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PCB y montaje de Alarma GSM-GPS  V4.

Esta página presenta el montaje propuesto para la Alarma V4. Se usa un PCB genérico (mostrado en la primera figura), que sirve para casi cualquier tipo de configuración de la alarma.

El montaje se describe paso a paso. Se recomienda encarecidamente seguir el orden de montaje propuesto aquí, comprobandolo todo tal como se indica. Un montaje descuidado suele llevar a errores dificiles de encontrar posteriormente.


 Mayo de 2009:  Hemos publicado el programa para el PIC gratuitamente (en formato HEX) y puesto en marcha un foro de ayuda entre usuarios / constructores de la alarma.
Toda la informacion, y los programas, se suministran gratuítamente tal cual están, sin ninguna garantía de buen funcionamiento.

1.- La placa de circuito impreso.

 El dibujo de la placa se ha hecho tal y cómo se vería desde el lado de los componentes. La figura superior sirve para imprimir, es un GIF del que hay que buscar la escala adecuada. Descarga un PDF con el dibujo ya correctamente escalado.

La figura inferior muestra el mismo circuito, con las pistas coloreadas para facilitar la descripcion del montaje. Usamos los componentes (las resistencias y diodos principalmente) de un modo un poco atípico, para conseguir una placa de una sola cara y sin puentes. Algunas resistencias y diodos quedan verticales, otros quedan tumbados con mayor o menos longitud de los terminales, incluso algunos quedan medio acostados. Por eso no se ha dibujado la serigrafía de componentes.

Realizaremos la placa siguiendo el método que mejor conozcamos (este es el mío) , y taladraremos todos los agujeros (o al menos todos los que vayamos a usar, pues dependiendo del tipo de alarma que montemos, dejaremos partes sin usar).

Como se ve, dada la amplitud de las pistas, podemos incluso usar una placa de prototipos de las que llevan pads (no las que llevan tiras) y taladros por toda la placa.

2.- El zócalo y la alimentacion.

Comenzaremos soldando el zócalo en su posición, esto nos permitirá hacer comprobaciones con el tester, desde el lado de los componentes, entre los distintos pines del zócalo.

Arriba a la derecha se sitúa la entrada de corriente, soldaremos ahí dos pines o bien cualquier tipo de conector de alimentacion apropiado para usarlo con nuestra fuente de alimentacion. La pista negra es la que va a 0V la pista violeta va a +V. Ojo, no estamos alimentando todavía, solo ponemos el conector.

Seguidamente conectamos los componentes de la alimentacion para el PIC. Estos son: un regulador 78L05, dos condensadores electroliticos, un diodo zener de 5V1, y un diodo 1N4148 (en otros esquemas hemos puesto un 1N4004, pero el 1N4148 es suficiente en este caso concreto) .

Todos estos componentes (los cinco) deben montarse en su posición correcta, no se pueden invertir los pines. Si no sabes o no entiendes esto, no deberías estar montando este circuito !

Esta disposicion, con el 78L05 tras el diodo y el otro regulador fuera del diodo (por decirlo de alguna forma), es ligeramente diferente a la mostrada en otros esquemas, pero es correcta, y mejor que la anterior.

Además, debemos soldar un condensador de 100 nf entre la linea de 0V y la de 5V, su posicion se ve en la figura de la derecha, está debajo del PIC, es decir en el centro y abajo entre las pistas roja (5V) y negra (0V).

Es el momento de de aplicar la alimentación, comprobaremos que entre los pines 5 y 14 del zócalo, hay 5V. Si no es así, hay algo mal montado. Si todo está bien, quitamos la alimentacion y podemos seguir con el montaje.

3.- LED y  Xtal.

El LED y una resistencia de 220 Ohm se sueldan en serie en la salida RA3 del PIC, es su PIN Nº 2. En la figura se muesta la pista de color naranja. El orden de montaje es indiferente, pero el LED tiene polaridad.

El Xtal de 3.579 Mhz (exactamente !) y dos condensadores de 22 pF  (suelen ser cerámicos, tipo lenteja), van en las pistas de color marron, conectados a los pines 15 y 16 del PIC (la posicion de los condensadores no se ve en la figura de la derecha, puede verse en la figura general, arriba).

4.- Polarización de entradas.

Es obligatorio colocar siete resistencias de 4K7 en otras tantas entradas del PIC, se usen o no se usen, estas entradas han de ir forzadas a  0 o 5V a través de una resistencia. En la figura de la derecha se han coloreado de blanco estas siete resistencias.

