Zdalne sterowanie
za pomocÄ… telefonu
komórkowego
Siemens S35, część 1
Usługa Short Message
System (SMS) standardowego
telefonu komÛrkowego moÅ‚e
byĘ stosowana do
powaÅ‚niejszych zadaÒ niÅ‚
tylko wymiana zaszyfrowanych
wiadomości. Opisywana
w artykule aplikacja posługuje
siÍ skromnÄ… ìkomÛrkÄ…î do
zdalnego monitorowania
i sterowania urzÄ…dzeniami.
nym kierunku sterownik SMS
na płytce interfejsu zamienia in-
formacje w komunikaty SMS, ktÛ-
Projekt prezentowany w arty- re nastÍpnie zostajÄ… wysÅ‚ane po-
kule jest rezultatem wspÛÅ‚pracy przez szeregowe Å‚Ä…cze interfejsu
Politechniki TFH Georg Agricola do komÛrki, ktÛra z kolei moÅ‚e
i przedsiÍbiorstwa Engelmann & je wysyÅ‚aĘ do dowolnego telefo-
Schrader. Jest to uniwersalny ste- nu na świecie. Informacją steru-
rownik w postaci eksperymental- jÄ…cÄ… moÅ‚e byĘ na przykÅ‚ad ìset
nej pÅ‚ytki (TFH SMS ExBo), 10î, co oznacza uaktywnienie
słułący do zdalnego sterowania wyjścia 10 karty interfejsu i włą-
procesami technologicznymi. WÅ‚Ä…- czenie LED, silnika czy przekaü-
cza siÍ go pomiÍdzy sterowanym nika, poÅ‚Ä…czonego z tym wyj-
urzÄ…dzeniem a telefonem komÛr- Å›ciem. Podobnie w odwrotnym
kowym, co pozwala na zdalne kierunku, sterownik odczytuje
monitorowanie i zdalne sterowa- sygnały wejściowe karty interfej-
nie procesem za pomocÄ… komu- su SMS ze sterowanego procesu
nikatÛw SMS. i generuje odpowiedni komunikat
SMS. W komunikacie mołe byĘ
Sterowanie procesem przekazana, na przykład informa-
Artykuł publikujemy na pod-
za pomocÄ… SMS-Ûw cja: ìw zbiorniku 3 stwierdzono
stawie umowy z wydawcÄ… mie-
PÅ‚ytka interfejsu SMS udo- nadciÅ›nienieî albo ìintruz wywo-
siÍcznika "Elektor Electronics".
stÍpnia dwa poziomy zaawanso- Å‚aÅ‚ alarm w drzwiach 5î lub
wania sterowania. Na poziomie ìbojler domku wakacyjnego zo-
Editorial items appearing on
podstawowym urzÄ…dzenie inter- staÅ‚ wÅ‚Ä…czonyî - moÅ‚liwoÅ›ci sÄ…
pages 35...38 are the copyright
pretuje wiadomości SMS, spraw- niedułe.
property of (C) Segment B.V., the
dza otrzymywane hasło i bezpo- Płytka doświadczalna (Experi-
Netherlands, 1998 which reserves
Å›rednio steruje przekaünikami lub mental Board) TFH SMS ExBo
all rights.
wskaünikami (rys. 1). W odwrot- jest wyposaÅ‚ona w dwa asynchro-
Elektronika Praktyczna 5/2002
35
Tab. 1. Opis wejść/wyjść portów
Port Numer Funkcja
końc.
