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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Système de sécurité automobile avec suivi par satellite des coordonnées et transmission des notifications via canal GSM. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sûreté et sécurité L'apparition sur le marché de modules relativement peu coûteux pour la construction de modems GSM et de récepteurs de signaux des systèmes de navigation par satellite GLONASS et GPS vous permet de créer des conceptions d'indicateurs relativement simples et en même temps de bonne qualité capables de déterminer avec précision les coordonnées actuelles d'un objet. , comme une voiture, et les transmettre via des canaux communication cellulaire. L'appareil proposé utilise des modules prêts à l'emploi dotés d'un riche ensemble de fonctions et d'une conception permettant le montage avec un fer à souder classique. Bien que le système ait été conçu pour être utilisé dans une voiture, en modifiant les programmes des microcontrôleurs qui s'y trouvent, il est facile de l'adapter à d'autres applications, comme le suivi d'animaux de grande taille. L'ensemble des fonctions de sécurité qui y sont prévues est facile à modifier sans connecter les capteurs appropriés et sans retirer de la balise les éléments qui ne sont pas nécessaires à leur maintenance. Il n'est pas nécessaire d'apporter des modifications au programme du microcontrôleur. En simplifiant ainsi le phare, il peut être utilisé, par exemple, pour savoir en permanence où se trouve un enfant parti se promener. L'ordinateur, auquel l'unité de base du système est connectée via Bluetooth, indique la position de l'objet sur les cartes du programme Google Earth ou du programme SASPlanet distribué gratuitement. Il est également possible de transmettre des informations sur la position d'un objet vers un téléphone portable sur lequel un programme de navigation est installé, par exemple Navitel 3.5.0. En principe, la position d'un objet peut être surveillée à l'aide de n'importe quel appareil doté d'un programme de navigation doté de Bluetooth. Le système se compose de deux blocs : la balise elle-même installée sur l'objet contrôlé et le bloc de base. Ce dernier est le leader dans tous les modes, et le phare est l'esclave. Exécutant les commandes du capitaine, il détermine les coordonnées de l'objet à partir des signaux des satellites de navigation des systèmes GLONASS et GPS et les transmet via le canal GSM. En mode armé, la balise envoie des messages vocaux sur les situations d'alarme via le même canal. Les numéros de téléphone auxquels les commandes sont envoyées et les informations sont transmises doivent être préenregistrés dans les cartes SIM installées dans les modems GSM de la balise et de l'unité de base. Le mode principal de l'unité de base est de recevoir les coordonnées de la balise puis de les transférer via Bluetooth vers un ordinateur ou un autre appareil qui les affiche sur la carte. Les messages vocaux peuvent également être reçus par un téléphone portable ordinaire. Dans l'unité de base et dans le téléphone, vous pouvez utiliser à la fois des cartes SIM différentes et la même. Pour recevoir les signaux GLONASS/GPS, la balise est équipée d'une antenne active. Grâce à lui, les coordonnées d'une voiture équipée d'une balise sont déterminées même lorsqu'elle se trouve dans le garage. Si cela n’est pas nécessaire, une antenne passive peut également être utilisée. Cela nécessitera une modification minime du récepteur GLONASS / GSM - retrait de la self, à travers laquelle l'alimentation est fournie à l'antenne active. La balise permet d'identifier le numéro à partir duquel l'appel entrant a été effectué, ce qui exclut la possibilité d'accès au système par des personnes non autorisées. Étant donné que tous les numéros sont stockés sur des cartes SIM, ils peuvent être modifiés sans interférer avec les programmes du microcontrôleur. Si l'opérateur cellulaire prévoit la possibilité de répondre par un message SMS à une demande de l'USDC concernant l'état du compte d'abonné de la carte SIM installée dans le tracker, alors le tracker génère une telle demande par une commande qui lui est envoyée depuis la cellule. téléphone. Il envoie les informations reçues en réponse sous forme de message SMS à l'expéditeur de la commande. L'état du compte d'abonné de l'unité de base peut être vérifié à l'aide d'un ordinateur sur lequel un programme de terminal est exécuté et