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Sistema de seguridad del automóvil con seguimiento satelital de coordenadas y transmisión de notificaciones a través del canal GSM. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Seguridad y proteccion

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La aparición en el mercado de módulos relativamente económicos para construir módems GSM y receptores de señal para sistemas de navegación por satélite GLONASS y GPS permite crear diseños de indicadores relativamente simples y al mismo tiempo de buena calidad que pueden determinar con precisión las coordenadas actuales de un objeto, como un automóvil, y transmitirlos a través de canales de comunicación celular. El dispositivo propuesto utiliza módulos listos para usar con un rico conjunto de funciones y un diseño que permite el montaje con un soldador convencional.

Aunque el sistema fue diseñado para su uso en un automóvil, al modificar los programas de los microcontroladores en él, es fácil adaptarlo a otras aplicaciones, como el seguimiento de mascotas grandes. El conjunto de funciones de seguridad previstas en él es fácil de cambiar sin necesidad de conectar los sensores adecuados y quitar de la baliza elementos que no sean necesarios para su mantenimiento. No es necesario realizar ningún cambio en el programa del microcontrolador. Simplificando así el faro, se puede utilizar, por ejemplo, para saber en todo momento dónde está un niño que ha ido de paseo.

La computadora, a la que está conectada la unidad base del sistema a través de Bluetooth, indica la posición del objeto en los mapas del programa Google Earth o el programa SASPlanet de distribución gratuita. También es posible enviar información sobre la posición de un objeto a un teléfono celular en el que está instalado un programa de navegación, por ejemplo, Navitel 3.5.0. En principio, la posición de un objeto se puede monitorear usando cualquier dispositivo con un programa de navegación que tenga Bluetooth.

El sistema consta de dos bloques: la baliza real instalada en el objeto controlado y el bloque base. Este último es el líder en todos los modos, y el faro es el esclavo. Al ejecutar los comandos del maestro, determina las coordenadas del objeto a partir de las señales de los satélites de navegación de los sistemas GLONASS y GPS y las transmite a través del canal GSM. En modo armado, la baliza envía mensajes de voz sobre situaciones de alarma a través del mismo canal. Los números de teléfono a los que se envían los comandos y se transmite la información deben estar pregrabados en las tarjetas SIM instaladas en los módems GSM de la baliza y la unidad base.

El modo principal de la unidad base es recibir coordenadas de la baliza y luego transferirlas a través de Bluetooth a una computadora u otro dispositivo que las muestre en el mapa. Los mensajes de voz también se pueden recibir en un teléfono celular normal. En la unidad base y en el teléfono, puede usar tarjetas SIM diferentes y la misma.

Para recibir señales GLONASS/GPS, la baliza está equipada con una antena activa. Con él, se determinan las coordenadas de un coche equipado con una baliza incluso cuando está en el garaje. Si esto no es necesario, también se puede utilizar una antena pasiva. Esto requerirá una modificación mínima del receptor GLONASS / GSM: la eliminación del estrangulador, a través del cual se suministra energía a la antena activa.

La baliza proporciona identificación del número desde el cual se realizó la llamada entrante, lo que excluye la posibilidad de acceso de personas no autorizadas al sistema. Dado que todos los números se almacenan en tarjetas SIM, se pueden cambiar sin interferir con los programas del microcontrolador.

Si el operador celular brinda la capacidad de responder con un mensaje SMS a una solicitud de USDC sobre el estado de la cuenta del suscriptor de la tarjeta SIM instalada en el rastreador, entonces el rastreador genera dicha solicitud mediante un comando que se le envía desde la celda. teléfono. Envía la información recibida como respuesta en forma de mensaje SMS al remitente del comando.

El estado de la cuenta de suscriptor de la unidad base se puede verificar utilizando una computadora con un programa de terminal ejecutándose y conectado a la unidad base a través de Bluetooth. Para ello, el bloque tiene un modo especial de funcionamiento.

Si no es posible verificar el estado de la cuenta con las solicitudes de USDC, para realizar esta verificación, las tarjetas SIM deberán trasladarse temporalmente de la baliza o unidad base al teléfono celular.

La baliza y la unidad base se alimentan con baterías para teléfonos móviles, consumiendo una pequeña corriente en modo de espera. La unidad base proporciona una indicación del estado de la batería. Cárguelo con un cargador de teléfono celular, mientras se proporciona la indicación de carga. La batería de la baliza se carga desde la red de a bordo del coche, pero también se puede cargar desde el mismo cargador que la batería de la unidad base.

La configuración del sistema se reduce principalmente a escribir varios parámetros en los módems GSM de las unidades y reprogramar el receptor de balizas GLONASS/GPS a la velocidad de transmisión requerida de la información de navegación recibida. Esto se hace usando una computadora a través de los puertos de comunicación serie con los que están equipados los módems y el receptor. También es necesario grabar mensajes de voz destinados a ser transmitidos por la baliza en el chip de grabación y reproducción de voz y programar los microcontroladores de la baliza y la unidad base.

Esquema y diseño de un módem GSM

Considerando los esquemas y el diseño de los nodos y bloques del sistema, comencemos con un módem GSM, que se usa tanto en la baliza como en la unidad base. El esquema del módem se muestra en la fig. 1. Cuando trabaje con el módulo SIM900D (U1) que forma la base del módem, es necesario seguir algunos requisitos simples de acuerdo con su manual de operación:

- ante la aparición de un nivel de tensión alto en la salida STATUS (pin 5), no se debe permitir la presencia de tensión en las entradas del módulo. Esto proporciona un nodo en los transistores VT4 y VT2.2;

- la tensión en las entradas del módulo no debe superar los 2,8 V. Esta es proporcionada por un regulador de tensión paralelo DA1, transistor VT2.1, diodos VD1, VD5;

- apagar y encender el módulo conectando la entrada PWRKEY (pin 12) del módulo al cable común por más de 1 s, lo que hace que el transistor VT1. Sin embargo, siguiendo esta recomendación, el manual describe el funcionamiento del módulo cuando cae la tensión de alimentación. Cuando el voltaje es inferior a 3,2 V, se apagará automáticamente. Para evitar daños al módulo cuando la batería se desconecta abruptamente mediante un interruptor externo, los capacitores C3 y C4 en su circuito de alimentación tienen una capacitancia total de 300 μF. La carga acumulada en ellos es suficiente para que el módulo realice correctamente el procedimiento de apagado;

- se debe conectar un ionistor en la entrada VRTC (pin 15) (se usaban los que se encuentran en los celulares antiguos);

- los terminales para conectar la tarjeta SIM no tienen protección incorporada, por lo tanto, es necesario instalar diodos zener externos para una tensión de 5 V o diodos de protección. En este caso, estos son los diodos VD2-VD4, VD6-VD8.

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Arroz. 1. Esquema de módem (haga clic para ampliar)

El puente S1 se utiliza para seleccionar la opción de conexión para un LED externo, un indicador del modo de funcionamiento del módulo. Cuando está en la posición 1-2, el cátodo del LED está conectado a la salida "Modem" y su ánodo está conectado al power plus. En este caso, el transistor VT6 y las resistencias R18-R20 no se utilizan y no es necesario instalarlos en la placa del módem. Esta conexión LED se utiliza en la unidad base. En la versión para baliza, el puente se establece en la posición 2-3, el ánodo del LED se conecta a la salida "Módem" y el cátodo se conecta al cable común. La lógica del indicador es la misma en ambos casos.

