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Alarma GSM-GPS  V4.

Se muestra primeramente un esquema completo, y una posible disposición de componentes en el PCB, aunque se recomienda dejar esto para el final y pasar directamente a [alimentacion] [cpu] [sensores] [sirena] [telefono] [gps] [irda]

esquema alarma v4

Alimentación.

Como se puede ver en el esquema, usamos dos reguladores, un 7806 y un 78L05.

  • La toma de corriente puede ser cualqueir fuente de corriente continua de unos 12V.
  • Si se usa una fuente de alimentacion, conviene lleve su propio condensador para filtar la salida, o bien deberemos aumentar la capacidad de C4. No importa si da una tension algo mayor o menor de 12V.

El 7806 alimenta el telefono Siemens (MC1) y el GPS (GC1).

  • El telefono se conecta a MC1 y MC2. El mismo telefono se encarga de comenzar a cargar y detenerse cuando esta cargado.
  • El GPS se conecta a GC1 y GC2. El PIC se encarga de encender/apagar el GPS a través de la salida RA2 que contola la conexion a masa (GC2)
  • El GPS a de soportar casi 6 Voltios  , el HICOM es perfecto para este uso (comprobar tolerancia en el datasheet para otros GPS)
  • El GPS debe estar aislado de masa, como el HICOM (y casi todos los GPS tipo mouse).
  • Si el GPS no es compatible con este tipo de alimentacion, se puede usar igualmente el método usado en la alarma3 (el transistor de salida de RA2 ataca un rele, y el rele aplica 5V al GPS)

El 78L05 alimenta al PIC, y eventualemnte a un MAX232 para el interface del PC (M1 y M2).

Montaje: Tras montar la alimentación, debes comprobar los niveles de tensión a la salida de los reguladores, y tambien que estos no se calientan.


CPU.

Este esquema es el mejor para comprender el funcionamiento de la CPU, los PINs de entrada y su utilidad, los de salida (idem), ... Observa en la figura que estan detallados todos los PINs, su posicion, su nombre y el uso que se le da en la Alarma4.

En la figura de la izquierda se ve la disposicion del PIC, el cristal de 3.579 Mhz, los condensadores de 22pF constituyen el oscilador de reloj.

La resistencia de 4.7K que conecta la linea de RESET a 5V (PIN 4).

Un LED rojo de 3mm y una resistencia de 220 homios se conectan a la patilla RA3 (pin 2) del PIC. La polaridad del LED ha de ser la correcta.

Todas los PINs que se corresponden con entradas en el programa de la Alarma4, deben ir polarizados a 0V o a 5V con sendas resistencias de 4K7.

  • RB0 y RB7 a 5V.
  • RB2, RB4, RB5 y RB6 a 0V.

Montaje: Usa un zócalo para el PIC. Usa un PIC con un programa de prueba para comprobar que esta parte está bien montada (tambien con el PIC de la Alarma4 se verá actividad en el LED)


Sensores.

Cuatro PINs del PIC, RB4, RB5, RB6 y RB7, se dedican a la conexion de sensores.

La entrada de sensores es igual a la usada en la Alarma3. En aquel caso se eligió dibujar tres entradas por PIN, en este caso se dibujan 2.

En la práctica, pondremos tantas entradas como necesitemos, cableadas en paralelo con un diodo cada una.

Las resistencias de polarización (R4, R6, R7 y R8) ya se mostraron en el esquema de la CPU.

Observesé que los diodos de entrada de los sensores van polarizados en una direccion distinta en RB6 y RB7. Funcionalmente estos diodos hacen el papel de una puerta OR.

En RB4 se conecta un sensor de movimiento (una ampolla de vidrío que lleva una gota de mercurio dentro). La entrada va forzada a 0V con una resistencia y el detector de movimiento la conecta a +5V al cerrarse los contactos.

RB5 se usa para activar/desactivar la alarma, exteriormente hay dos conexiones (S51 y S52). La alarma se desactiva si una de ellas se pone a 12V. Internamente, el nivel de tension se adapta con un divisor de tension y se proteje con un zener (no necesario).

RB6 se usa para conectar  sensores externos (S61, S62), estos sensores provocarán que la alarma se dispare al conectarlos a +12V. Internamente RB6 se conecta a un divisor de tension con dos resistencias y se proteje con un zener (no necesario).

RB7 se usa para conectar sensores externos (S71, S72), estos sensores disparan la alarma al conectarlos a 0V. Internamente RB7 va forzada a 5V cion una resistencia.

Montaje: Tras montar los sensores, usa un PIC con un programa de prueba para comprobar que esta parte está bien montada. En las lineas no usadas, puede omitirse el diodo de entrada correspondiente, pero es obligado instalar todas las resistencias de polarización.


Sirena y AUX.

A la izquierda se muestra el circuito de control de la sirena externa, constuido con un transistor 2N2222 de cápsula metálica, y controlado desde el PIC por la linea RA1 (pin 18 del PIC).

Los mismos componentes en idéntica disposición, se usarán si vamos a usar un dispositivo auxiliar (AUX). En este caso la patilla de salida es la linea RA0 (pin 17 del PIC)

Hay que hacer notar que la sirena va permanentemente conectada a 12V (cable rojo de la sirena) y el PIC controla su conexion a masa (cable negro de la sirena). la sirena no debe tener la carcasa metálica, o bien debe tenerla aislada.

Además, si el transistor se va a usar para controlar un relé, hay que añadir un diodo de protección, tal como se muestra en el esquema de esta página.

