Дистанционное управление устройствами с помощью сотового. Дистанционное управление с использованием мобильных телефонов SIEMENS

Устройство (дальше ДУ) предназначено для дистанционного управления любым устройством с простым алгоритмом работы. Проще сказать - это дистанционный выключатель (или включатель) с помощью сотового телефона. При этом телефон может быть любой, так как устройство не связано с ним гальванически.

Основные технические характеристики:

Напряжение питания 12 вольт
Три возможных режима взаимодействия с объектом управления
- включение на 3 секунды
- включение на 10 секунд
- выключение на 10 секунд
Гальваническая развязка с управляемым устройством
Контроль перехода телефона в режим приёма
Контроль работоспособности схемы

Принципиальная схема ДУ:

Описание работы схемы

В этой схеме используется датчик работы телефона собранный на элементах L1, C1, R1, VT1, R2 который представляет собой простейший детектор электромагнитного поля с небольшой чувствительностью. Работа телефона в режиме приёма на осциллограмме снятой с датчика, хорошо видна.

Микроконтроллер отрабатывает следующий алгоритм при получении телефоном вызова: получив первый импульс он уходит в режим ожидания и через 15 секунд проверяет снова приходит ли импульс от датчика. Если нет, то снова уходит в начало программы, если есть импульс, то включает или выключает реле на заданный интервал. Таким образом достигается некоторая помехозащищённость и фильтрация технологических проверок от оператора, а также сигналы от СМС.

Может Вам покажется недостаточной защита от случайных срабатываний, но как показала практика – этого более чем достаточно. С этой схемой около 3 лет работал удаленный компьютер, который иногда приходилось таким образом перезапускать. Компьютер находился на другом конце города и работал в технологической комнате в 9-и этажном доме. Ездить для его перезапуска и тратить на это пару часов было не интересно, а перезапуск с помощью телефона решал проблему в большинстве случаев. Есть конечно специальные устройства для таких случаев, но и они как показывает практика не всегда могут решить проблему и часто экономически не целесообразны. Управлять можно не только компьютером - варианты ограничивает только фантазия.

Интервал времени срабатывания реле задаётся переключением SA2:
1. время подачи лог. 1 – 3 секунды
2. время подачи лог. 1 – 10 секунд
3. время подачи лог. 0 – 10 секунд

Переключатель SA1 имитирует сработавший датчик. VD1 дублирует импульсы на входе микроконтроллера.

Используемые радиоэлементы в схеме. Взаимозаменяемость

Транзистор VT1 может быть mpс9014, BC547. VT2 можно заменить любым транзистором обратной проводимости средней мощности. Реле подбирать на 12 вольт с контактами достаточной мощности для управления вашим устройством. Микросхему 78L05 можно заменить на 7805. Дроссель можно использовать SMD.

В файле прошивки уже прописаны биты конфигурации.

Настройка устройства

Настройка устройства сводится к прошивке контроллера и настройке резистором R1 уровня чувствительности датчика. Достаточно что бы он реагировал на телефон с расстояния 3-5 см.

Стоимость деталей для создания подобного устройства около $3.

Скачать прошивку и файл печатной платы в формате LAY вы можете ниже

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Магазин	Мой блокнот
	МК PIC 8-бит	PIC12F629	1	Поиск в elBase	В блокнот
	Линейный регулятор	LM78L05	1	Поиск в elBase	В блокнот
VT1	Транзистор	2PC945	1	Поиск в elBase	В блокнот
VT2	Транзистор	2SC2682	1	Поиск в elBase	В блокнот
VD2	Выпрямительный диод	1N4001	1	Поиск в elBase	В блокнот
С1, С2, С5	Конденсатор	0.1 мкФ	3	Поиск в elBase	В блокнот
С3		10 мкФ 50 В	1	Поиск в elBase	В блокнот
С4	Электролитический конденсатор	10 мкФ 16 В	1

