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]
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).
- El diodo zener de 5V1 es necesario (explicamos
porqué en otra página).
- Si decidimos aliemntar el GPS a 5V, usaremos un 7805, no la
version de baja potencia 78L05.
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.
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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)
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Sensores.
Cuatro PINs del PIC, RB4, RB5, RB6 y RB7,
se dedican a la conexion de sensores.
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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.
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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.
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Sirena y AUX.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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....
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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. |