El botón SB1 está diseñado para encender y apagar manualmente el módem. Para realizar cualquiera de estas operaciones, debe presionarlo durante 1...2 s, controlando el proceso de apagado o encendido según el estado del LED conectado a la línea "Modem".

El dibujo de los conductores impresos de la placa del módem se muestra en la fig. 2, y la ubicación de las piezas en él, en la Fig. 3. Inserte y suelde piezas de alambre estañado en ambos lados en las vías, que se muestran llenas.

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Arroz. 2. Dibujo de conductores impresos de la placa del módem.

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Arroz. 3. Ubicación de las piezas en la placa de circuito impreso del módem

El puente S1 se forma conectando un conductor impreso que va a la salida superior de la resistencia R23 según el dibujo con el colector del transistor VT5 (posición 1-2) o el transistor VT6 (posición 2-3). Antes de instalar el módulo SIM900D en la placa de circuito impreso, es recomendable aplicar un poco de pasta de soldadura a las almohadillas de contacto previstas (yo uso BST-506) y calentar la pasta con un secador de pelo hasta que las almohadillas estén reparadas. Esta sencilla preparación facilitará mucho la soldadura. Si esto no es posible, puede soldar de la manera habitual, con un soldador con una punta delgada. Antes de soldar los contactos laterales del módulo SIM900D, debe aplicar una gota de fundente con una aguja (yo uso F-2000), sin ella es difícil soldar estos contactos.

Resistencias R15 y R17 - C1-4-0,125 W, el resto - P1-12 tamaño 1206. Condensadores de óxido - TECAP, cerámica - GRM32 X7R. El dispositivo no es crítico para la elección de los valores de los elementos, con la excepción de las resistencias R14, R15, R17 en la unidad de estabilización de voltaje de 2,8 V. Se pueden usar casi todas las resistencias y capacitores que tengan el tamaño adecuado. Lo mismo se aplica a los transistores bipolares.

Los condensadores de óxido necesarios se pueden encontrar en teléfonos móviles antiguos, también hay ionistores y diodos con barrera Schottky BAT20J. Estos diodos pueden ser reemplazados por otros con baja caída de tensión directa. Los diodos de germanio D2B y similares funcionan bien.

El ensamblaje del FET IRF7343 se puede reemplazar con dos FET separados del tipo de canal apropiado. El único requisito para ellos es que el voltaje de umbral debe estar dentro de 1,5 ... 2 V.

Botón SB1: interruptor de encendido del teléfono móvil "Nokia". Es recomendable instalar el soporte de la tarjeta SIM 5190006-008-R exactamente así, de lo contrario tendrás que volver a hacer la placa.

La antena AP22B se conecta al módulo SIM900D con un cable adaptador ADA-000-115. Aquí puede usar otro tipo de antena diseñada para comunicaciones celulares.

Esquema y diseño de la unidad base.

El diagrama de bloques básico se muestra en la fig. 4. Funciona según el programa almacenado en la memoria del microcontrolador DD1. Al presionar el botón SB1 en modo de espera, se conectan las líneas RXD y TXD del módem GSM a las líneas correspondientes del módulo Bluetooth U1. Como resultado, el módem se puede controlar desde un programa de terminal que se ejecuta en una computadora conectada a la unidad base a través de Bluetooth. Cuando la unidad base está en el modo de transmisión de información desde la baliza a la computadora, el mismo botón se usa para salir del modo sin apagar el receptor de señal GLONASS/GPS en la baliza.

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Arroz. 4. Diagrama de la unidad base (haga clic para ampliar)

Cuando presiona el botón SB2 en modo de espera, ingresa al modo de transferencia de información, en el cual este botón se usa para salir del modo con el receptor GLONASS / GPS apagado.

Al presionar el botón SB3, responden una llamada entrante y solicitan que la baliza transmita información sobre el estado actual del objeto. También sirve para colgar después de una sesión de comunicación. Tenga en cuenta que el programa del microcontrolador DD1 no detecta una liberación de la baliza, por lo que debe darse manualmente al final de la sesión de comunicación. De lo contrario, el módem GSM terminará la conexión y el microcontrolador DD1 puede permanecer en un estado indeterminado.

Cada pulsación de los botones va acompañada de un emisor de señal sonora HA1. Hay que tener en cuenta que para ahorrar la energía de la batería G1 en modo de espera, el microcontrolador DD1 está en estado de "reposo" la mayor parte del tiempo, "despertándose" cada 2 s para sondear los botones y controlar el voltaje de la batería. Si presiona un botón mientras el microcontrolador está "dormido" o realizando una tarea que no está relacionada con el sondeo de los botones, es posible que se salte el comando. Por lo tanto, el botón presionado debe mantenerse presionado hasta que se reciba una señal de sonido de confirmación y solo entonces soltarlo.

SA1 - interruptor de alimentación de la unidad. Al cerrar el interruptor SA2, el sistema cambia al modo armado, lo que garantiza, en particular, la recepción de mensajes de voz de la baliza. Además, con la ayuda del transistor VT2 y el emisor de sonido HA1, sonará una señal de llamada en caso de una situación de alarma. El interruptor SA3 enciende el módulo U1 para verificar su operatividad, depurando la conexión con el dispositivo terminal (computadora).

El cabezal dinámico BA1 sirve para escuchar los mensajes de voz de la baliza. El emisor de sonido HA1 da señales de presionar botones, informa sobre llamadas entrantes.

Cuando la batería G1 se descarga al 1% de su capacidad, el LED HL80 comienza a parpadear brevemente, cuando se descarga al 40%, el emisor HA1 emite un pitido. Mientras se carga la batería, el LED HL1 parpadea durante un breve tiempo, después se enciende de forma continua hasta que se desconecta el cargador del conector XS1 o de la red eléctrica.

De acuerdo con las instrucciones del módulo SIM900D utilizado en el módem GSM, la batería G1 debe ser de iones de litio. Según la información encontrada en Internet, lo óptimo es almacenar una batería de este tipo descargada a no más del 70% de su capacidad. En base a esto, se seleccionan los modos de visualización.

El LED HL2 se enciende, confirmando el establecimiento de una conexión en el modo de transferencia de datos y en el modo de control de módem a través del módulo Bluetooth. El LED HL3 indica el estado de la conexión del módem a la red celular y HL4 indica el estado del módulo Bluetooth.

El multiplexor 74HC4052D (DD2) conmuta las líneas RXD y TXD del módem en la dirección requerida según el estado de las entradas A y B:

A=0, B=0: el módem está conectado al microcontrolador DD1, que lo controla;

A=1, B=0: la información recibida por el módem se envía al módulo Bluetooth.

A=0, B=1: el módem está controlado por el módulo Bluetooth (este es principalmente un modo de depuración, también es necesario para recibir datos USSD). En este modo, es conveniente trabajar directamente con el módem GSM desde cualquier programa de terminal que se esté ejecutando en la computadora, yo prefiero el programa COM Port Toolkit 3.9.