Ю. ГУЗЬ, г. Георгиевск Ставропольского края
В модуле дистанционного управления исполнительными устройствами, схема которого показана на рис. 1, при включении питания устанавливается низкий уровень напряжения на выходе элемента DD2.4. Поступая на вход R счётчика DD4, он разрешает его работу. При этом на выходе 9 (выводе 11) счётчика присутствует напряжение низкого уровня, разрешающее работу генератора импульсов на элементах DD2.1, DD2.2. Их частота определяется резистором R17 и конденсатором С15. Импульсы поступают на вход СР (вывод 14) счётчика DD4. Счёт продолжается, пока на его выходе 9 низкий уровень не сменится высоким, что запретит работу генератора. Хотя на выходе элемента DD2.3 уровень станет низким, но, поскольку на выводе 1 элемента DD2.4 он высокий, на входе R счётчика DD4 останется низкий уровень. В таком состоянии устройство может оставаться сколь угодно долго.

Когда на сотовый телефон, рядом с которым находится микрофон ВМ1, поступает вызов и звучит звонок, сигнал, принятый микрофоном, усиленный транзисторами VT1-VT3, VT6 и выпрямленный диодами VD1 и VD6, приходит на пороговое устройство, выполненное на стабилитроне VD7 и транзисторе VT11. При напряжении на входе этого устройства более 3,5 В транзистор VT11 открывается и на вывод 1 элемента DD1.1 поступает напряжение низкого логического уровня, что запускает одновибратор, собранный из элементов DD1.1 и DD1.2. Он генерирует импульс низкого логического уровня длительностью около 9 с (определяется цепью C1R5).

Нарастающий перепад импульса запускает одновибратор на элементах DD1.3, DD1.4. Короткий импульс низкого уровня поступает на вывод 1 элемента DD2.4, а так как на выводе 2 (его втором входе) установлен низкий уровень, то на выходе элемента DD2.4 и входе R счётчика DD4 возникнет импульс высокого уровня. Он установит счётчик в исходное состояние с высоким уровнем на выходе 0 и низким на всех остальных выходах, в том числе на выходе 9, что разрешит работу генератора импульсов на элементах DD2.1, DD2.2.
Высоким уровнем на выходе 0, а затем на выходе 1 счётчика DD4 открываются транзисторы VT7 и VT9, замыкающие приблизительно на 2 с цепь питания обмотки реле К1. Контактами К1.1, подключёнными параллельно кнопке «Ответ» сотового телефона, имитируется нажатие на эту кнопку. Телефон «поднимает трубку».

Примерно через 7 с после этого высокий уровень будет установлен на выходе 8 счётчика DD4. Это откроет транзисторы VT8 и VT10, сработает реле К2, его контакты К2.1, подключённые параллельно кнопке «Отбой» телефона, замкнутся. Телефон «положит трубку».
Для управления исполнительными устройствами используется тот факт, что сотовый телефон звонящего генерирует и передаёт абоненту двухтональные (DTMF) кодовые посылки, соответствующие нажимаемым на нём кнопкам. Эти сигналы, принятые микрофоном BF1 и усиленные транзисторами VT1-VT3, VT6, декодирует микросхема КР1008ВЖ18 (DA1). Соответствие между нажимаемыми кнопками и кодами на выходах Q1-Q4 декодера DA1 приведено в табл. 1.

Если не позднее 7 с после ответа на вызов звонящий нажмёт на своём телефоне кнопку «#», на выходах декодера DA1 появится код этой кнопки (1100). В результате на выходе элемента DD5.1 будет установлен низкий уровень, что запустит одновибратор из элементов DD5.2 и DD5.3. На выходе элемента DD5.3 будет сформирован импульс низкого логического уровня длительностью около 40 с (определяется цепью C18R30). Элемент DD5.4 проинвертирует его, в результате на входе CN счётчика DD4 будет установлен высокий уровень, что запретит счёт и задержит на время импульса подачу сигнала «Отбой».

Кроме того, высоким уровнем с выхода элемента DD5.4 будет открыт транзистор VT5. Это даст возможность разрешить работу дешифратора DD3 сигналом с выхода StD декодера DA1, подтверждающим приём очередного DTMF-сигнала и открывающим транзистор VT4. Если звонящий вслед за кнопкой «#» нажал на своём телефоне, например, на кнопку «1», на выходе 1 (выводе 2) перешедшего в активный режим дешифратора DD3 уровень станет низким. Это должно привести в действие управляемое сигналом с этого выхода исполнительное устройство. Как следует из табл. 1, выходы 1-9 дешифратора соответствуют одноимённым кнопкам телефона, выход 10 - кнопке «*», выход 11 - кнопке «О», а выход 12 - кнопке «#».