P1.0 0 WEJŚCIE: połączenie
Rys. 1. Zdalne sterowanie procesem technologicznym za pomocÄ… SMS
z przyciskiem S1
przez telefon komórkowy
P1.1 1 WEJŚCIE: połączenie
z przyciskiem S2
P1.2 2 WEJÅšCIE: poziom TTL,
niczne porty szeregowe, umołli- zaprogramowany do działania
niechronione
wiające przyłączenie w odległym w roli sterownika SMA i jako taki
P1.3 3 WEJÅšCIE: poziom TTL,
miejscu zewnÍtrznego komputera wykonuje trzy podstawowe ope-
niechronione
albo sterownika procesu oraz te- racje:
P1.4 4 WEJÅšCIE: poziom TTL,
lefonu komÛrkowego. Taka kon- - przeprogramowuje telefon ko-
niechronione
figuracja zapewnia wysoki po- mÛrkowy i zajmuje siÍ komuni-
P1.5 5 WEJÅšCIE: poziom TTL,
ziom kontroli i monitorowania, kacjÄ… z nim przez interfejs sze-
niechronione
pozwalajÄ…cy na wymianÍ wy- regowy;
P1.6 6 WEJÅšCIE: poziom TTL,
nikÛw pomiarÛw parametrÛw pro- - odbiera i dekoduje komunikaty niechronione
cesu i innych informacji o stanie SMS: monitoruje wejścia i wyj- P1.7 7 WEJŚCIE: poziom TTL,
niechronione
urządzenia. Płytka interfejsu mo- ścia płytki oraz nimi steruje
P2.0 8 WYJŚCIE: połączenie
Å‚e inicjalizowaĘ telefon komÛr- oraz generuje komunikaty SMS;
z LED0
kowy, ale przesyła niezmienione - przekazuje wiadomości z i do
z tabeli LED D2
SMS-y do zewnÍtrznego kompu- komÛrki oraz zewnÍtrznego sys-
P2.1 9 WYJŚCIE: połączenie
tera. Nadaje to systemowi znacz- temu komputerowego.
z LED1
nie wiÍkszÄ… elastycznośĘ, SMS- Wbudowany w mikrokontroler
z tabeli LED D2
y bowiem sÄ… dekodowane i ge- uniwersalny asynchroniczny od-
P2.2 10 WYJÅšCIE: przekaz
nik
nerowane w zewnÍtrznym kom- biornik-nadajnik (UART) obsÅ‚ugu-
RE2, maks. 200V=,
maks. 1A, maks. 15W
puterze. je komunikacjÍ szeregowÄ…. W tym
zastosowaniu przesyła dane sze- P2.3 11 WYJŚCIE: przekaz
nik
RE3, maks. 200V=,
Sterownik - regowo (np. komunikaty SMS) do
maks. 1A, maks. 15W
oprogramowanie i z telefonu komÛrkowego. Drugi
P2.4 12 WYJÅšCIE: przekaz
nik
Schemat elektryczny sterowni- interfejs szeregowy, do łączności
RE4, maks. 200V=,
ka pokazano na rys. 2. W opisy- z szybkoÅ›ciÄ… 9600 bodÛw z ze-
maks. 1A, maks. 15W
wanym ukÅ‚adzie moÅ‚na uÅ‚yĘ mik- wnÍtrznym komputerem lub ste-
P2.5 13 WYJÅšCIE: przekaz
nik
rosterownika AT89S8252 albo rownikiem procesu, jest zrealizo-
RE5, maks. 200V=,
AT89LS8252 firmy Atmel. Ich wany programowo. Na płytce in- maks. 1A, maks. 15W
rdzeÒ jest kopiÄ… popularnego mik- terfejsu mieÅ›ci siÍ takÅ‚e ukÅ‚ad P2.6 14 WYJÅšCIE: poziom TTL
ze sterownika
rokontrolera 8051 i zawiera 8- zegara czasu rzeczywistego z ba-
74AC/HCT240
kilobajtowÄ… pamiÍĘ programu teryjnym podtrzymywaniem
P2.7 15 WYJÅšCIE: poziom TTL
Flash oraz 2 kB nieulotnej pamiÍ- (ukÅ‚ad scalony IC6) oraz zÅ‚Ä…cze
ze sterownika
ci danych. Mikrokontroler został ciekłokrystalicznego wyświetlacza
74AC/HCT240
Elektronika Praktyczna 5/2002
36
Rys. 2. Schemat elektryczny układu
matrycowego do wyÅ›wietlania Sterownik - sprzÍt przygotowana do peÅ‚nienia funkcji
SMS-Ûw (K6). Sterownik wraz z kilkoma do- uniwersalnej platformy do stero-
Polecenia są wysyłane szerego- datkowymi układami peryferyjny- wania komunikatami SMS i jest
wo do telefonu komÛrkowego mi, tworzy podstawowy ukÅ‚ad wyposaÅ‚ona w wiele zÅ‚Ä…czy.