Brevemente sobre el módulo HC-07. En el caso más simple, es un puente Bluetooth-RS-232, de hecho, un extensor de radio de puerto COM. Todo es muy simple y fácil de integrar en los sistemas que operan a través de la interfaz RS-232.

A la venta, puede encontrar muchos módulos similares con los nombres HC-04, HC-05, BC04, BC05, BC06, RF-BT0417C, BT0417 y muchos otros. Todos ellos están basados ​​en el controlador BC417143B. Esta solución se llama BlueCore4, todos los módulos basados ​​en ella cumplen con el protocolo Bluetooth 2.0 e incluso se parecen mucho. Sus dimensiones son 27x13 mm, se alimentan con un voltaje de 3,3 V, consumen corriente hasta 30 mA durante el establecimiento de la conexión, que disminuye a 12 mA con una conexión estable. La velocidad del puerto serie integrado en ellos se establece mediante comandos AT del rango estándar de 1200-115200 Baud (por defecto, 9600 Baud, ocho bits de información sin paridad y un bit de parada).

En modo puente, el módulo HC-07 no puede ser un iniciador de conexión (maestro), sino solo un esclavo. Dado que la tasa de transferencia de información en el canal de comunicación celular es de 9600 baudios, no es necesario cambiar la configuración de ningún módulo. El indicador de su modo de funcionamiento (LED HL4) en ausencia de comunicación a través del canal de radio a menudo parpadea, y cuando se establece la conexión, se ilumina de forma continua.

Hay dos placas de circuito impreso en la unidad base: la placa principal y la placa del módem GSM discutidas anteriormente. Los conductores impresos en la placa principal de la unidad se muestran en la fig. 5, y la ubicación de las piezas en él, en la Fig. 6. Los orificios de transición en los que es necesario insertar y soldar piezas de cable desnudo o conductores de piezas en ambos lados se muestran llenos.

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Arroz. 5. Conductores impresos en la placa principal de la unidad

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Arroz. 6. Ubicación de las piezas en la placa de circuito impreso de la unidad

La base del elemento es la misma que en el módem. El microcontrolador DD1 está instalado en el panel para facilitar la programación y el ajuste. Las conexiones de las resistencias R1, R3, R8 (C1-4-0,125 W) se sueldan directamente a las almohadillas sin perforar agujeros en el tablero. Cabezal dinámico BA1: del teléfono móvil "Nokia-3410", pero puede haber otro con una resistencia de bobina móvil de 32 ohmios. Se instala directamente en el cuerpo del bloque.

Botones SB1-SB3 - TS-A1PS-130. Interruptores SA2 y SA3: interruptor DIP emparejado VDM1-2. Emisor de sonido HA1: sin generador incorporado, como se puede encontrar en teléfonos móviles antiguos, placas de impresora, etc.

El bloque se ensambla en una caja de plástico de 165x65x20 mm. La placa se instala en la caja del bloque de modo que los botones y los LED estén en la parte frontal de la caja. En la fig. 7.

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Arroz. 7. Vista de la instalación de la unidad con la tapa inferior quitada

El interruptor SA1 debe estar diseñado para una corriente de al menos 2 A (se utiliza el interruptor deslizante KVV70-2P2W). Se instala directamente en el cuerpo del bloque. El conector XS1 para conectar un cargador desde un teléfono móvil también está instalado en la carcasa.

Batería G1 - BP-6M con dimensiones 40x40 mm de celular "Nokia". El cargador para ello debe tener un voltaje de salida estabilizado de no más de 6 V.

Esquema y diseño del faro.

La baliza tiene un módem GSM, que es completamente idéntico al que se usa en la unidad base. No volveremos a examinar su esquema y diseño, pero consideraremos otros nodos ensamblados en placas de circuito impreso separadas antes de pasar al esquema y diseño completo del faro.

El esquema del receptor GLONASS/GPS se muestra en la fig. 8. Está ensamblado sobre la base del módulo SIM68V (U1), capaz de recibir y procesar señales de ambos sistemas de navegación por satélite. La composición de los datos de navegación emitidos por el módulo al puerto serie corresponde al protocolo NMEA-0183, descrito, por ejemplo, en el artículo de V. Vashchenko "Dispositivo de señalización GSM para automóvil con determinación de posición" ("Radio", 2009, No. 8, pp. 28, 29; No. 9, pp. 41-43). En este caso, solo se utilizan mensajes $GPRMC, que llevan información básica sobre las coordenadas del objeto.


Arroz. 8. Esquema del receptor GLONASS/GPS

El arranque en frío del receptor cuando se utiliza una antena activa tarda unos 15 s. Esto es menos de lo necesario para conectar la baliza a la unidad base a través del canal GSM. La corriente extraída de la fuente de voltaje de 3,3 V no supera los 100 mA.

La tensión de 2,8 V, destinada a alimentar la antena activa, se genera en el interior del módulo. Si no se pretende utilizar una antena de este tipo, se debe excluir el inductor L1. El nodo en el transistor VT1 y el LED HL1 están diseñados para señalar el funcionamiento del receptor. Cuando funciona, el LED parpadea brevemente al compás de las segundas marcas de tiempo generadas por el receptor.

La placa de circuito del receptor GLONASS/GPS se muestra en la fig. 9. Todos los elementos instalados en él son de superficie.

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Arroz. 9. Placa de circuito impreso del receptor GLONASS/GPS

En la fig. 10 muestra el diagrama del cargador. Es un estabilizador de voltaje de pulso que reduce el voltaje de la red de a bordo del automóvil a 5 V. Es este voltaje el que necesita la unidad de carga de la batería en el módem GSM de la baliza, que alimenta el propio módem y otras unidades de baliza.

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Arroz. 10. Circuito cargador

La placa de circuito impreso del cargador se muestra en la fig. 11. Condensadores de óxido C1, C2: cualquier tipo, tamaño adecuado. El circuito magnético del inductor L1 es un anillo de ferrita de 12x6x6 mm, extraído de una antigua fuente de alimentación de ordenador. Se enrollan 20-30 vueltas de cable aislado con un diámetro de 0,7 ... 0,8 mm. También puede usar un anillo grande, por ejemplo, 17x10x8 mm. Pero se debe cambiar el número de vueltas del devanado para que la inductancia del inductor permanezca igual a la indicada en el diagrama.

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Arroz. 11. Placa de circuito del cargador

Durante el funcionamiento de la unidad base, se descubrió que el nodo del módulo SIM900D instalado en el módem, que controla la carga de la batería, a veces (una o dos veces al mes) se "congela". Para eliminar este fenómeno, podemos recomendar reemplazar el chip LM2575S-5.0 en el cargador con un LM2575S-ADJ con la capacidad de ajustar el voltaje de salida. Habiendo configurado el voltaje de salida del cargador a 4,1...4,2 V, su salida debe conectarse directamente a la batería de la unidad, excluyendo así cualquier control de carga del módulo SIM900D. Tal refinamiento también permitirá el uso de un interruptor de alimentación unipolar para la unidad base.