В модуле применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, подстроенный резистор R21 - СПЗ-3, конденсаторы С2, СЗ, С10, С12, С15, С19, С21 - К73-17, оксидные конденсаторы - К50-35 или импортные. Реле К1, К2 - герконовые РЭС44 исполнения РС4.569.251 с двумя обмотками сопротивлением 190 Ом каждая. Используется только одна из обмоток. Вместо микрофона ДЭМШ-1 можно применять капсюли от головных телефонов ТОН-1, ТОН-2, ТА-56.

При налаживании собранного модуля необходимо, прежде всего, подборкой резистора R10 установить на коллекторе транзистора VT3 напряжение 4,5 В (половина напряжения питания). Далее с другого сотового телефона звоним на телефон устройства. Подбираем расположение микрофона ВМ1 и устанавливаем движок подстроенного резистора R21 так, чтобы во время звучания вызывного сигнала (звонка или мелодии) напряжение на конденсаторе С22 было не менее 3,5 В. При этом должно сработать реле К1, а через 7 с после него - реле К2.

Возможная схема узла управления исполнительным устройством показана на рис. 2. К рассматриваемому модулю можно подключить до 12 таких узлов. На вход узла с дешифратора КР1533ИДЗ (DD3 на рис. 1) после включения питания, но до приёма команды, поступает высокий логический уровень. Поэтому транзисторы VT1, VT2 закрыты, а контакты реле К1.1 разомкнуты. Конденсатор С1 заряжен до напряжения 12В. Поскольку напряжение на базе транзистора VT3 нулевое, он закрыт. Ток через обмотку реле К2 не течёт, цепь исполнительного устройства разомкнута.

При приёме соответствующей команды низкий логический уровень с выхода дешифратора открывает транзисторы VT1, VT2, срабатывает реле К1, его контакты К1.1 подключают заряженный конденсатор С1 к базе транзистора VT3. Транзистор открывается, а реле К2 срабатывает. Его контакты К2.2 включают исполнительное устройство (например, осветительную лампу). Одновременно контакты К2.1 разрывают цепь зарядки конденсатора С1 и соединяют базовую цепь транзистора VT3 с источником напряжения +12 В. В результате транзистор остаётся открытым, а исполнительное устройство включённым и по окончании командного импульса, когда контакты К1 1 размыкаются. Конденсатор С1 быстро разряжается через диод VD3 и резистор R4.

Если та же самая команда подана повторно, замкнувшиеся контакты К1.1 подключают к базе транзистора VT3 уже разрядившийся конденсатор С1, что эквивалентно кратковременному соединению базы этого транзистора с общим проводом. Он закроется, обесточив обмотку реле К2. Контакты К2.2 выключат исполнительное устройство, а К2.1 отключат базовую цепь транзистора VT3 от источника напряжения +12 В и подключат к нему цепь зарядки конденсатора С1. Узел возвратится в исходное состояние. Таким образом, последовательными нажатиями на одну и ту же кнопку сотового телефона звонящий может включать и выключать исполнительное устройство.
Реле К1 - РЭС44 того же исполнения, что и в основном модуле. Реле К2 - РЭС6 исполнения РФ0.452.107 с сопротивлением обмотки 60 Ом и током срабатывания 100 мА. Вместо него можно применить более экономичное реле РЭС22 исполнения РФ4.523.023-01.

А. СЛОБОДЧУК, г. Харьков, Украина
Внешний вид микроконтроллерного модуля, подключённого к сотовому телефону «NOKIA 6303i classic», показан на рис. 3, а его схема изображена на рис. 4. На вход модуля подан сигнал с наушника головного телефона гарнитуры, соединённой с сотовым телефоном. При её подключении в телефоне включается режим «автоподнятие трубки», позволяющий реагировать на входящие звонки без вмешательства оператора.
От номиналов резисторов R1 и R2 зависят коэффициент усиления ОУ, встроенного в микросхему декодера DTMF DA1, следовательно, и чувствительность устройства. Распознавая DTMF-посылки, декодер передаёт в микроконтроллер DD1 четырёхразрядные двоичные коды нажимаемых на телефоне отправителя кнопок. Команды и управляемые ими реле перечислены в табл. 2. Обратите внимание, что цифры в командах совпадают с позиционными номерами реле на схеме. Контакты всех реле выведены на колодки ХТ1-ХТ8 с винтовыми зажимами, к которым присоединяют исполнительные устройства.