connecté à l'unité de base via Bluetooth. Pour cela, le bloc dispose d'un mode de fonctionnement particulier. S'il n'est pas possible de vérifier l'état du compte par rapport aux demandes USDC, alors pour effectuer cette vérification, les cartes SIM devront être temporairement déplacées de la balise ou de l'unité de base vers le téléphone portable. La balise et l'unité de base sont alimentées par des batteries pour téléphones portables, consommant un petit courant en mode veille. L'unité de base fournit une indication de l'état de la batterie. Chargez-le avec un chargeur de téléphone portable, tandis qu'une indication de charge est fournie. La batterie de la balise est chargée à partir du réseau de bord de la voiture, mais elle peut également être chargée à partir du même chargeur que la batterie de l'unité de base. La mise en place du système se résume principalement à écrire plusieurs paramètres dans les modems GSM des unités et à reprogrammer le récepteur de balise GLONASS/GPS au débit de transmission requis des informations de navigation reçues. Cela se fait à l'aide d'un ordinateur via les ports de communication série dont sont équipés les modems et le récepteur. Il est également nécessaire d'enregistrer les messages vocaux destinés à être transmis par la balise dans la puce d'enregistrement et de lecture vocale et de programmer les microcontrôleurs de la balise et de l'unité de base. Schéma et conception d'un modem GSM Considérant les schémas et la conception des nœuds et des blocs du système, commençons par un modem GSM, qui est utilisé à la fois dans la balise et dans l'unité de base. Le schéma du modem est illustré à la fig. 1. Lorsque vous travaillez avec le module SIM900D (U1) qui constitue la base du modem, il est nécessaire de suivre quelques exigences simples conformément à son manuel d'utilisation : - avant l'apparition d'un niveau de tension élevé à la sortie STATUS (broche 5), la présence de tension aux entrées du module ne doit pas être autorisée. Ceci fournit un nœud sur les transistors VT4 et VT2.2 ; - la tension aux entrées du module ne doit pas dépasser 2,8 V. Celle-ci est assurée par un régulateur de tension parallèle DA1, le transistor VT2.1, les diodes VD1, VD5 ; - éteindre et allumer le module en connectant l'entrée PWRKEY (broche 12) du module au fil commun pendant plus de 1 s, ce qui rend le transistor VT1. Cependant, suite à cette recommandation, le manuel décrit le fonctionnement du module lorsque la tension d'alimentation chute. Lorsque la tension est inférieure à 3,2 V, il s'éteindra automatiquement. Pour éviter d'endommager le module lorsque la batterie est brusquement déconnectée par un interrupteur externe, les condensateurs C3 et C4 de son circuit d'alimentation ont une capacité totale de 300 μF. La charge accumulée en eux est suffisante pour que le module effectue correctement la procédure d'arrêt ; - un ionistor doit être connecté à l'entrée VRTC (broche 15) (ceux que l'on trouve dans les anciens téléphones portables ont été utilisés) ; - les bornes de connexion de la carte SIM n'ont pas de protection intégrée, il est donc nécessaire d'installer des diodes Zener externes pour une tension de 5 V ou des diodes de protection. Dans ce cas, il s'agit des diodes VD2-VD4, VD6-VD8.
Le cavalier S1 est utilisé pour sélectionner l'option de connexion pour une LED externe - un indicateur du mode de fonctionnement du module. Lorsqu'elle est en position 1-2, la cathode de la LED est connectée à la sortie "Modem", et son anode est connectée au power plus. Dans ce cas, le transistor VT6 et les résistances R18-R20 ne sont pas utilisés et il n'est pas nécessaire de les installer sur la carte modem. Cette connexion LED est utilisée dans l'unité de base. Dans la version pour balise, le cavalier est mis en position 2-3, l'anode de la LED est connectée à la sortie "Modem" et la cathode est connectée au fil commun. La logique de l’indicateur est la même dans les deux cas. Le bouton SB1 est conçu pour allumer et éteindre manuellement le modem. Pour effectuer l'une de ces opérations, vous devez appuyer dessus pendant 1 ... 2 s, en contrôlant le processus d'extinction ou d'allumage en fonction de l'état de la LED connectée à la ligne "Modem". Le dessin des conducteurs imprimés de la carte modem est montré sur la fig. 2, et l'emplacement des pièces dessus - sur la Fig. 3. Insérez et soudez des morceaux de fil étamé des deux côtés dans les vias, qui sont indiqués comme remplis.