El esquema completo del faro se muestra en la fig. 12. Todas las funciones principales son realizadas por el microcontrolador PIC16F726-E / SP (DD1) de acuerdo con el programa grabado en él. Recibe comandos de un módem GSM e información de navegación de un receptor GLONASS/GSM, genera mensajes para su transmisión a través de un canal de comunicación celular, incluidos mensajes de voz utilizando el chip de grabación y reproducción de voz ISD5116ED (DD3).

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Arroz. 12. Esquema de baliza (haga clic para ampliar)

El selector-multiplexor DD2 cambia los puertos serie del microcontrolador, el módem y el módulo Bluetooth, según la dirección de transferencia de información entre ellos. El estabilizador integrado DA3 proporciona una tensión de 3,3 V al receptor GLONASS/GPS A3 y al chip de grabación y reproducción de voz DD3.

Cuando se utiliza la baliza como dispositivo de seguridad, su conector XP1 se conecta a los circuitos del objeto protegido (automóvil) según el esquema que se muestra en la fig. 13. Aquí SA1 es un interruptor de seguridad escondido en un lugar secreto (por ejemplo, en el "torpedo" de un automóvil). La sirena HA1 se coloca debajo del capó y el LED HL1 se coloca en un lugar conveniente para la observación en la cabina. El LED mostrará el estado de conexión del módem GSM de la baliza con la red celular. El puente S1 en el módem en este caso debe establecerse en la posición 2-3 (en contraste con su posición en el módem de la unidad base).

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Arroz. 13. Esquema de conexión de la baliza con el objeto protegido (coche)

Si no se usa la sirena, entonces el transistor VT1 y las resistencias R15, R17 no se pueden instalar en la baliza. Si se niega a controlar el encendido, no se requieren los elementos R9, C5, VD2, pero el pin 9 del microcontrolador DD1 debe conectarse a un cable común a través de una resistencia de 1 kΩ.

El circuito R6R16C3 genera una señal para activar un sensor de movimiento instalado en el automóvil (utilicé un sensor Pyronyx ColtX8). Si no se utiliza el sensor, este circuito debe excluirse y el pin 11 del microcontrolador debe conectarse a un cable común a través de una resistencia de 1 kΩ.

Los elementos R3, R12, R18, C4 están diseñados para controlar el voltaje de la batería del automóvil que se suministra al pin 5 del conector XP1. La resistencia de corte R18 establece el voltaje en el pin 4 del microcontrolador DD1 a 1,05 V al voltaje de batería mínimo permitido (tengo 11,2 V).

Si no se necesita el monitoreo de la batería del automóvil, este circuito se puede usar para monitorear el voltaje de la batería G1 en la baliza misma. Para hacer esto, desconecte la salida izquierda de la resistencia R3 del contacto del conector XP1 y la entrada del cargador A2 y conéctelo al circuito de +4,2 V. Reduzca el valor de esta resistencia a 7,5 kOhm y aumente el valor de la resistencia R12 a 10 kOhm.

Al pin 8 del conector XP1 en la baliza, se conecta un generador de señal para la alarma de automóvil estándar, que consta de un transistor VT2, un diodo VD1, resistencias R1, R10, R19, R20 y un condensador C2. Si se niega a transmitir una alarma por la baliza cuando se activa una alarma estándar, los elementos enumerados se pueden excluir y el pin 13 del microcontrolador DD1 se conecta a un cable común a través de una resistencia de 1 kΩ.

El micrófono BM1 está diseñado para escuchar a distancia el entorno sonoro en una instalación protegida. Se puede escuchar tanto desde el cabezal dinámico instalado en la unidad base (dando el comando apropiado) como llamando a la baliza usando un teléfono celular. La señal del micrófono antes de aplicar al módem GPS amplifica el amplificador operacional DA1.

El microamperímetro PA1 sirve como sensor para la oscilación de la baliza y el objeto en el que está instalado. Se utiliza el EMF, que se induce en el marco del microamperímetro cuando su aguja oscila, provocada por una acción mecánica externa. Para una mayor sensibilidad, se adjunta a la flecha una carga de varias gotas de soldadura. Dichos sensores se han descrito repetidamente en la revista Radio. La señal amplifica el amplificador operacional DA2.

Si no se necesita el sensor de oscilación, entonces el microamperímetro, el amplificador operacional DA2 y las partes relacionadas pueden excluirse de la baliza. En este caso, el pin 26 del microcontrolador debe conectarse al circuito de +4,2 V a través de una resistencia de 1 kΩ.

Un dibujo de conductores impresos de la placa principal de la baliza se muestra en la fig. 14, tiene un corte de esquina de 46x73 mm para instalar la placa del módem GSM, que se fija a la placa principal con tres tornillos M2 en postes aislantes de 5 mm de altura.

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Arroz. 14. Dibujo de conductores impresos del tablero principal de la baliza

La ubicación de los elementos en el tablero de baliza se muestra en la fig. 15. A través de los agujeros que se muestran llenos. El sensor de oscilación (microamperímetro PA1) se fija en él con un soporte y se hace un corte en el tablero para la parte sobresaliente de su cuerpo. La batería de iones de litio G1 LC18650 con una capacidad de 3800 mAh se presiona contra la placa con un soporte de metal con dos tornillos. Conector XP1 - DRB-9MA (angulado).

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Arroz. 15. Disposición de elementos en el tablero de baliza

La placa del receptor GLONASS/GPS (ver Fig. 9) se instala en los mismos bastidores que el módem. Sus conexiones a la placa principal se realizan con cables. La placa del cargador (ver Fig. 11) se coloca sobre la placa principal en seis piezas de alambre de cobre estañado duro con un diámetro de 0,8 mm, a través de las cuales también se realizan las conexiones eléctricas necesarias. Los orificios de la placa principal en los que se sueldan estos segmentos se indican mediante puntos en el interior.

El faro está montado en una caja metálica de 152x120x35 mm. Su vista general con la tapa abierta se muestra en la Fig. 16. Dentro de la caja, en bastidores de 3...5 mm de altura, hay una placa de circuito impreso de la baliza con un módem fijado en ella, un receptor GLONASS/GPS y un cargador. Los conectores de la antena del módem y del receptor se colocan en la pared frontal de la caja. El micrófono BM1 está fijo en su cubierta extraíble.

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Arroz. 16. Vista general del faro con la tapa abierta

Funcionamiento del sistema en el modo de transferencia de datos de navegación

Para transferir las coordenadas de un objeto desde la baliza a la unidad base a través de la red GSM, se optó por el protocolo CSD, en el que el canal de comunicación se ocupa con información digital durante toda la sesión, como en una conexión de voz normal. La velocidad de transmisión es de 9600 baudios. Hoy en día, el costo de tal transferencia suele ser cercano al costo de una conversación de la misma duración, es decir, relativamente pequeño, aunque más costoso que usar el protocolo GPRS. La ventaja innegable de CSD sobre GPRS es la ausencia de la necesidad de una dirección IP estática, que es bastante costosa, y un servidor de terceros para almacenar y transmitir información, lo que reduce la confiabilidad del sistema en su conjunto.

La duración de una sesión de transmisión de información no está limitada por nada, excepto por el costo de los servicios de un operador de telecomunicaciones. Pero rara vez se requiere la transferencia de una cantidad significativa (por ejemplo, para registrar el rastro del movimiento de un objeto), ya que la tarea principal del sistema es determinar la posición actual del objeto.