Получив командную последовательность полностью, микроконтроллер инвертирует логический уровень напряжения на соответствующем выходе своего порта В, изменяя таким образом на противоположное состояние одного из реле К1-К8, соединённого с этим выходом через транзисторный ключ микросхемы DD2. Имеющиеся внутри этой микросхемы диоды подключены параллельно обмоткам реле и подавляют выбросы напряжения самоиндукции, возникающие на обмотках в моменты выключения тока. Когда все реле находятся в сработавшем состоянии, потребляемый от источника питания ток достигает 240 мА.

Модуль собран на печатной плате, показанной на рис. 5. Она имеет размеры 115×95 мм и изготовлена из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита. На плате нужно установить несколько проволочных перемычек. Конденсаторы (кроме СЗ) и резисторы R1, R2 - типоразмера 1206 для поверхностного монтажа. Остальные резисторы - МЛТ или С2-23, оксидный конденсатор СЗ - импортный.
Использованы реле LEG-12 с обмотками на 12 В (сопротивление 400 Ом). Винтовые зажимные колодки ХТ1 -ХТ8 - серии 305 или другие с шагом контактов 5 мм. Микросхемы MT8870DE и ULN2803 можно заменить их аналогами КР1008ВЖ18 и К1109КТ63. Диодный мост VD1 - любой на ток не менее 500 мА. Вместо светодиода HL-304S2AD подойдёт и другой подходящего размера и цвета свечения.

При программировании должна быть установлена следующая конфигурация микроконтроллера ATtiny2313:
RSTDISBL-1;
DWEN -1;
SPIEN -0;
WDTON - 1;
EESAVE - 1;
BODLEVEL2- 1;
BODLEVEL1 - 1;
BODLEVEL0-1;
CKDIV8 - 1;
CKOUT - 1;
SUT1 - 0;
SUT0 - 1;
CKSEL3-1;
CKSEL2-1;
CKSEL1 - 0;
CKSEL0- 1.

Напомним, значение 1 соответствует «незапрограммированному» состоянию разряда конфигурации, а 0 - «запрограммированному», обычно отмечаемому «галочкой» в окне программатора.
Модуль соединяют с сотовым телефоном через подключённую к нему микротелефонную гарнитуру, найдя в ней провода, идущие к головному телефону, и припаяв их ко входу модуля. Учтите, многие телефоны работают только с гарнитурами, имеющими в своём составе специализированную микросхему, благодаря которой телефон распознаёт их «подлинность». Если этой микросхемы нет или она неисправна, звуковой сигнал на гарнитуру поступать не будет.

В настоящее время уже выпускается промышленным способом множество всяких устройств, управляемых по стандарту GSM (Global System for Mobile Communication), - цифровой стандарт мобильной связи или всем привычный теперь мобильник. Это , различные шкафы управления промышленным оборудованием, а то и просто отдельные розетки, как показано на рисунке 1.

Конструкция с виду представляет собой обычный переходник, который вставляется в настенную розетку. Нагрузка может включаться звонком или передачей sms по мобильному телефону. Также возможно ручное управление с помощью двух кнопок, расположенных на передней панели. Мощность, коммутируемая такими розетками, в зависимости от модели находится в пределах 1 - 5 Квт, что позволяет включать практически любую нагрузку.

Также производятся многоканальные розетки, наподобие компьютерной «лапты», позволяющие управлять независимо работой нескольких нагрузок. Такие устройства являются одним из , а стало быть, цена их достаточно высока: если поискать на просторах Интернета, то цены колеблются в пределах 1000 - 3500 и более рублей.