Le cavalier S1 est formé en connectant un conducteur imprimé allant à la sortie supérieure de la résistance R23 selon le dessin avec le collecteur du transistor VT5 (position 1-2) ou du transistor VT6 (position 2-3). Avant d'installer le module SIM900D sur le circuit imprimé, il est conseillé d'appliquer un peu de pâte à souder sur les plages de contact qui lui sont destinées (j'utilise du BST-506) et de chauffer la pâte avec un sèche-cheveux jusqu'à ce que les plages soient réparées. Cette préparation simple facilitera grandement la soudure. Si cela n'est pas possible, vous pouvez souder de la manière habituelle - avec un fer à souder à pointe fine. Avant de souder sur les contacts latéraux du module SIM900D, il faut appliquer une goutte de flux avec une aiguille (j'utilise du F-2000), sans cela il est difficile de souder ces contacts. Résistances R15 et R17 - C1-4-0,125 W, le reste - P1-12 taille 1206. Condensateurs à oxyde - TECAP, céramique - GRM32 X7R. L'appareil n'est pas critique pour le choix des valeurs des éléments, à l'exception des résistances R14, R15, R17 dans l'unité de stabilisation de tension de 2,8 V. Presque toutes les résistances et condensateurs de taille appropriée peuvent être utilisés. La même chose s'applique aux transistors bipolaires. Les condensateurs à oxyde nécessaires se trouvent dans les anciens téléphones portables, il existe également des ionistors et des diodes avec une barrière Schottky BAT20J. Ces diodes peuvent être remplacées par d'autres avec une faible chute de tension directe. Les diodes au germanium D2B et similaires fonctionnent bien. L'ensemble FET IRF7343 peut être remplacé par deux FET distincts du type de canal approprié. La seule exigence pour eux est que la tension de seuil soit comprise entre 1,5 et 2 V. Bouton SB1 - interrupteur d'alimentation du téléphone mobile "Nokia". Il est conseillé d'installer le support de carte SIM 5190006-008-R exactement ainsi, sinon il faudra refaire la carte. L'antenne AP22B est connectée au module SIM900D avec un câble adaptateur ADA-000-115. Ici, vous pouvez utiliser un autre type d'antenne conçue pour les communications cellulaires. Schéma et conception de l'unité de base Le schéma fonctionnel de base est présenté sur la fig. 4. Il fonctionne selon le programme stocké dans la mémoire du microcontrôleur DD1. Un appui sur le bouton SB1 en mode veille connecte les lignes RXD et TXD du modem GSM aux lignes correspondantes du module Bluetooth U1. En conséquence, le modem peut être contrôlé à partir d'un programme de terminal exécuté sur un ordinateur connecté à l'unité de base via Bluetooth. Lorsque l'unité de base est en mode de transmission d'informations de la balise à l'ordinateur, le même bouton est utilisé pour quitter le mode sans éteindre le récepteur de signal GLONASS/GPS dans la balise.
Lorsque vous appuyez sur le bouton SB2 en mode veille, vous entrez dans le mode de transfert d'informations, dans lequel ce bouton permet de quitter le mode avec le récepteur GLONASS/GPS éteint. En appuyant sur le bouton SB3, ils répondent à un appel entrant et demandent à la balise de transmettre des informations sur l'état actuel de l'objet. Il sert également à raccrocher après une session de communication. Attention, le programme du microcontrôleur DD1 ne détecte pas de déclenchement de la balise, il faut donc le donner manuellement à la fin de la session de communication. Sinon, le modem GSM mettra fin à la connexion et le microcontrôleur DD1 pourra rester dans un état indéterminé. Chaque appui sur les boutons est accompagné d'un émetteur de signal sonore HA1. Il faut garder à l'esprit que afin d'économiser l'énergie de la batterie du G1 en mode veille, le microcontrôleur DD1 est la plupart du temps en état « veille », se « réveillant » toutes les 2 s pour interroger les boutons et contrôler le Voltage de batterie. Si vous appuyez sur un bouton pendant que le microcontrôleur est « en veille » ou exécute une tâche qui n'est pas liée à l'interrogation des boutons, la commande peut être ignorée. Par conséquent, le bouton enfoncé doit être maintenu jusqu'à