1. Функциональные аналоги микросхем из серии К176 применять не следует. Транзисторы КТ315Б, КТ361Б можно заменять другими тех же серий, а также серий КТ3102, КТ3107 с учётом структуры (п-р-п или р-п-р). При подборе замены транзистору КТ829Г следует учитывать, что этот транзистор - составной и имеет минимальный коэффициент передачи тока базы 750. Динамическую головку ЗГДШ-1 (ВА1) можно заменить другой с сопротивлением звуковой катушки 8 Ом и мощностью не менее 1 Вт.

Подборкой экземпляров и типов диодов VD10-VD13 (возможно, и их числа) следует установить на выходе интегрального стабилизатора DA1 напряжение 13,7... 13,8 В. Это должно обеспечить надёжное переключение на питание от аккумуляторной батареи GB1 при отключении сети.

Чтобы проверить работу звукового генератора и связанных с ним узлов, можно временно не устанавливать на плату диод VD20 или отпаять один из его выводов, если диод уже установлен. Во время проверки схемы сигнализатора в целом можно имитировать исправный шлейф любым диодом, подключённым к предназначенным для шлейфа контактным площадкам платы. Нарушение шлейфа имитируют, отсоединяя или замыкая этот диод

GSM охранное устройство схема

Сетевой блок питания охранного устройства, выполнен на трансформаторе Т1, мостовом выпрямителе, сглаживающем фильтре на емкости С4 и стабилизаторе DA1. Индикатором наличия питания является светодиод HL2. Напряжение с БП идет на мобильный телефон и обеспечивает постоянный заряд аккумуляторной батареи. Ток заряда занижается ограничительным сопротивлением R8 и не превышает 80 мА. На DD1 и транзисторе VT1 выполнено охранное GSM устройство, контролирующее состояние датчика SA1 и управляющее мобильником.

При включении сигнализации питающее напряжение идет на микросхему DD1 и начинает светиться светодиод HL1, говоря о запуске этого режима. В течение 20 секунд генератор импульсов на DD1.4, DD1.5 блокируется низким уровнем на входе DD1.4 с емкости С3 через диод VD4. Этого времени должно хватить, чтоб покинуть охраняемую зону. Через 20 секунд конденсатор С3 полностью зарядится и через R4 и схема встанет на дежурство до тех пор, пока контакты датчика SA1 не будут разомкнуты. Как только это произойдет низкий уровень на входе DD1.1 станет высоким, на его выходе установится логический ноль и запуститься одновибратор на DD1.2, DD1.3. На выходе DD1.2 генерируется импульс и начинается зарядка С1 через R3. Пока он не зарядился в течение 7 секунд можно отсоединить питание выключателем SA2 и тогда сигнал тревоги несработает.

Как только конденсатор С1 зарядится, диод VD5 начнет заряжаться и генератор DD1.4, DD1.5 начнет генерировать импульсы с частотой 1 Гц, поступающие на базу VT1 и отпирающие транзистор. Контакты кнопки вызова мобильного телефона будут несколько раз замкнуты, и он совершит вызов на номер последнего записанного абонента в списке звонков. Чтобы этим номером не оказался номер левого селовека, предварительно необходимо заблокировать все входящие вызовы.

GSM сигнализация схема альтернативного варианта