Faq - Gsm Сигнализации

[Bar_boss]

Вопрос: Как осуществляется управлением GSM терминалом в охранной сигнализации?

Ответ: С помощью  АТ команд передаваемых в GSM терминал через последовательный порт микроконтроллера, которые формируются в зависимости от заложеного алгоритма работы. С помощью АТ-команд команд можно формировать голосовые вызовы, SMS сообщения, передачу данных, работу с памятью терминала и SIM картой, USSD запросы и т.д

Вопрос: Какие АТ-команды наиболее часто используются в сигнализациях для управления GSM терминалом?

Ответ: GSM терминал общается с микроконтроллером или компьютером по последовательному протоколу RS232. Следовательно, они должны работать на определённой скорости. Скорость работы последовательного порта устанавливается командой AT+IPR=9600. Цифровое значение после символа = может иметь следующие значения - 0, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200. 0 – это автовыбор скорости работы, и, как правило, это значение установлено по умолчанию.

AT+CPBS=«SM» - выбор телефонной книги, где хранятся все сохранённые вами номера, на который сигнализация может производить дозвон. Телефонная книга может быть сформирована как на SIM карте, так и в памяти GSM терминала. Рекомендую использовать книгу на SIM карте, как раз ей и соответствует значение «SM», приведённое в нашем примере.

ATD1234567;- сделать голосовой вызов по номеру 1234567. Синтаксис данной команды должен завершаться символом «точка с запятой». Команда применяется для номеров, которые не сохранены в телефонной книге.

Если же номер сохранён, например, на SIM карте, и SIM карта выбрана в качестве телефонной книги (обычно, так оно и есть по умолчанию), то для его вызова существует команда ATD>1;. Числовое значение определяет номер ячейки карты, где хранится вызываемый номер.

ATDL - позвонить по последнему набранному номеру.

На любую из команд группы ATD можно получить следующие ответы от GSM терминала: RING – ответ на каждую посылку вызова, BUSY – номер занят, NO ANSWER – номер не отвечает, NO CARRIER – неудачная попытка установить связь, NO DIALTONE – нет сигнала на линии, СONNECT – успешное соединение. Используя эти командами можно осуществлять управление исходящими вызовами, а приняв и прочитав ответы, микроконтроллер сигнализации, согласно заложенного алгоритма, принимает решение о дальнейших действиях – например, если первый номер, на который был проведён вызов занят, он начинает звонить на следующий и т.д.

ATA – ответить на входящий вызов. А для чего вообще сигнализации принимать входящие звонки? Дозвон на сигнализацию (а не с неё, как при тревоге) используется, если вы хотите, допустим, произвести аудиоконтроль помещения в любое время, а не только при тревоге. Кроме того, можно организовать дистанционное управление удалёнными объектами – позвонив на нужный номер и введя пароль доступа можно включить или выключить определённую нагрузку.

ATH0 – разорвать все соединения. Может принимать значения 0..5, указывающие какие виды связи нужно разорвать. Использование команды АТН (без числового значения) разорвёт текущее соединение и сбросит входящий звонок (если в данный момент идёт вызов). Для чего используется эта команда, думаю понятно.

AT+CLIP =1 – Эта команда включает режим CLI (Calling Line Identification – автоматический определитель номера). При входящем вызове, если активирована эта команда, GSM терминал выдает в ответ не просто сообщение RING, а добавляется строка, например - +CLIP: "+37529ХХХХХХХ",145,"",,"",0 . Рассмотрим более подробно эту строку более подробно. +375 – код страны (в нашем случае - Беларусь), 29 – префикс оператора сотовой связи, ХХХХХХХ- номер телефона, 145 - формат номера в сообщении (145 - международный формат, 129 – неизвестный формат), 0 - данные верны (1 - данные не дает оператор 2 - данные недоступны из за ограничений сети). Принимаемая строка может иметь и такой вид - +CLIP: "+37529ХХХХХХХ",145,"",," main ",0. «main» - имя в записной книге (если номер, с которого осуществляется вызов, сохранён в ней). Полезность этой команды очевидна – с её помощью можно сделать дозвон на GSM терминал только с определённых номеров. Например, для аудиоконтроля – зачем, что бы кто-то другой, кроме вас мог прослушивать охраняемое помещение? Или заменить такую функцию, как ввод пароля – ваша идентификация будет происходить по телефонному номеру. Хотя, тут есть и один недостаток – если у вас не окажется под рукой телефона, номер которого является разрешённым для подключения, то соответственно, не получится установить соединение. Поэтому, при разработке сигнализаций с функцией дозвона на неё, смотрите, что вам более удобно – идентификация по телефонному номеру или по паролю.