Para ahorrar energía de la batería, la baliza está inicialmente en estado de suspensión. En la unidad base, cuando el interruptor SA1 está cerrado, el módem GPS y el módulo Bluetooth U1 están apagados, el microcontrolador DD1 está en modo de suspensión. Para ingresar al modo de transferencia de datos, presione el botón SB2, luego de lo cual el microcontrolador se activa, usando el emisor de sonido HA1, emite un pitido corto, enciende el módem GSM y el módulo Bluetooth. Los LED HL3 y HL4 comienzan a parpadear. Mientras el módem no está registrado en la red, los parpadeos del LED son largos con pausas breves. Después de un registro exitoso, la naturaleza de su parpadeo cambia: los destellos se acortan y las pausas se alargan significativamente. El microcontrolador envía un comando al módem para conectarse a la baliza en modo de transferencia de datos.

Cuando se establece la conexión, esto se indica mediante el parpadeo del LED HL2. Establecer una conexión en el modo de transferencia de datos toma alrededor de 30 segundos (dependiendo del operador móvil), durante este tiempo es necesario establecer comunicación entre el módulo Bluetooth de la unidad base y un dispositivo terminal, como una computadora. Si se utiliza como terminal un teléfono móvil con el programa de navegación Navitel 3.5.0, la conexión Bluetooth se establecerá después del inicio de la transferencia de datos y el programa de navegación emitirá un mensaje de voz: "Comunicación con satélites establecida".

Si se establece una conexión Bluetooth, el LED HL4 siempre está encendido. El LED HL2 parpadea hasta que comienza la transferencia de datos, después de lo cual también se ilumina de forma constante. Si no hay conexión dentro de un minuto, el microcontrolador le dará al módem un comando para colgar, generará una señal corta desde el emisor de sonido HA1 y entrará en el modo de espera para una segunda solicitud.

Hay dos formas de salir del modo de transferencia de datos de navegación:

- presione el botón SB2 nuevamente, la baliza volverá a su estado original y el receptor GLONASS / GPS se apagará;

- presione el botón SB1, que también restablecerá la baliza, pero el receptor GLONASS/GPS seguirá funcionando en ella. Esto es útil en condiciones de recepción de satélite deficientes en las que el receptor tarda mucho tiempo en generar un almanaque.

Cuando salga del modo de transferencia de datos, el módem GSM y el módulo Bluetooth de la unidad base también se apagarán. Al cerrar el interruptor SA2, puede reducir el tiempo para volver a ingresar a la sesión de comunicación debido a que el módulo Bluetooth y el módem GSM de la unidad base permanecerán encendidos todo el tiempo, pero la corriente promedio consumida por la unidad desde la batería aumentará. El modo de transferencia de datos es posible tanto cuando la protección está activada como desactivada.

Operación del sistema en modo armado

En la baliza, el modo armado se activa mediante una señal de la alarma de seguridad estándar del objeto o manualmente mediante el interruptor "secreto" SA1 (ver Fig. 13). Para conectar la baliza a la alarma de seguridad estándar del automóvil, se utiliza su salida adicional. Por lo general, este es un cable azul, cuyo estado en modo armado se establece de acuerdo con las instrucciones de la alarma. En este caso, es necesario que cuando el objeto esté armado, este cable esté conectado al cable común ("tierra") del automóvil y permanezca en este estado hasta que se active la alarma o se apague la alarma. Después de encender el interruptor "secreto", el modo armado se establece en aproximadamente un minuto.

La baliza emite una breve señal sonora con sirena (HA1 en Fig. 13) sobre el modo de armado y realiza una llamada de control a un teléfono móvil o unidad base, que no debe ser atendida. En el modo de seguridad, se monitorean el estado de los sensores de movimiento y balanceo, el funcionamiento de la alarma estándar, el encendido, la carga (disponibilidad) de la batería del automóvil. Cualquiera de los sensores, así como el modo armado en sí, se pueden excluir, y las partes que aseguran su funcionamiento se pueden quitar de la baliza, y no se requieren cambios en el programa de su microcontrolador.

La recepción de mensajes de alarma y la transmisión de solicitudes sobre el estado actual del objeto es posible con la ayuda tanto de la unidad base como de un teléfono celular. Los mensajes de voz de alarma se forman en la baliza a partir de un conjunto de frases almacenadas en el chip de grabación y reproducción de voz ISD5116 (DD3 en la Fig. 12). Esta función es opcional. Sin el chip dD3 o si funciona mal, se enviará una señal de sonido repetitiva al canal de comunicación en lugar de un mensaje de voz.

Los mensajes sobre el estado actual del objeto se emiten mediante una llamada entrante a la baliza desde la unidad base o desde un teléfono celular. El micrófono presente en la baliza permite escuchar el entorno sonoro del objeto protegido.

Cuando alguno de los sensores se activa, la baliza marcará el número de la unidad base (o teléfono celular), informará sobre la situación actual y esperará una llamada entrante del mismo suscriptor a quien se envió el mensaje durante dos minutos. Si durante este tiempo la llamada requerida no sigue, la sirena HA1 (ver Fig. 13) emitirá 15 pitidos cortos, después de lo cual el rastreador realizará una llamada al número de reserva.

Las llamadas salientes continuarán hasta que la baliza reciba una llamada entrante que confirme la recepción de la alarma. Después de eso, la baliza detendrá sus llamadas, pero continuará encendiendo periódicamente la sirena HA1, mientras el sensor activado permanece en este estado. Se saldrá del modo de seguridad solo después de que se apague la alarma de seguridad estándar y se abra el interruptor "secreto" SA1 (consulte la Fig. 13).

Los números de teléfono utilizados deben estar pregrabados en el formato aceptado en la red utilizada, en la tarjeta SIM instalada en el módem GSM de la baliza, bajo los siguientes nombres (en letras latinas):

Mno: un suscriptor que posee el teléfono principal al que se enviarán mensajes de alarma y desde el cual se puede solicitar información sobre el estado actual del objeto;

Pqr: un servicio que informa a través de SMS sobre el saldo actual de la cuenta del suscriptor;

T - suscriptor cuya llamada entrante sirve como comando para solicitar el saldo de la cuenta de suscriptor de la tarjeta SIM de la baliza;

Wxy: un suscriptor (generalmente una unidad base), una llamada entrante desde la cual activa el modo de seguimiento para las coordenadas del objeto.

Algunos números pueden coincidir, pero aún deben escribirse en la tarjeta SIM con los nombres correspondientes. Todos los nombres enumerados y sus números correspondientes deben registrarse en la tarjeta, incluso si no se utiliza el modo armado.

La tarjeta SIM instalada en el módem GSM de la baliza debe contener el número de teléfono de la baliza bajo el nombre Wxy. Las solicitudes de PIN deben estar deshabilitadas en ambas tarjetas.

Los programas de microcontroladores no contienen ninguna información sobre los números de teléfono, pero comprueban el número de la persona que llama y, si difiere de los de la tarjeta SIM, ignoran la llamada.