Рисунок 1. Модуль дистанционного sms управления

Например, розетка с дистанционным управлением по sms (может управляться 5 пользователями)со встроенным датчиком температуры. С помощью датчика розетка может автоматически выключать и выключать бытовые приборы в соответствии с температурой окружающей стреды:

Рисунок 2. Р озетка с дистанционным sms управлением

Еще дороже, чем отдельные розетки стоят промышленные модули. В качестве примера на рисунке 2 показано предложение Интернет -магазина о продаже модуля управления ДТМФ.

Рисунок 3.

Вот именно с этого рисунка и появилась на поверхности непонятная пока аббревиатура ДТМФ. Что это такое, посмотрим чуть ниже.

Сигналы DTMF

В старых телефонах набор номера производился вращением диска: пальцем заводилась пружина номеронабирателя на нужное количество цифр, диск крутился назад, замыкая контакт, а в трубке прослушивались щелчки. Такой набор называли импульсным. Импульсный набор использовался и в современных аппаратах с кнопочным номеронабирателем.

В настоящее время используется, так называемый, тональный набор. Попробуйте по городскому телефону набирать номер, - в трубке прослушиваются звуки разной тональности. Это прослушиваются сигналы DTMF, - Dual-Tone Multi-Frequency, - двухтональный мультичастотный сигнал. На рисунке 4 показана таблица, по которой формируются цифры и некоторые знаки, передаваемые при наборе номера.

Рисунок 4.

Например, цифре «1» соответствует сочетание частот 697 и 1209 Гц, а цифре «9» 852 и 1477 Гц. Частоты подобраны таким образом, чтобы передаваясь вместе, они не образовали гармоник. Для расшифровки тональных посылок существуют специализированные микросхемы - декодеры, например IL9270N, HM9270, MT8870. Это просто аналоги разных фирм. Они могут отличаться даже количеством выводов, или как теперь на иностранный манер пинов (от английского pin), но выполняют одни и те же функции.

Кроме этих специализированных декодеров сигналы DTMF могут быть расшифрованы на цифровых ЭВМ с использованием алгоритма Герцеля. Естественно, эти сигналы могут быть расшифрованы и с помощью микроконтроллеров или, как их иногда называют, встраиваемых ЭВМ.

Кроме набора телефонного номера DTMF - технология широко применяется в системах «умного дома», тревожных и охранных сигнализациях. Метки DTMF используются также в коммерческом радиовещании.

Система DTMF была разработана еще в 1961 году, но до России дошла лишь в девяностых годах прошлого века. Сначала тональный набор предоставлялся как платная услуга, и то не везде, поскольку тональный набор возможен лишь на современных цифровых телефонных станциях. А вообще, до сих пор во многих местах эксплуатируются допотопные релейные станции, которые позволяют пользоваться только импульсным набором номера.

А теперь, попробуйте проделать такой опыт: позвоните по сотовому, ну хотя бы своему коллеге по работе, ведь целый день находитесь в одной комнате. После того, как он «поднимет трубку» нажимайте на своем телефоне любые цифры: в динамике его телефона будут прослушиваться сигналы DTMF в виде коротких музыкальных звуков. (Согласно законам физики, музыкальными называются звуки, имеющие определенную частоту). Например, шум на улице, музыкальным звуком считать нельзя.

Эти же звуки присутствуют и в динамике телефонной гарнитуры: дело за малым, - просто подключить дешифратор DTMF в разъем гарнитуры и вот, пожалуйста, готовое устройство управления. В некоторых случаях количество управляемых нагрузок всего-навсего одна, и требуется ее в любое время включить или выключить.

Самодельные устройства дистанционного управления по телефону

Несколько слов о работе схемы. Основой устройства является поляризованное реле. Как видно по схеме, оно имеет две катушки, включенные таким образом, что при подаче напряжения на одну катушку якорь реле притягивается к одному сердечнику, и остается в таком положении даже, если напряжения на катушке уже не будет, - там внутри реле есть магнитик.

Для того, чтобы отщелкнуть якорь в обратное положение, требуется подать напряжение, хотя бы импульс достаточной длительности и амплитуды, на другую катушку. Якорь останется в притянутом состоянии, даже при снятии напряжения питания. Не правда ли, очень напоминает ?