AT+GSMBUSY=1 - запрет всех входящих звонков (1 - запретить все входящие звонки 0 - разрешить входящие звонки). Возможно, иногда будет полезной. Например, запрет на соединение с GSM терминалом, когда сигнализация снята с охраны.

SMS сообщения, как и номера голосовых вызовов, могут храниться в разных областях памяти GSM терминала, а так же на SIM-карте. SMS сообщение, сохраняется в любой области памяти с номером (может быть несколько номеров), на который будет отправлено в случае необходимости. По умолчанию все входящие сообщения сохраняются на SIM-карту. При поступлении сообщения, терминал возвращает сообщение: +CMTI: «SM»,1, где SM – область памяти – SIM-карта, 1 - номер полученного сообщения.

AT+CMGF =1 - формат сообщений. 0 - это режим PDU, управление кодом команды. Вывод сообщения в HEX коде. этот режим установлен по умолчанию, 1 - текстовый режим. Команды текстовые. Вывод сообщения в текстовом виде.

AT+CMGR=1,0 - команда чтение определённого текстового сообщения. 1 – это номер SMS , 0 - обычный режим (1 - не изменять статус).

AT+CMGD=1,0 команда удаления SMS. 1 - номер сообщения, 0 режим удаления (0 - удаление указанного сообщения, 1 - удаление только всех прочитанных сообщений, 2 - удаление прочитанных и отправленных сообщений, 3 - удаление всех прочитанных, отправленных и не отправленных сообщений, 4 - удаление всех сообщений).

AT+CMSS=1. Наиболее часто применяемая в нашем случае команда. Она оправляет сохранённое на SIM – карте сообщение. Числовое значение обозначает номер ячейки памяти, где храниться сообщение

AT+CMGS=«xxxxxxxxx» - отправка SMS на любой номер.

Несколько дополнительных АТ – команд, которые могут найти применение в охранной сигнализации:

AT+CSQ – уровень сигнала сети. В ответ модем возвращает два числа, например, +CSQ: 10,0. 10, - уровень сигнала. Он может принимать значение 0..31 или 99. Чем больше это значение, тем выше уровень. 99 – отсутствие сигнала. Данная команда для охранной сигнализации может оказаться очень полезной. Дело в том, что злоумышленники могут применять подавители сети («глушилки GSM») и это позволит отследить данные действия – при падении сигнала сразу отправить соответствующее сообщение. Возможно, не всегда это получится, если сигнал будет подавлен мгновенно, но ввести такую функцию в сигнализацию очень желательно.

AT+CMIC=0,15 – команда для установки чувствительности микрофона. Чувствительность определяется числовым значением, которое находится после символа =. В сигнализациях используется очень часто – для аудиоконтроля охраняемого помещения. Экспериментируя с этим значением, можно добиться слышимости малейших шорохов.

ATD#100#; Эта команда относится к так называемым USSD запросам. С её помощью можно посмотреть состояние счёта телефонного номера. Функция очень нужная и полезная, т.к. при отсутствии денег на счёту, GSM терминал попросту не сможет работать. Числовое значение – это номер USSD запроса. У различных операторов сотовой связи этот номер может отличаться. При использовании этой команды возвращается сообщение типа +CUSD: 0, «Vash balans 500 rub».

AT+CPAS - текущее состояние телефона. Возвращает ответ +CPAS: 0. Числовое значение обозначает следующее: 0 – готовность к работе, 2 - ответ и выполнение команд не гарантируется, 3 - идет входящий звонок, 4 установлено голосовое соединение. Команда может пригодится во избежание различных коллизий - проверки состояния терминала перед началом формирования вызова или отправки текстового сообщения.

Рассмотренные здесь АТ – команды являются лишь очень малой частью от общего количества существующих. Но для построения с их использованием алгоритма работы простой охранной GSM сигнализации их вполне достаточно.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Bar_boss]

Вопрос: Как организовать основное и резервное питание сигнализации?