Montaje: Tras montar el transistor y la sirena, usa un PIC con un programa de prueba para comprobar que esta parte está bien montada. Si no vas a usar una sirena externa, se puede dejar RA1 sin conectar (flotante). Si se usa una sirena muy potente (más de 400 ma), es conveniente usar un rele. La mismas consideraciones se aplican a la salida auxiliar.


Telefono.

El telefono movil se conecta usando un cable de cuatro hilos, dos correspondientes a la alimentacion, 6V y GND (que es tambien masa de datos), y otros dos que son la entrada y salida de datos serie.

La linea TX del telefono va conectada al pin RB0, RX del PIC, a través de un diodo D9, (además de la resistencia pull-up de 4K7 conectada a +5V). Esto garantiza que el insuficiente nivel de tension proporcionado por el teléfono, accione convenientemente la entrada del PIC

La linea RX del telefono, se conecta a RB3, TX del PIC, a través de una resistencia de 4K7, de este modo el excesivo nivel de tension proporcionado por el PIC, no es un problema para el teléfono.

Es decir que la salida del telefono va a una entrada en el PIC, y la salida del PIC va a la entrada del telefono, es una conexion de datos cruzada

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Montaje: Los problemas en esta parte del circuito provienen generalmente de los cables de conexion (niveles de tension en el telefono, etc...). Mira aquí cómo puedes probar los cables.


EsquemaTelefono GPS e Irda

Telefono.

  • D9 y R13, salida de datos del telefono, entrada de datos en el PIC.
  • R15, entrada de datos del telefono, salida de datos en el PIC.

La conexion del telefono va compartida con la conexion del PC, no se pueden usar las dos a la vez.

GPS.

  • R16 y R14, salida de datos del GPS, entrada en el PIC.
  • R19 y Q4, control de la alimentacion del GPS.

Irda.

  • R17 e IR  (diodo infrarrojo), salida de datos Irda para PDA.

Atencion: Hay un cambio importate en la salida de datos del GPS, respecto a la Alarma3, En la Version 3 había un transistor que invertía la señal, en la Version 4 la señal se invierte por software. Espro hace incompatible el PIC de la version 3 con el de la 4, para el caso de que se vaya a usar el GPS.


GPS.

Si no se va a usar GPS se puede prescindir de todos los componentes mostrados en los siguientes esquemas, excepto la resistencia pull-up de 4.7K conectada a RB2, que es obligatoria para no dejar este pin flotante.

Si se usa GPS, hay dos circuitos asociados a él,  el circuito de entrada de datos y el de alimentación. De nuevo, podemos prescindir completamente del circuito de alimentacion si alimentamos al GPS por otros medios (desde la llave de contacto con un regulador aparte, por ejemplo).

GPS-DATOS.

La conexion de datos -TX del GPS compatible RS232- ataca una resistencia, y junto con los diodos internos de proteccion del PIC, la señal puede ser leída por el PIC a niveles TTL. Esta señal TTL va al pin de entrada RB2 en el PIC y es invertida por software. No se usa la linea RX del GPS, al no ser necesaria.

GPS-ALIMENTACION.

La alimentacion del GPS se controla usando un transistor que maneja la linea de masa del GPS, tal como se mostró más arriba. Si el GPS se alimenta a 5V, el regulador de 5V debe ser un 7805 en encapsulado TO220 (no el 78L05 de baja potencia).

Montaje: Usa un PIC con un programa de prueba para comprobar que esta parte está bien montada.


IrDa.

La salida IrDa de datos del GPS (para ser leída por una PDA) consiste en una resistencia y un LED Infrarrojo. El resto del trabajo lo hace el softwware del PIC. En PocketPC (Windows para PDA) la configuracion del puerto serie del GPS se debe seleccionar COM4 (native Ir) y 4800 bps.

Esta salida no es compatible serie, si se necesita una salida serie se puede tomar de GC3 (con la ventaja de que siempre está presente, pues se toma directa del GPS). 

Para mejorar el alcance del infrarrojo se puede recurir a montar dos (o más) diodos infrarrojos en serie, y a aumentar la corriente que pasa por ellos, usando un transistor como driver. Se muestra el esquema a la derecha. En el esquema u PCB superior, se muestra la version más simple, suficiente si el diodo Ir se monta casi pegado a la PDA.

Para calcular la resistencia en serie, si los diodos tienen una caísda de tension de 1.3V con 50 ma de corriente, son (12 - 2.6) 9.4V para 50 ma, necesitamos unos 188 Ohm, pongamos 220 Ohm. Pero 9.4V a 50 ma son casi 0.5 Watios, por eso hemos puesto cuatro resistencias de 220 Omh, dos serie y dos paralelo. Este es un montaje conservador.

En cualqueir caso tenemos la suerte de que la señal infrarroja se compone de pulsos de 1 microsegundo, que se repiten cada 200 microsegundos, con ese ciclo de trabajo es casi seguro que una simple resitencia de 1/8 Watio es suficiente, y aún podemos aumentar más la corriente (bajando el valor de la resistencia) para mejorar el alcance.


allwire.gif (3083 bytes) Nota sobre el conector: manteniendo la misma disposicion de PINs en nuestros montajes, en todas las conexiones serie (Modem,  PC, GPS, ...) se facilita el uso de distintos cables en el mismo conector.

Nosotros hemos adoptado la disposicion que se ve en la figura, y colocamos una tira de cuatro PINs macho en la placa, mientras los cables llevan en el extremo cuatro pins hembra.

De este modo, cualquier cable se puede conectar en cualquier conector de los distintos prototipos, el PC puede emular al movil o al GPS, etc....


 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.