  • Reset (4) y RB0 (6), arriba a la izquierda, se conectan a +5V.
  • RB2 (8), abajo a la izquierda, se conecta a 0V.
  • RB4, RB5, RB6, RB7  (10, 11, 12, 13), abajo a la derecha, se pueden poner individualmente a 0V o 5V, según convenga.

Como se puede ver en la figura, se ha previsto que cada una de las resistencias que polarizan las entradas RB5~RB7, se pueda conectar a 0V o a 5V, en la figura se muestra la linea blanca interrumpida, para hacer más evidente esta posibilidad. En otros esquemas hemos puesto RB7 a +5V, y las otras tres a 0V.

Comprobamos con el tester todas estas entradas, debemos medir la resistencia entre cada PIN y VCC o GND.

Alimentamos el circuito sin colocar el PIC, con un cable podemos hacer un puente entre los pines 2 y 14 del zócalo, se ha de encender el LED. Si el LED no se enciende, es que está mal colocado (recordemos que tiene polaridad).

Con la alimentacion desconectada, pinchamos el PIC de la Alarma4, y aplicamos nuevamente la alimentación. Se encedera el LED durante unos segundos, luego se apagará. Si esto no sucede, es que el circuito oscilador (Xtal y condensadores) no está bien montado, repasaremos las soldaduras.

Si todo va bien, desconectamos la alimentación y retiramos el PIC del zócalo.

5.- Conexion de datos.

Es (casi) imprescindible montar la conexión de datos, y un cable de conexion al PC, de otro modo la alarma sería prácticamente inutil.

El cable se puede montar con un MAX232 y un regulador 78L05. Esta placa no lleva alimentacion para el cable, por eso debemos hacerlo autoalimentado con su propio 78L05. El cable acabará en tres pines (GND, TX, RX) hembra o macho.

Montamos una tira de cuatro pines (macho o hembra) en la posición que se indica en la figura de la derecha. En este conector conectaremos indistintamente el cable de conexion al PC o el telefono.

La resistencia de polarizacion de RB0 ya la hemos montado anteriormente. Montaremos un diodo 1N4148 en la posicion que se indica (ojo con la polaridad) en serie en la linea RB0.

Montamos una resistencia de 4K7 en la posicion que se indica, en serie con la linea RB3.

El cuarto PIN del conector, proporcionará la alimentacion al telefono. Podemos dejar esta parte para el final, pues este PIN no se usa en las conexiones con el PC y además el telefono puede -de momento- funcionar con su bateria, es decir que podremos incluso probar el telefono sin haber construido su alimentación.

Pinchamos el PIC, aplicamos alimentación al módulo, lo conectamos al PC con el cable. Arrancamos el programa Goofy.exe, y podemos leer la configuarcion, modificarla, grabarla, familiarizarnos con las distintas opciones, etc...  La configuracion de las entradas de sensores se debe ajustar ahora a la elegida durante el montaje de las resistencias que van a RB4~RB7.

Si tenemos el movil (modem GSM), podemos construir su cable, sacando las cuatro lineas VCC, GND, TX y RX, desde el conector de movil (procedente de un manos libres) a una tira de cuatro pines (hembra o macho).

Podemos probar el movil conectado al módulo, comprobamos que responde las llamadas de voz y datos, etc...

6.- Salida de sirena y auxiliar.

Los pins RA1 (18) y RA0 (17) corresponden a las salidas de Sirena y Auxiliar respectivamente. Los componentes que menjan estas salidas pueden dejarse sin montar, si no se van a usar.

Si alguna de estas salidas se usa, se colocará una resistencia de 4K7 en serie a la salida y un transistor 2N2222. Para el caso que esta salida vaya a menejar un rele, se ha previsto la colocacion de un diodo 1N4148 de proteccion. Puede omitirse el diodo si la carga que se va a manejar desde el transistor no es una carga inductiva.

7.- Entradas RB4~RB7.

Para las entradas RB5, RB6 y RB7 se ha previsto en el trazado de la placa un tipo de conexion flexible, es decir configurable a gusto del usuario, dependiendo de las necesidades de sensores e interruptores.

Ya he mos visto que cada una de las lineas se puede polarizar a 0V o 5V, con resistencias (que ya deben eestar colocadas). En la figura se puede ver una linea blanca que use las pistas de color verde. Aqui se colocará una resitencia en serie de 4K7 si el pin correspondiente esta polarizado a  0V, o bien un puente (un cablecillo) si la correspondeinte entrada se polarizó a 5V.