Al recibir una llamada entrante del suscriptor T, la baliza generará una solicitud al suscriptor Pqr y enviará la respuesta recibida al suscriptor T en forma de mensaje SMS. En respuesta a una llamada entrante de un suscriptor Mno, la baliza informará el estado actual del objeto protegido. Al recibir una llamada de un suscriptor Wxy en el formato de un comando de transmisión de datos, la baliza activará el modo de seguimiento para las coordenadas del objeto. La llamada entrante de voz del mismo suscriptor no incluye este modo.

Configuración de la unidad base

Antes de proceder con el ajuste de la unidad, es necesario verificar cuidadosamente su instalación. Luego, sin conectar los circuitos de suministro de energía al módem GSM y al módulo Bluetooth y sin instalar el microcontrolador DD1 en el panel, aplique un voltaje de 4,2 V a la placa de bloque desde una fuente separada. Por primera vez, debe alimentarse a través de un miliamperímetro y una resistencia de 0,5 ... 1 kOhm conectada en serie con él. Solo después de asegurarse de que no haya problemas, puede aplicar energía directamente. Compruebe si hay un voltaje de +3,3 V en la salida del estabilizador DA1. Esto debe hacerse conectando temporalmente una resistencia de carga con una resistencia de 1 ... 5 kOhm a la salida del estabilizador.

Siga los cambios de voltaje en los enchufes del panel del microcontrolador DD1 según las posiciones de los interruptores y botones. Este procedimiento evitará muchas de las dificultades asociadas con los defectos de instalación. Verifique el funcionamiento de los LED HL1 y HL2 aplicando un voltaje que encienda los LED en los zócalos correspondientes en el panel del microcontrolador.

Después de asegurarse de que todo esté en orden, instale el microcontrolador en el panel, en cuya memoria se cargan los códigos del archivo main.hex, ubicado en la carpeta "Bloque base" de la aplicación.

Después de encender el módulo U1, cierre el interruptor SA3. El LED HL4 debe parpadear. Intente conectarse a su computadora a través de Bluetooth. La primera vez que intente hacer esto, es posible que, a petición de la computadora, deba ingresar la contraseña 1234. Si se establece la conexión, el LED HL4 debe estar encendido continuamente.

Conecte el circuito de +4,2 V de la placa principal a la salida correspondiente del módem y encienda el módem. Después de encender, el módem debe permanecer en un estado pasivo y la corriente consumida por la unidad no debe aumentar más de unos pocos miliamperios.

Apague nuevamente la alimentación, instale la tarjeta SIM en el módem, conecte la antena a él. Luego encienda la alimentación nuevamente. Después de eso, los LED HL3 y HL4 deberían parpadear durante un rato. Si el LED HL3 no se enciende, debe verificar si el puente S1 está en el módem en la posición 1-2. Una vez completados los procedimientos para encender, verificar la operatividad y registrar el módem en la red GSM, el programa del microcontrolador DD1 apagará el módem y el módulo Bluetooth, y el microcontrolador se pondrá en modo de suspensión.

Ahora necesita configurar el módem dándole algunos comandos AT. La secuencia de acciones es la siguiente:

- presione el botón SB1 (en este caso, los LED HL3 y HL4 deberían comenzar a parpadear), el módem y el módulo U1 se encenderán y sus puertos seriales se conectarán directamente a través del multiplexor DD2;

- establezca una conexión entre la computadora y la unidad base a través de Bluetooth abriendo la ventana de propiedades de la conexión creada en la pantalla de la computadora, averigüe el número del puerto COM virtual creado en el sistema operativo;

- ejecute un programa de terminal en la computadora, especificando este número de puerto y configurando la velocidad a 9600 baudios con ocho bits de datos sin paridad y un bit de parada;

- dar al módem el comando AT (en mayúsculas latinas sin parámetros) necesario para que realice el procedimiento de detección automática de velocidad. Como cualquier otro, debe terminar con un retorno de carro y un salto de línea. Si se establece la conexión, el módem responderá OK. Se pueden escribir más comandos en letras de cualquier caso, y no puede dar el siguiente sin esperar a que el módem confirme la recepción y ejecute el anterior;

- desactivar el modo eco con el comando ATE0;

- use el comando AT&W para guardar esta configuración en la memoria no volátil del módem;

- utilice el comando AT+IPR=9600 para establecer una velocidad de comunicación fija de 9600 baudios;

- use el comando AT+CLIP=1 para habilitar la detección automática del número de llamada entrante;

- utilice el comando AT+CMGF=1 para activar el modo de texto.

Por defecto el led conectado al modem (HL3 según esquema de la unidad base) en ausencia de registro en la red da destellos con una duración de 53 ms con pausas de 790 ms, y luego de su ejecución aumenta la duración de las pausas a 2990 ms. Si lo desea, al usar los comandos AT+SLEDS=X,XZ, puede cambiar la naturaleza del parpadeo del LED. En cada uno de estos comandos, se establecen los siguientes parámetros: número de modo (1 - sin registro, 2 - módem registrado en la red, 3 - modo GRPS, no utilizado en el sistema en consideración); Y - duración del destello, ms; Z - duración de la pausa, ms. Por ejemplo, uso una secuencia de comandos:

AT+TRINES=1,700,53;

AT+TRINES=2,200,2990;

AT+TRINES=3,200,600.

Después de completar las operaciones descritas, el módem está listo para funcionar. Para verificar, puede usar el comando ATD<número> (solo se ingresan los números del número sin paréntesis angulares y espacios, si es necesario, están precedidos por el signo "+" y el código de país) para que llame al número especificado . El módem debería responder OK y el teléfono cuyo número se especificó en el comando debería sonar. Si marca el número de la tarjeta SIM instalada en el módem de la unidad base en el teléfono, en la ventana del programa terminal obtenemos

RING +CLIP: "<número>",145,""„"<nombre>",0

Aquí <número> es el número de teléfono cuya llamada fue aceptada por el módem; <nombre>: el nombre del suscriptor con el que se registra este número en la tarjeta SIM del módem. Con el comando AT+CPBF="W", puede averiguar los números de todos los suscriptores registrados en la tarjeta SIM del módem, cuyos nombres comienzan con W. El módem debe responder:

El número de suscriptor llamado Wxy debe registrarse en la tarjeta SIM para el funcionamiento normal del sistema. Para salir del modo de prueba del módem, vuelva a pulsar el botón SB1. Los LED HL3 y HL4 se apagarán y la unidad base entrará en modo de espera.

Para comprobar el funcionamiento de la unidad base en modo armado, cierre el interruptor SA2. Los LED HL3 y HL4 parpadean. Cuando el módem esté registrado en la red, presione el botón SB3. El dispositivo marcará el número de abonado Wxy. Después de asegurarse de esto, dé el comando de finalizar la llamada presionando el mismo botón nuevamente.

Verifique la recepción de una llamada entrante en modo armado llamando desde el teléfono del suscriptor Wxy al número de tarjeta SIM de la unidad base. Debería sonar un tono repetitivo en el cabezal del altavoz BA1. Responda la llamada presionando el botón SB3. Para finalizar la sesión de comunicación, vuelva a pulsar el mismo botón.