Ответ: Залогом надёжной работы любого электронного устройства является его обеспечение стабильным и надёжным питанием. Охранные сигнализации относятся к устройствам, которые постоянно находятся во включенном состоянии, поэтому разработке их блоков питания нужно уделить особое внимание. Помимо этого, обязательным условием является обеспечение охранной сигнализации резервным питанием на случай пропадания электроэнергии. При пропадании основного питания сигнализация должна переключиться на режим работы от резервного источника питания, и перейти обратно при его восстановлении.

В качестве резервных источников питания обычно используют кислотные герметичные аккумуляторы. Они бывают различной емкости, наиболее распространенные имеют значение емкости от 1,3 до 7 А*h. Основным достоинством таких аккумуляторов является то, что они могут работать в так называемом «буферном» режиме. Использование этого режима позволяет очень просто организовать подзарядку резервного аккумулятора. Чем выше емкость аккумулятора, тем больше время, которое сигнализация сможет проработать в автономном (т.е. аварийном) режиме. Рассмотрим схему блока питания сигнализации:

Постоянное напряжение 16-18В сглаживается конденсатором С1 и поступает на вход стабилизатора LM7815 для получения значения 15В. Почему именно 15В? Дело в том, что бы резервный аккумулятор постоянно находился в заряженном состоянии при работе в буферном режиме, на него необходимо подать напряжение порядка 13,6-13,8В. Именно это напряжение мы и получаем после диодов VD1 и VD2 – за счёт падения напряжения на каждом из диодов 0,7В. Кроме того, использование диода VD2 предотвращает дополнительный разряд аккумулятора при его работе через цепь стабилизатора DA1. Следовательно, при наличии основного питания аккумулятор находится в режиме постоянной подзарядки, а при его пропадании питает всю схему сигнализации, обеспечивая автономный аварийный режим работы.

Напряжение 13,6В помимо обеспечения буферного режима работы аккумулятора используется и для других целей – например, питания датчиков движения, GSM модуля, сирены и т.д. Учитывая, что по цепи 13,6В потребляемый ток может быть значительным, стабилизатор DA1 желательно установить на теплоотвод и выбирать диоды VD1-VD2 с соответствующим током. Стабилизатор DA2 LM7805 выдаёт постоянное напряжение +5В и служит для питания микроконтроллера и остальной схемы охранной сигнализации. Если вы захотите повторить одну из схем охранной сигнализации, описание которых приводилось в первой части нашего обзора, то рекомендую сделать блок питания по приведённой выше схеме.

Вопрос: Как контролировать основное (сетевое) питание сигнализации - т.е его пропадание и восстановление?

Ответ: Рассмотрим узел контроля основного питания (см. рисунок блока питания). Он представляет собой делитель напряжения на резисторах R1 и R2. Делитель включен в точку последовательного соединения диодов VD1 и VD2. При наличии основного питания в этой точке напряжение будет примерно 14,3В относительно общего провода. Соответственно, в средней точке делителя значение напряжения составит около 4,5В. Этот уровень напряжения подаётся на вход АЦП микроконтроллера для мониторинга наличия основного питания. При пропадании основного питания уровень на входе АЦП становится близким к нулю, что отслеживает микроконтроллер и в зависимости от заложенного в него алгоритма, принимает определённое решение – например, отправляет SMS об аварии питания.

Вопрос: Какие датчики применяются для охранных сигнализаций?

Ответ: Датчики могут иметь различную конструкцию, например, магнитоуправляемые контакты, кнопочные выключатели (концевики), инфракрасные датчики движения, ультразвуковые, емкостные датчики, акустические датчики разбития стекла и т.д. Как правило, на выходе они имеют нормально-замкнутый контакт, который при тревожном событии размыкается.

Вопрос: Какие существуют схемы включения датчиков в охранную сигнализацию?

Ответ: Рассмотрим несколько вариантов подключения датчиков к охранной сигнализации (см. рисунок):

1. Подключение датчика без контроля состояния шлейфа. Здесь при помощи подтягивающего резистора на входе микроконтроллера создается положительный уровень напряжения. Однако за счёт нормально-замкнутого контакта SMK в показанной на схеме ситуации на входе микроконтроллера присутствует нулевой (низкий) уровень. При сработке датчика контакт SMK размыкается и уровень на входе меняется на высокий. Данную ситуацию микроконтроллер воспринимает как сигнал тревоги.