ce qu'un signal sonore de confirmation soit reçu, puis relâché seulement. SA1 - interrupteur d'alimentation de l'unité. En fermant l'interrupteur SA2, le système passe en mode armé, ce qui assure notamment la réception des messages vocaux de la balise. De plus, à l'aide du transistor VT2 et de l'émetteur sonore HA1, un signal d'appel retentira en cas d'alarme. Le commutateur SA3 allume le module U1 pour vérifier son fonctionnement, déboguant la connexion avec le terminal (ordinateur). La tête dynamique BA1 sert à écouter les messages vocaux de la balise. L'émetteur sonore HA1 donne des signaux d'appui sur les boutons, informe des appels entrants. Lorsque la batterie G1 est déchargée à 1% de sa capacité, la LED HL80 clignote brièvement, lorsqu'elle est déchargée à 40%, l'émetteur HA1 émet un bip. Pendant que la batterie est en charge, la LED HL1 clignote brièvement, puis s'allume en continu jusqu'à ce que le chargeur soit débranché du connecteur XS1 ou du secteur. Conformément à la notice du module SIM900D utilisé dans le modem GSM, la batterie G1 doit être lithium-ion. Selon des informations trouvées sur Internet, il est optimal de stocker une telle batterie déchargée à 70 % maximum de sa capacité. Sur cette base, les modes d'affichage sont sélectionnés. La LED HL2 s'allume, confirmant l'établissement d'une connexion en mode transfert de données et en mode contrôle modem via le module Bluetooth. La LED HL3 indique l'état de connexion du modem au réseau cellulaire et HL4 indique l'état du module Bluetooth. Le multiplexeur 74HC4052D (DD2) commute les lignes RXD et TXD du modem dans le sens souhaité en fonction de l'état des entrées A et B : A=0, B=0 - le modem est connecté au microcontrôleur DD1 qui le contrôle ; A=1, B=0 - les informations reçues par le modem sont envoyées au module Bluetooth. A=0, B=1 - le modem est contrôlé par le module Bluetooth (il s'agit principalement d'un mode de débogage, il est également nécessaire pour recevoir des données USSD). Dans ce mode, il est pratique de travailler directement avec le modem GSM à partir de n'importe quel programme de terminal exécuté sur l'ordinateur, je préfère le programme COM Port Toolkit 3.9. En bref sur le module HC-07. Dans le cas le plus simple, il s'agit d'un pont Bluetooth-RS-232 - en fait, d'un prolongateur radio de port COM. Tout est très simple et facile à intégrer dans des systèmes fonctionnant via l'interface RS-232. En vente, vous pouvez trouver de nombreux modules similaires sous les noms HC-04, HC-05, BC04, BC05, BC06, RF-BT0417C, BT0417 et bien d'autres. Tous sont basés sur le contrôleur BC417143B. Cette solution s'appelle BlueCore4, tous les modules basés sur celle-ci sont conformes au protocole Bluetooth 2.0 et se ressemblent même beaucoup. Leurs dimensions sont de 27x13 mm, ils sont alimentés par une tension de 3,3 V, ils consomment du courant jusqu'à 30 mA lors de l'établissement de la connexion, qui diminue jusqu'à 12 mA avec une connexion stable. La vitesse du port série intégré est définie par des commandes AT dans la plage standard de 1200 115200 à 9600 XNUMX Bauds (par défaut - XNUMX XNUMX Bauds, huit bits d'information sans parité et un bit d'arrêt). En mode pont, le module HC-07 ne peut pas être un initiateur de connexion (maître), mais ne peut être qu'un esclave. Étant donné que le taux de transfert d'informations dans le canal de communication cellulaire est de 9600 4 bauds, il n'est pas nécessaire de modifier les paramètres du module. L'indicateur de son mode de fonctionnement (LED HLXNUMX) en l'absence de communication via le canal radio clignote souvent, et lorsque la connexion est établie, il brille en continu. Il y a deux cartes de circuits imprimés dans l'unité de base : la carte principale et la carte du modem GSM décrites ci-dessus. Les conducteurs imprimés sur la carte principale de l'unité sont illustrés à la fig. 5, et l'emplacement des pièces dessus - sur la Fig. 6. Les trous de transition dans lesquels il est nécessaire d'insérer et de souder des morceaux de fil nu ou des conducteurs de pièces des deux côtés sont montrés remplis.