Si por alguna razón la conexión con la computadora a través de Bluetooth no funciona, el módem se puede conectar al puerto COM de la computadora (físico o creado usando un adaptador USB-COM) temporalmente usando un convertidor de nivel, cuyo diagrama se muestra en la Fig. . 17. Al mismo tiempo, el microcontrolador DD1 se retira del panel y se conecta al cable común de sus enchufes 12 y 13, asociados con las entradas de dirección A y B del interruptor 74HC4052. Los circuitos RXD y TXD del convertidor están conectados a los enchufes 7 y 8 del panel del microcontrolador. Además, después de iniciar un programa de terminal en la computadora, se realizan todos los procedimientos descritos anteriormente.

Sistema de seguridad del automóvil con seguimiento satelital de coordenadas y transmisión de alertas a través del canal GSM
Arroz. 17. Circuito convertidor de nivel

Montaje de un faro

A diferencia de la unidad base, el módem GSM en la baliza debe estar constantemente listo para funcionar, de modo que la alimentación del módem no se apague en el modo operativo. Pero al realizar trabajos de ajuste, es necesario poder desconectar la batería. El interruptor SA1 está diseñado para este propósito.

Las recomendaciones para la primera fuente de alimentación son las mismas que para la unidad base: aplique alimentación a todos los nodos en serie, controlando el consumo de corriente. Los códigos del archivo gps_main.hex ubicado en la carpeta "Lighthouse" de la aplicación deben ingresarse en la memoria del microcontrolador instalado en la baliza.

A continuación, debe configurar el módem GSM, configurar el receptor GLONASS / GPS y grabar mensajes de voz en el chip DD3 (si se usa).

módem GSM porque la baliza se puede configurar conectándola temporalmente en lugar de un módem similar a la placa de la unidad base. En este caso, el módem debe estar equipado con una tarjeta SIM destinada a ser utilizada en la baliza. El procedimiento de configuración del módem difiere del descrito anteriormente solo en que al final del mismo se debe dar el comando AT+CSCLK=2 para habilitar el modo de ahorro de energía. Ahora el módem entrará en modo de suspensión después de 5 segundos de inactividad. El módem saldrá de él cuando haya actividad en las líneas del puerto serie, recibiendo una llamada entrante o recibiendo un SMS.

El primer comando, después de un tiempo de inactividad de más de 5 s, solo hará que el módem salga del modo de ahorro de energía, y el segundo y los siguientes se ejecutarán. En el módem configurado, antes de conectarlo a la placa de baliza, es necesario mover el puente S1 de la posición 1-2 a la posición 2-3.

El módem se puede configurar por separado o instalándolo en la baliza conectando sus líneas TXD y RXD al puerto COM del ordenador a través del adaptador descrito anteriormente (Fig. 17).

Receptor GLONASS/GPS (nodo A3) está integrado en el módulo SIM68V, que por defecto proporciona información de navegación a una velocidad de 115200 baudios. Debe reducirse a 9600 baudios, ya que a esta velocidad se transmite la información a través de la red GSM. Desafortunadamente, el módulo SIM68V no brinda la capacidad de hacer esto con comandos simples, y la única forma de cambiar la velocidad es cargar un nuevo programa en él.

La utilidad para esto y el programa en sí se encuentran en la carpeta "SIM68V" del apéndice del artículo. La operación no requiere conocimiento de las características del software del módulo y se realiza en unos pocos pasos simples. Para conectar el receptor al puerto COM de la computadora, se utiliza el convertidor de nivel descrito anteriormente (Fig. 17). Conecte sus líneas TXD y RXD con las mismas líneas del nodo A3. A continuación, haga lo siguiente:

- abra los archivos PowerFlash_Simcom.zip ubicados en la carpeta "SIM68V" de la aplicación (contiene un programa de computadora para reprogramar) y B03V11SIM68V_96.rar (contiene información para escribir en el módulo);

- ejecute el programa PowerFlash_ Simcom.exe, presione el botón "Conectar", luego el botón "Prueba". Aparecerá un mensaje de error en la pantalla de la computadora;

- cierre el programa, use un editor de texto para abrir el archivo Powerflash.ini y cambie el valor del parámetro ComSelect de uno al número del puerto COM al que está conectado el nodo A3 a través de un convertidor de nivel, luego guarde el archivo;

- después de iniciar el programa nuevamente, haga clic en el botón de pantalla "Descargar agente", seleccione el archivo B03V11SI M68R_96_Al lInOne_DA_MT333 3_MP.BIN, luego haga clic en el botón de pantalla "Descargar ROM" y seleccione el archivo B03V11SIM68R_96.bin;

- presione el botón de pantalla "Prueba".

Una vez que el programa se haya descargado con éxito en el receptor, aparecerá un círculo verde en la pantalla de la computadora. El receptor ahora emitirá información de navegación a 9600 baudios. Lo único a lo que debes prestar atención es a las líneas que se les pasan.

$GRPMC,181212,...

el valor de la hora actual (en este caso, 18 horas 12 minutos 12 segundos UTC) debe ir seguido de la letra A. La letra V en su lugar significa que el dato no es válido. Esto suele deberse a condiciones insatisfactorias para recibir señales de satélites (por ejemplo, en interiores) o a un número insuficiente de satélites en el área de recepción.

Ajuste del conjunto de tonos debe completarse antes de instalar el chip DD3 (ISD5116ED) en la placa de baliza. Para hacer esto, se debe conectar un módem configurado a la baliza, y se debe instalar el microcontrolador programado de la baliza en su panel. Al encender la baliza, realice una llamada desde su teléfono móvil al número de la tarjeta SIM instalada en la baliza.

Si se realiza una llamada desde un número almacenado en la tarjeta SIM de la baliza con el nombre Mno, en respuesta (en presencia de un chip DD3) se debe escuchar una frase que caracteriza el estado de la baliza y el objeto sobre el que se encuentra. instalado, y al llamar desde un número que no está en la tarjeta SIM, - la frase "Número no reconocido". Pero si falta el chip DD3 o cuando está defectuoso, el microcontrolador de baliza genera y transmite una señal de tono a través del canal GSM. La resistencia trimmer R29 es necesaria para lograr su mejor reproducción por parte del teléfono desde el que se realizó la llamada.

Programación de chips ISD5116ED (DD3) se realiza después de instalarlo en la placa de baliza. Es necesario ingresar en la memoria del microcircuito todos los mensajes de voz que la baliza debe transmitir en diversas situaciones. Esta es información sobre los eventos que han ocurrido y el estado actual de los sensores, así como el estado de la batería del vehículo.

El chip de grabación y reproducción de voz ISD5116ED se controla mediante comandos dados en la interfaz I2C. Para programarlo, necesita hacer un adaptador COM-I2C, cuyo diagrama se muestra en la fig. 18, y cargue los códigos del archivo i2c_rs2.hex ubicado en la carpeta "ISD232" de la aplicación en la memoria del microcontrolador DD5116 que contiene.

Este microcontrolador está equipado con un controlador de hardware I2C. Convierte la información proveniente del puerto COM de la computadora al conector XS1 en señales de esta interfaz y las transfiere al chip ISD5116ED instalado en la baliza. Como se muestra en la fig. 18, también debe conectarse a la salida de línea de la tarjeta de audio de la computadora y conectarle un control UMZCH, que puede usarse como un altavoz activo de audio de la computadora. Al momento de programar el chip DD3, el microcontrolador de baliza (DD1) debe retirarse del panel.