Недостаток такого способа включения состоит в том, что если умышленно замкнуть охранный шлейф между датчиком и сигнализацией, то сигнализация просто не будет реагировать на размыкание датчика. Следовательно, для предотвращения этого, нужно применить более совершенный способ.

2. Подключения датчика с контролем состояния шлейфа на короткое замыкание. Для такого включения достаточно непосредственно в датчике последовательно с его контактом установить резистор (R2). При этом он вместе с резистором R1 будет представлять собой делитель напряжения, выход которого подключается к входу АЦП микроконтроллера. Для чего здесь необходим АЦП? Его использование обусловлено тем, что в данной ситуации мы будем не только отслеживать изменение уровня (низкий/высокий) как в предыдущем примере, а измерять напряжение на входе МК. Эта схема работает следующим образом – резисторы делителя выбираются одинакового номинала и, следовательно, при VDD=5B, на входе АЦП будет 2,5В. Интервал напряжений 2…3В считается нормальным уровнем в режиме охраны. При тревожной ситуации контакт размыкается и на вход АЦП подается уровень 5В – это сигнал тревоги. Если же замкнуть шлейф, то на входе АЦП будет присутствовать нулевой уровень, что также воспринимается как нештатная ситуация – короткое замыкание шлейфа.

3. Подключения датчика с контролем состояния шлейфа на короткое замыкание и обрыв. Он является усовершенствованной схемой второго варианта. В данной схеме в датчик добавляется ещё один резистор, который подключается параллельно контактам датчика. Для наглядности, если взять номиналы R2 и R3 1 кОм, а R1 2кОм, то получим следующие значения на входе АЦП - при нормальном состоянии шлейфа (контакты замкнуты)- порядка 1,65В, при сработке датчика - 2,5В, при обрыве шлейфа - 5В и при коротком замыкании шлейфа - 0В. Исходя из этих значений, разбивается весь предел напряжений 0…5В на нужные интервалы, в которых и отслеживается уровень напряжения на входе АЦП микроконтроллера.

Вопрос: Как согласовать уровни микроконтроллера и сотового телефона?

Ответ: Схемотехнической особенностью, с которой приходится сталкиваться при разработке GSM сигнализаций – это согласование уровней сигналов микроконтроллера и сотового терминала. Конечно, эта проблема полностью отсутствует, если микроконтроллер имеет такое же напряжение питания, как и сотовый терминал – т.е. если они питаются от одного источника. А если, например, питание микроконтроллера, и, следовательно, его уровни управления 5В, а сотового терминала (в качестве которого используется обычный сотовый телефон) – 3,3В? В этой ситуации необходимо согласовать входные и выходные уровни. Схема такого согласования приведена на рисунке:

По линии передачи данных от микроконтроллера к телефону уровень ограничивается стабилитроном VD1, а по линии приёма данных в микроконтроллер с телефона уровень поднимается до необходимого значения каскадом на двух транзисторах VT1 и VT2. Два транзистора применяются для того, что бы на входе RX MK получить неинвертированый сигнал от ТХ телефона.

Вопрос: Как согласовать уровни микроконтроллера и GSM терминала, имеющего стандартный СОМ порт?

Ответ: Для согласования уровней микроконтроллера и сотового терминала с СОМ портом самым оптимальным способом будет использование микросхемы МАХ232 в её типовом включении:

Вопрос: Как защитить микроконтроллер от воздействия на него электрошокером через считывающее устройство электронных ключей iButton?

Ответ: Считывающее устройство обычно устанавливаются снаружи охраняемого помещения и практически любой посторонний человек получает возможность воздействия на него. Этим и пользуются злоумышленники. Например, они могут пройтись по считывающему устройству электрошокером. Это чревато выходом из строя микроконтроллера сигнализации. Как вариант, можно установить считывающее устройство внутри охраняемого помещения в скрытом месте и ввести задержку времени при постановке и снятии охраны. Но если всё же оно установлено снаружи, то нужно предпринять определённые меры. Одно из классических схемотехнических решений защиты считывающего устройства показано на рисунке:

Вход ключа зашунтирован варистором R1 для защиты от высокого напряжения. Стабилитрон VD1 ограничивает более низкие значения напряжения (до порога срабатывания варистора), но которые превышают значение 5,1В. Диоды VD2 и VD3 обеспечивают дополнительную защиту. Резистор R4 не относится к элементам защиты – это подтягивающий резистор для обеспечения работы линии 1-wire, по которой работают электронные ключи iButton.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849