La base des éléments est la même que dans le modem. Le microcontrôleur DD1 est installé dans le panneau pour une programmation et un réglage faciles. Les conclusions des résistances R1, R3, R8 (C1-4-0,125 W) sont soudées directement aux plots sans percer de trous dans la carte. Tête dynamique BA1 - du téléphone mobile "Nokia-3410", mais il peut y en avoir un autre avec une résistance de bobine mobile de 32 ohms. Il s'installe directement sur le corps du bloc. Boutons SB1-SB3 - TS-A1PS-130. Commutateurs SA2 et SA3 - commutateur DIP jumelé VDM1-2. Émetteur sonore HA1 - sans générateur intégré, comme on en trouve dans les vieux téléphones portables, les cartes d'imprimante, etc. Le bloc est assemblé dans un boîtier en plastique mesurant 165x65x20 mm. La carte est installée dans le boîtier du bloc de sorte que les boutons et les LED se trouvent sur la face avant du boîtier. Une vue de l'installation de l'unité avec le couvercle inférieur retiré est illustrée à la fig. 7.
L'interrupteur SA1 doit être conçu pour un courant d'au moins 2 A (un interrupteur coulissant KVV70-2P2W est utilisé). Il s'installe directement sur le corps du bloc. Le connecteur XS1 permettant de connecter un chargeur depuis un téléphone portable est également installé sur le boîtier. Batterie G1 - BP-6M aux dimensions 40x40 mm du téléphone portable "Nokia". Le chargeur correspondant doit avoir une tension de sortie stabilisée ne dépassant pas 6 V. Schéma et conception du phare La balise dispose d'un modem GSM totalement identique à celui utilisé dans l'unité de base. Nous ne réexaminerons pas son schéma et sa conception, mais nous considérerons d'autres nœuds assemblés sur des circuits imprimés séparés avant de passer au schéma et à la conception complets du phare. Le schéma du récepteur GLONASS/GPS est illustré à la fig. 8. Il est assemblé sur la base du module SIM68V (U1), capable de recevoir et de traiter les signaux des deux systèmes de navigation par satellite. La composition des données de navigation émises par le module vers le port série correspond au protocole NMEA-0183, décrit par exemple dans l'article de V. Vashchenko "Car GSM signaling device with position détermination" ("Radio", 2009, n° 8, pp. 28, 29 ; n° 9, pp. 41-43). Dans ce cas, seuls les messages $GPRMC sont utilisés, qui contiennent des informations de base sur les coordonnées de l'objet.
Le démarrage à froid du récepteur lors de l'utilisation d'une antenne active prend environ 15 s. C'est moins que nécessaire pour connecter la balise à l'unité de base via le canal GSM. Le courant tiré de la source de tension 3,3 V ne dépasse pas 100 mA. La tension de 2,8 V, destinée à alimenter l'antenne active, est générée à l'intérieur du module. Si une telle antenne n'est pas destinée à être utilisée, l'inductance L1 doit être exclue. Le nœud sur le transistor VT1 et la LED HL1 sont conçus pour signaler le fonctionnement du récepteur. Lorsqu'il fonctionne, la LED clignote brièvement au rythme du deuxième horodatage généré par le récepteur. Le circuit imprimé du récepteur GLONASS/GPS est illustré à la fig. 9. Tous les éléments installés dessus sont destinés à un montage en surface.
Sur la fig. 10 montre le schéma du chargeur. Il s'agit d'un stabilisateur de tension impulsionnelle qui abaisse la tension du réseau de bord de la voiture à 5 V. C'est cette tension qui est nécessaire au chargeur de batterie du modem GSM de la balise, qui alimente le modem lui-même et les autres unités de la balise.
Le circuit imprimé du chargeur est représenté sur la fig. 11. Condensateurs à oxyde C1, C2 - de tout type, de taille appropriée. Le circuit magnétique de l'inducteur L1 est un anneau de ferrite mesurant 12x6x6 mm, provenant d'une ancienne alimentation d'ordinateur. 20 à 30 tours de fil isolé d'un diamètre de 0,7 ... 0,8 mm y sont enroulés. Vous pouvez également utiliser un grand anneau, par exemple 17x10x8 mm. Mais le nombre de tours du bobinage doit être modifié pour que l'inductance de l'inducteur reste égale à celle indiquée sur le schéma.