Sistema de seguridad del automóvil con seguimiento satelital de coordenadas y transmisión de alertas a través del canal GSM
Arroz. 18. Conexión del chip ISD5116ED a la salida de línea de la tarjeta de audio de la computadora

Para grabar en un microcircuito, es necesario preparar, utilizando un micrófono y una tarjeta de sonido de computadora, archivos de sonido que contengan las frases necesarias en cualquier formato accesible para una computadora. Es conveniente usar el programa Sound Forge 9.0, que le permite cambiar cualquier parámetro de los fragmentos de sonido, fusionarlos y eliminar secciones innecesarias. Para reducir la cantidad de memoria utilizada, también debe eliminar las pausas al principio y al final de cada frase.

Todas las frases que deben escribirse en el chip se enumeran en la tabla. También indica su duración aproximada y las direcciones de donde parten en la memoria del chip. Al grabar, estas direcciones deben observarse estrictamente, ya que es por ellas que el programa del microcontrolador de baliza busca los fragmentos de sonido necesarios. Si las frases individuales resultan demasiado largas y no es posible colocarlas en el espacio asignado, deberá realizar cambios en el programa. Las direcciones en las que se encuentran las direcciones del comienzo de las frases están disponibles en la misma tabla.

Al escribir frases en el chip, se utilizan los siguientes comandos, que son secuencias de bytes:

EE 82 44 2F 83 00 C1 ED - configuración de grabación, entrada de señal de audio AnA IN (pin 18 del microcircuito), salida AUX OUT (pin 20);

EE 82 24 26 83 59 D1 ED - configuración de reproducción, salida de audio AUX OUT (pin 20);

EC 91 HH LL ED - comando de escritura, HH - byte alto de la dirección del comienzo de la frase grabada, LL - su byte bajo;

EC A9 HH LL ED - comando de reproducción, HH - byte alto de la dirección del comienzo de la frase que se está reproduciendo, LL - su byte bajo;

EB: comando para detener la grabación o la reproducción (en este último caso, no es necesario, la reproducción se detiene automáticamente cuando se llega al final de la frase);

EF - comando para leer el estado del microcircuito.

Estos comandos difieren de los proporcionados en el manual del usuario del IC porque algunos de los bytes son utilizados por el microcontrolador del adaptador. Por ejemplo, al recibir el byte EF, se forma y transmite a través de la interfaz I2Comando C real para leer el estado del chip.

El programa de terminal que emitirá los comandos debe configurarse para operar a 19200 baudios con ocho bits de datos sin paridad y un bit de parada. La grabación se realiza en el siguiente orden:

- se da un comando de configuración de grabación, después de lo cual se puede escuchar el archivo de sonido reproducido por la computadora usando el control UMZCH conectado a la SALIDA AUX del chip ISD5116ED;

- se da una orden de grabación con la dirección inicial de la frase y, con una mínima pérdida de tiempo, se inicia la reproducción de la frase deseada por el ordenador;

- tan pronto como finaliza la frase, se da el comando para detener la grabación;

- dar un comando para leer el estado del chip ISD5116ED, a lo que se debe recibir una respuesta de tres bytes. El segundo de ellos es el mayor, y el tercero: el byte bajo de la dirección del primero después de la frase grabada libre para escribir en la celda de memoria del microcircuito. Esta dirección no debe ser mayor que la dirección inicial de la siguiente frase en el orden especificado en la tabla.

Таблица

Frase Duración, s Dirección de inicio en DD3 (HEX) La posición de la dirección de inicio en el archivo de programa HEX
Byte alto (HEX) Byte bajo (HEX)
El voltaje de 12 V desapareció, ahora es normal" 3 0000 02AE 02B0
"Se disparó el sensor de balanceo, ahora es normal" 3,1 0260 0277 0279
"La alarma regular funcionó. Ahora es normal" 3,5 04E0 0241 0243
La alarma está encendida" 2 0760 025V 025 D
Sensor de presencia activado" 1,55 0960 0225 0227
Sensor de oscilación activado" 2 0B20 0291 0293
"Sin 12V" 2 odoo 02С8 02CA
alarma deshabilitada" 2,5 OCDE 02E6 02E8
"Perdió 12 V" 4 10С0 OOFD, OOOFF, 0326, 0328 0101, 0103, 032A, 032C
Tono 1000 Hz 0,66 13AO 0173, 01 dom 0175, 01 A.E.
Todo esta bien" 0,97 14С0 01E0 01E2
"Número no reconocido" 2,7 15EQ 04ZA 043S
"Escucha la situación" 1,4 1 820 01 E7, 0212, 022C. 0248, 0262, 027E, 0298, 02B5, 02CF, 02ED 01E9, 0214, 022E, 024A, 0264, 0280, 029A, 02B7, 02D1, 02EF
"Sensor de giro disparado" 3,8 1980 0161, 0163 0165, 0167
Sensor de presencia activado 4 1С00 013E, 0140 0142, 0144
La alarma se apagó" 4,43 1EC0 014C, 014E 0150, 0152
"Espera SMS" 1,17 21CO 03С1 OZC3
"Sensor de presencia activado" 3,15 2320 020V 020D
Encendido conectado" 2,25 2560 0335, 0337, 0340, 0342 0339, 033V, 0344, 0346
"Bateria descargada" 3,2 2740 00EE, 00F0, 031A, 031C 00F2, 00F4, 031 E, 0320

Es recomendable comprobar la grabación realizada escuchándola mediante el mando UMZCH. Para hacer esto, debe enviar un comando de configuración de reproducción, luego un comando de reproducción con la dirección de inicio de la frase y, después de que suene, lea el estado del microcircuito.

Repitiendo el ciclo descrito, todas las frases necesarias se escriben en el microcircuito.

Ensamblaje del sensor de oscilación ajuste conectando la entrada del osciloscopio a la salida del amplificador operacional DA2. El trimmer R2 establece esta salida en un nivel lógico alto. A continuación, especifique experimentalmente la posición del control deslizante de la resistencia. Al agitar el sensor (microamperímetro PA1, cuya flecha se pesa con una pieza de soldadura), el nivel en la salida del amplificador operacional debe cambiar al mismo tiempo que la flecha. El ajuste final se realiza en el vehículo.

La unidad de control del estado de la batería se ajusta aplicando un voltaje igual al voltaje mínimo permitido de la batería (tengo 5 V) en el pin 1 del conector XP11,2 de la baliza. Ajuste la resistencia de corte R18 a un voltaje de 1,05 V en la entrada RA2 del microcontrolador. El resultado es fácil de comprobar. Configure el voltaje a 5...1 V en el pin 12 del conector XP13 y, reduciéndolo lentamente, espere una llamada telefónica con el mensaje "Batería baja". Esto debería suceder a un voltaje mínimo dado.

El resto de componentes del faro no requieren trabajos de ajuste.

Los archivos de placas de circuito impreso en formato Sprint Layout 6.0 y todos los programas necesarios para operar y configurar el sistema se pueden descargar desde ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/06/beacon.zip.

Autor: S. Polozov

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