z uÅ‚yciem standardowych poleceÒ obsÅ‚ugi komunikatÛw SMS. JeÅ›li Mikrokontroler IC1 jest takto-
modemowych Hayes (polecenia przyjrzeĘ siÍ schematowi z rys. 2, wany sygnaÅ‚em z oscylatora z re-
AT - sterowanie modemowe omÛ- moÅ‚na zauwaÅ‚yĘ, Å‚e pÅ‚ytka inter- zonatorem kwarcowym w standar-
wiono we wstawce). fejsu TFH SMS ExBo została dowej konfiguracji (X1, C7 i C8),
Elektronika Praktyczna 5/2002
37
wstawiaĘ zworki JP1, wtedy diody ExBo. Bateria podtrzymująca (BT1)
WYKAZ ELEMENTÓW
nie bÍdÄ… Å›wieciĘ. Z pozostaÅ‚ych jest Å‚adowana przez D7 i zapew-
Rezystory
wejśĘ P1.0 i P1.1 korzystajÄ… przy- nia, Å‚e IC6 bÍdzie nadal odmierzaÅ‚
P1: 10k&!
ciski SW1 i SW2. czas, gdy na wejściu K8 zabraknie
R1, R2: 330&! R-pack Wyjścia cyfrowe P2.0 - P2.7 są zasilania.
buforowane przez IC3. Cztery Opcjonalny wyświetlacz LCD
R3: 1,5k&!
z nich sÄ… wykorzystane do stero- przyÅ‚Ä…cza siÍ do zÅ‚Ä…cza K6. Jest
R4: 1,8k&!
wania przekaünikami RE2 do RE5, to ciekÅ‚okrystaliczny wyÅ›wietlacz
R5: 4,7k&!
ktÛrych styki zwierajÄ…ce sÄ… poÅ‚Ä…- alfanumeryczny o czterech 20-zna-
Kondensatory
czone ze złączem K2. Z tym złą- kowych wierszach. Mołna zasto-
C1...C6: 100nF
czem Å‚Ä…czÄ… siÍ takÅ‚e dwa wyjÅ›cia sowaĘ takÅ‚e inne wyÅ›wietlacze,
C7, C8: 27pF
TTL, OUT6 i OUT7. Stan wyjśĘ pod warunkiem, łe mają sterow-
C9: 10µF/25V
P2 jest wyÅ›wietlany przez linijkÍ niki zgodne ze sterownikiem Hi-
C10: 100µF/25V
diod LED D2. åwiecenie tych tachi HD44780. Potencjometr P1
C11...C15: 1µF/16V diod zaleÅ‚y od uÅ‚ycia zworki JP2, sÅ‚uÅ‚y do regulacji kontrastu wy-
podobnie jak świecenie D1 od świetlacza.
C16: 10µF/10V
JP1. SygnaÅ‚y selekcji ukÅ‚adÛw pery-
Półprzewodniki
Jak wspomniano, na płytce feryjnych są w prezentowanym
D1, D2: matryce LED 1x8
znajdujÄ… siÍ dwa interfejsy szere- ukÅ‚adzie generowane przez ukÅ‚ad
D3, D4: LED
gowe. Złącze K3 słuły do połą- GAL16V8 (IC5). Na podstawie
D5: 1N4002
czenia z telefonem komÛrkowym, wejÅ›ciowych sygnaÅ‚Ûw adreso-
D6: BAT48
a K4 z portem szeregowym kom- wych generuje sygnały wyboru
D7: 1N4148
putera zewnÍtrznego lub sterow- dla ukÅ‚adÛw peryferyjnych. SześĘ
IC1: AT89S8252
nika procesÛw. Poziomy sygnaÅ‚Ûw sygnaÅ‚Ûw selekcji: CS0 do CS5
IC2: 74HCT573
obu interfejsÛw (V24) sÄ… przez IC7 jest doprowadzonych do listwy
IC3, IC4: 74ACT240 (MAX207) konwertowane do po- kontaktowej K5.