Lors du fonctionnement de l'unité de base, il a été constaté que le nœud du module SIM900D installé dans le modem, qui contrôle la charge de la batterie, « se bloque » parfois (une à deux fois par mois). Pour éliminer ce phénomène, nous pouvons recommander de remplacer la puce LM2575S-5.0 du chargeur par un LM2575S-ADJ avec la possibilité d'ajuster la tension de sortie. Après avoir réglé la tension de sortie du chargeur sur 4,1...4,2 V, sa sortie doit être connectée directement à la batterie de l'appareil, excluant ainsi tout contrôle de charge depuis le module SIM900D. Un tel raffinement permettra également l'utilisation d'un interrupteur d'alimentation unipolaire pour l'unité de base. Le schéma complet du phare est présenté sur la fig. 12. Toutes les fonctions principales sont exécutées par le microcontrôleur PIC16F726-E / SP (DD1) selon le programme qui y est enregistré. Il reçoit les commandes d'un modem GSM et les informations de navigation d'un récepteur GLONASS/GSM, génère des messages à transmettre sur un canal de communication cellulaire, y compris des messages vocaux à l'aide de la puce d'enregistrement et de lecture vocale ISD5116ED (DD3).
Le sélecteur-multiplexeur DD2 commute les ports série du microcontrôleur, du modem et du module Bluetooth, en fonction du sens de transfert des informations entre eux. Le stabilisateur intégré DA3 fournit une tension de 3,3 V au récepteur GLONASS/GPS A3 et à la puce d'enregistrement et de lecture vocale DD3. Lors de l'utilisation de la balise comme dispositif de sécurité, son connecteur XP1 est connecté aux circuits de l'objet protégé (voiture) selon le schéma illustré à la fig. 13. Ici, SA1 est un interrupteur de sécurité caché dans un endroit secret (par exemple, dans la « torpille » d'une voiture). La sirène HA1 est placée sous le capot et la LED HL1 est placée dans un endroit pratique pour l'observation dans la cabine. La LED indiquera l'état de connexion du modem GSM de la balise avec le réseau cellulaire. Dans ce cas, le cavalier S1 du modem doit être réglé sur la position 2-3 (contrairement à sa position dans le modem de l'unité de base).
Si la sirène n'est pas utilisée, alors le transistor VT1 et les résistances R15, R17 ne peuvent pas être installés dans la balise. Si vous refusez de contrôler la mise du contact, les éléments R9, C5, VD2 ne sont pas nécessaires, mais la broche 9 du microcontrôleur DD1 doit être connectée à un fil commun via une résistance de 1 kΩ. Le circuit R6R16C3 génère un signal pour déclencher un capteur de mouvement installé dans la voiture (j'ai utilisé un capteur Pyronyx ColtX8). Si le capteur n'est pas utilisé, ce circuit doit être exclu et la broche 11 du microcontrôleur doit être connectée à un fil commun via une résistance de 1 kΩ. Les éléments R3, R12, R18, C4 sont destinés à contrôler la tension de la batterie de la voiture fournie à la broche 5 du connecteur XP1. La résistance trimmer R18 règle la tension à la broche 4 du microcontrôleur DD1 à 1,05 V à la tension de batterie minimale autorisée (j'ai 11,2 V). Si la surveillance de la batterie de la voiture n'est pas nécessaire, ce circuit peut être utilisé pour surveiller la tension de la batterie G1 dans la balise elle-même. Pour cela, déconnectez la sortie gauche de la résistance R3 du contact du connecteur XP1 et de l'entrée du chargeur A2 et connectez-la au circuit +4,2 V. Réduisez la valeur de cette résistance à 7,5 kOhm, et augmentez la valeur de la résistance R12 à 10 kOhm. À la broche 8 du connecteur XP1 de la balise, un générateur de signal pour l'alarme de voiture standard est connecté, composé d'un transistor VT2, d'une diode VD1, de résistances R1, R10, R19, R20 et d'un condensateur C2. Si vous refusez de transmettre un signal d'alarme par la balise lorsqu'une alarme standard est déclenchée, les éléments répertoriés peuvent être exclus et la broche 13 du microcontrôleur DD1 est connectée à un fil commun via une résistance de 1 kΩ. Le microphone BM1 est conçu pour l'écoute à distance de l'environnement sonore d'une installation protégée. Il peut être