Las seis entradas externas se situal a la derecha en la placa, estas entradas se unen a las pistas verdes por diodos. La polaridad de los diodos depende a su vez de la polaridad de las conexion de ese PIN, y esto a su vez influye en la configuracion interna del PIC que se hace con el programa goofy.exe.

En caso de duda, consulta en la lista de correo especificando claramente cuantas entradas necesitas, y si se activan a nivel alto o a nivel bajo.

Tambien en esta figura se puede ver que el sensor de movimiento, conectado en RB4, la pista de color marron en el dibujo, se pude conectar tanto a 5V como a 0V, y de puede poner en vertical o en horizontal, según interese para que su sensibilidad sea máxima.

En este momento ya tenemos una alarma, con todas sus funciones fundamentales, entrada de sensores, ON/OFF, sensor de movimiento, salida para sirena, salida auxiliar, configuracion por conexion al PC, avisador remoto GSM, configuracion por conexion GSM.

8.- Alimentacion del telefono.

Instalemos el regulador 7806 para alimentar el teléfono, de modo que éste se cargará desde a bateria del vehículo. Este regulador tambien es necesario para alimentar el GPS (si se va a usar).

Además colocamos una resistencia de 10 Ohm, 1 Watio en serie entre la salida del regulador y el PIN de alimentacion del conector.

Excepcionalmente, con algunos teléfonos, los 6V de este regulador no son suficientes para comenzar el proceso de carga, tendremos que usar un 7808 que da 8V, esto da buen resultado para el teléfono pero nos complica la alimentacion del GPS, además aumenta el calor disipado por la resistencia. Por eso, si funciona con el 7806 (la mayor parte lo hace), preferimos usar un 8606.

El regulador ha de ir refrigerado, atornillandolo a un disipador metálico. Se puede poner acostado sobre la placa con su disipador (hay espacio para ello), o bien se puede poner por el lado de las soldaduras, atornillado a la caja, si se usa una caja metálica.

Comprobaremos que el teléfono, conectado por su cable al conector de cuatro pines, entra en carga al aplicar la alimentacion, el regulador se calienta (no en exceso), y cuando termina de cargar, el propio teléfono corta el proceso de carga, esto se repite periódicamente .

9.- Conexion del GPS.

Este circuito se ha diseñado para el GPS HICOM HI-203, HI204, y similares, con conexion serie 232 (no USB !), este GPS acepta una alimentacion de 4 a 6 Voltios  (ojo, otras marcas requieren 5V, o 12V).

Usaremos un conector minidin (la contraparte del que lleva el GPS), del que sacaremos tres cables: VCC, GND y TX.

Para no complicar el circuito impreso, la conexion de los tres cables del GPS se encuentra en distintos puntos del circuito, no se ha previsto un conector en el circuito, los cables se sueldan cada uno en un PAD y queda el conector minidin (aereo) como método para desenchufar el GPS.

La conexion de datos va a la pista pintada de azul (RB2), soldaremós ahí el cable TX y soldaremos tambien una resistencia de 4K7 en serie, en la poscion marcada, en esta  imagen, abajo a la derecha.

La conexion VCC del GPS va directa a 6V, a la salida del 7806 (abajo a la izquierda en esta figura). ATENCION: Si hemos usado un 7808, necesitaremos rebajar la tension proporcionada al GPS usando -por ejemplo- varios diodos en serie, no podemos meter 8V directamente al GPS, o se quemará.

La conexion GND del GPS se hace en la pista pintada de color gris, arriba a la izquierda en esta figura. La salida RA2 lleva una resistencia en serie de 4K7 que gobierna un transistor 2N2222, y este es el que activa/desactiva la alimentacion del GPS.

Una vez montado el GPS, con el modulo conectado al PC, podemos ver que el módlo se enciende al aplicar alimentacion a la alarma, se apaga automáticamente diez minutos despues de armarse la alarma (despues de 10 minutos de estar el led destellando).

Tambien, en una conexion directa con el PC, o bien vía modem, podemos encender/apagar el GPS, podemos ver las sencias NMEA que envía el GPS, y podemos practicar la conexion desde un programa navegador.

Se recomienda hacer primero pruebas con una conexion local, para despues repetirlas en una conexion GSM.

10.- Navegador (GPS IrDa).

La salida de datos del GPS con formato infrarrojo (apto para ser captado por un PocketPC por su puerto COM4) se hace por el PIN RB1, ahí conectaremos una resistencia 4K7 y un transistor 2N2222, de la salida del transistor llevaremos un cable hasta el salpicadero del vehículo, donde ponemos un LED (o más en serie) y en serie al led una resistencia limitadora que conecta el LED con VCC del vehículo (unos 12V).