Питание устройства осуществляется от сети, через однополупериодный выпрямитель D1, R1, R2, C1. На конденсаторе C1 получается напряжение около 24В. Конечно, так делается в нарушение всех правил техники безопасности, но автор уверяет, что если особо не наглеть, и не лезть, куда не надо, то… Ну, в общем все получится!

Телефон обязательно должен иметь виброзвонок: именно к его контактам будет присоединяться оптронное реле IC1, на схеме это резистор R4 и вывод оптрона 1. Полярность подключения указана на рисунке. При подключении к телефону полярность напряжения на виброзвонке следует проверить с помощью мультиметра или светодиода с резистором.

Когда сработает вибро, внутри оптрона открывается выходной транзистор, (выводы 5 и 6). Конденсатор C4 заряжается от источника питания через правую обмотку реле и открытый транзистор оптрона. Якорь реле переключается на левую катушку, и контактом K1.2 включает , а контактом K1.1 подготавливает левую катушку к следующему переключению.

Конденсатор C4 разряжается через резистор R3 около пяти минут, за это время посылки с телефона состояния устройства изменять не будут. При всей очевидной простоте, устройство имеет один существенный недостаток: возможность достать экзотическое поляризованное реле, да еще нужного паспорта сейчас практически равна нулю. Об этом пишет даже сам автор схемы в своем описании.

Еще одно простое устройство управления показано на рисунке 5 .

Рисунок 5 .

Выполнено на специализированной микросхеме - декодере сигналов DTMFMT8870. Назначение данного устройства в авторском исполнении удаленное включение и перезагрузка компьютера. Работает устройство следующим образом. После того, как Вы позвонили на этот номер, после поднятия трубки набираете 1 или 2, что соответствует включению компьютера «POWER» либо перезагрузке «RESET».

Схема получает питание непосредственно от сотового телефона, выходные транзисторы оптронов подключены параллельно соответствующим кнопкам компьютера. Оптроны PC817 широко используются в импульсных источниках питания, - от компьютерных до зарядников мобильных телефонов.

Устройство подключается к разъему гарнитуры, к выводам динамика, на которых, как было рассказано выше, появляются сигналы DTMF. Основная незадача этой схемы при повторении в том, что телефон при подсоединении гарнитуры должен выполнять автоподнятие трубки. А такая опция есть далеко не у всех телефонов.

Рисунок 6 .

Схема выполнена на аппаратных средствах, т.е. не содержит микроконтроллеров, требующих программного обеспечения, вся логика работы достигнута за счет собственно схемы.

Звонок телефона принимается микрофоном, усиливается до нужного уровня усилителем, в результате чего срабатывает реле, контакты которого присоединены к кнопке «Ответ» (поднятие трубки). После срабатывания этого реле запускается выдержка времени около 7 секунд. Если за это время успеть нажать нужные клавиши, то сигнал DTMF будет подан на декодер DA1, выходные сигналы которого через дешифратор DD3 через реле могут подключить - отключить до 12 нагрузок.

По истечении 7 секунд сработает реле «Отбой» (его контакты соединены с кнопкой «положить трубку»), для последующего управления понадобится еще один звонок. Таким образом, получается, что телефон, просто весь будет обмотан проводами: провода от реле к кнопкам да еще выход сигнала DTMF из разъема гарнитуры.

Более простая схема, имеется в виду по количеству деталей, показана на рисунке 7 .

Рисунок 7 . Схема устройства управления нагрузкой по телефону (для увеличения нажмите на рисунок)

Вот тут как раз используется телефон с автоподнятием трубки при подсоединенной гарнитуре, поэтому не требуется подпаиваться к кнопкам, достаточно только подключить разъем гарнитуры. Данная схема обеспечивает управление 8 нагрузками, команды управления показаны в описании схемы.

Но эти схемы вовсе не те, которые в начале статьи были названы самыми сложными и серьезными. Есть такие, которые вместо старого сотового телефона используют встраиваемый модуль GSM SIM300D. Его цена 4200 руб., правда он уже снят с производства. Именно в этот модуль и вставляется SIM - карта.

Более подробно о том, как самостоятельно собрать и запрограммировать устройство дистанционного управления в авторской разработке читайте здесь:

Пошаговая инструкция, как самостоятельно собрать и настроить устройство управления нагрузкой по мобильному телефону -

Статьи по теме