ziomu TTL, z jakimi pracujÄ… ukÅ‚a- Do zasilania ukÅ‚adÛw na pÅ‚ytce
IC5: GAL16V8
dy zamontowane na pÅ‚ytce. Na- sterownika i Å‚adowania komÛrki
IC6: RTC72421
piÍcie 10V jest dostarczane na sÅ‚uÅ‚y stabilizator 5V - IC8. Zasi-
IC7: MAX207
zÅ‚Ä…cze K3 (telefonu komÛrkowego) lacz sieciowy o napiÍciu 9 do 12V
IC8: 7805
z wyprowadzeÒ T1OUT, T2OUT i prÄ…dzie 800mA przyÅ‚Ä…cza siÍ do
Różne
i T3OUT przez zworkÍ JP3. Jej K7 lub K8. Dioda D5 zabezpiecza
BT1: CR2032
usuniÍcie odÅ‚Ä…cza to napiÍcie (zob. pÅ‚ytkÍ przed przypadkowym od-
F1: 1AT
tab. 2). PrÄ…d do Å‚adowania komÛr- wrÛceniem polaryzacji zasilania,
JP1...JP5: jumpery 1x2
ki jest dostarczany przez styk a dioda LED D3 sygnalizuje włą-
K1: ZWS8/1
9 złącza K3, jełeli jest wstawiona czenie zasilania wyłącznikiem S4.
zworka JP5. Projekt prof. B. vom Berg
K2: ZWS12/1
Mikrokontroler IC1, podobnie i P. Groppe
K3, K4: DB9M
jak inne klony procesora 8051, (Politechnika Georg Agricola)
K5: ZWS26
potrzebuje kilku zewnÍtrznych
K6: ZWS14
ukÅ‚adÛw peryferyjnych. Przede
K7: ARK2 Tab. 2. Przeznaczenie zworek
wszystkim magistrala adresÛw i da-
K8: gniazdo MiniJack mono JP1 Włączenie dołącza diody LED D1
nych muszą byĘ multipleksowane
(wyświetlanie stanu wejść)
RE2...RE5: przekaz
niki SPDT/5V
w porcie P0, do czego (za pomocÄ…
JP2 Włączenie dołącza diody LED D2
S1...S3: mikroprzełączniki
sygnału ALE) słuły przerzutnik
(wyświetlanie stanu wyjść)
X1: 11,0592MHz
typu D (IC2). SygnaÅ‚y adresÛw sÄ…
JP3 Zasilanie kabla danych Data Link
dekodowane przez GAL IC5, ktÛry
dodatnim napięciem:
a sygnał kasowania jest wytwarza- generuje sygnały selekcyjne (wybo- - włączyć tylko w przypadku użycia
gotowego kabla danych Data Link
ny w obwodzie S3, C9 i R5. Dioda ru układu) dla pozostałych pod-
JP4 Kontroluje prÄ…d Å‚adowania baterii
LED D4 sygnalizuje gotowośĘ te- zespoÅ‚Ûw karty interfejsu. Linie
komórki (nie włączać z komórką
lefonu GSM. W tab. 1 przedsta- adresowe wraz z liniami RD i WR
Siemens S35):
wiono przyporządkowanie wejśĘ i wyboru układu (CS) są zebrane
- włączyć: ładowanie standardowe 5V,
i wyjśĘ (oraz ich funkcje) odpo- na listwie kontaktowej K5.
150mA,
- nie włączać: ładowanie szybkie 5V,
wiednim wyprowadzeniom portÛw W ukÅ‚adzie znajdujÄ… siÍ obsÅ‚u-
400mA - tylko w razie użycia
procesora. giwane przez mikrokontroler: ze-
gotowego kabla Data Link
Złącze K1 umołliwia doprowa- gar czasu rzeczywistego oraz złą-
(zob. druga część tego artykułu).
dzenie do portu wejściowego P1 cze wyświetlacza ciekłokrystalicz-
JP5 A
adowanie baterii komórki dodatnim
mikrosterownika do sześciu syg- nego.
napięciem (nie włączać z komórką
naÅ‚Ûw wejÅ›ciowych. SÄ… one za W niektÛrych zastosowaniach
Siemens S35):
- włączyć: pozwala ładować baterię
pośrednictwem bufora IC4 wy- bardzo wałny jest dokładny czas,
komórki za pośrednictwem kabla
Å›wietlane przez linijkÍ diod LED w tym celu w ukÅ‚adzie jest zegar
Data Link,
D1. Jełeli nie jest to potrzebne czasu rzeczywistego (IC6). Utrzy-
(zob. druga część tego artykułu)
lub chce siÍ maksymalnie ograni- muje on poprawny czas bieÅ‚Ä…cy
- nie włączać: we wszystkich innych
czyĘ pobÛr prÄ…du, to nie naleÅ‚y dla caÅ‚ego systemu TFH SMS przypadkach.
Elektronika Praktyczna 5/2002
38