entendu à la fois depuis la tête dynamique installée dans l'unité de base (en donnant la commande appropriée) et en appelant la balise à l'aide d'un téléphone portable. Le signal du microphone avant d'être appliqué au modem GPS amplifie l'ampli opérationnel DA1. Le microampèremètre PA1 sert de capteur d'oscillation de la balise et de l'objet sur lequel elle est installée. On utilise la FEM, qui est induite dans le cadre du microampèremètre lorsque son aiguille oscille, provoquée par une action mécanique externe. Pour une plus grande sensibilité, une charge de plusieurs gouttes de soudure est fixée sur la flèche. De tels capteurs ont été décrits à plusieurs reprises dans le magazine Radio. Le signal amplifie l'ampli-op DA2. Si le capteur d'oscillation n'est pas nécessaire, le microampèremètre, l'ampli-op DA2 et les pièces associées peuvent être exclus de la balise. Dans ce cas, la broche 26 du microcontrôleur doit être connectée au circuit +4,2 V via une résistance de 1 kΩ. Un dessin des conducteurs imprimés de la carte principale de la balise est montré sur la fig. 14, il présente une découpe d'angle de 46x73 mm pour l'installation de la carte modem GSM, qui est fixée à la carte principale avec trois vis M2 sur des poteaux isolants de 5 mm de hauteur.
L'emplacement des éléments sur le panneau de balise est indiqué sur la fig. 15. Trous de passage illustrés remplis. Le capteur d'oscillation (microampèremètre PA1) y est fixé à l'aide d'un support, et une découpe est réalisée dans la planche pour la partie saillante de son corps. La batterie Li-ion G1 LC18650 d'une capacité de 3800 mAh est pressée sur la carte avec un support métallique à l'aide de deux vis. Connecteur XP1 - DRB-9MA (coudé).
La carte récepteur GLONASS/GPS (voir Fig. 9) est installée sur les mêmes racks que le modem. Ses connexions à la carte principale se font par fils. La carte du chargeur (voir Fig. 11) est placée au-dessus de la carte principale sur six morceaux de fil de cuivre étamé dur d'un diamètre de 0,8 mm, à travers lesquels sont également réalisées les connexions électriques nécessaires. Les trous sur la carte principale dans lesquels ces segments sont soudés sont indiqués par des points à l'intérieur. Le phare est assemblé dans un boîtier métallique mesurant 152x120x35 mm. Sa vue générale avec le couvercle ouvert est représentée sur la Fig. 16. A l'intérieur du boîtier, sur des supports de 3...5 mm de hauteur, se trouve un circuit imprimé de la balise sur lequel est fixé un modem, un récepteur GLONASS/GPS et un chargeur. Les connecteurs du modem et de l'antenne du récepteur sont placés sur la paroi avant du boîtier. Le microphone BM1 est fixé sur son cache amovible.
Fonctionnement du système en mode transfert de données de navigation Pour transférer les coordonnées d'un objet de la balise à l'unité de base via le réseau GSM, le protocole CSD a été choisi, dans lequel le canal de communication est occupé par des informations numériques pendant toute la durée de la session, comme dans une connexion vocale normale. La vitesse de transmission est de 9600 XNUMX bauds. Aujourd'hui, le coût d'un tel transfert est généralement proche du coût d'une conversation de même durée, c'est-à-dire relativement faible, bien que plus cher que l'utilisation du protocole GPRS. L'avantage indéniable du CSD par rapport au GPRS est l'absence de besoin d'une adresse IP statique, assez coûteuse, et d'un serveur tiers pour stocker et diffuser les informations, ce qui réduit la fiabilité du système dans son ensemble. La durée d'une session de transmission d'informations n'est limitée par rien, à l'exception du coût des prestations d'un opérateur télécom. Mais le transfert d'une quantité importante (par exemple, pour enregistrer la trace du mouvement d'un objet) est rarement nécessaire, puisque la tâche principale du système est de déterminer la position actuelle de l'objet. Pour économiser la batterie, la balise est initialement en état de veille. Dans l'unité de base, lorsque l'interrupteur SA1 est fermé, le modem GPS et le module Bluetooth U1 sont éteints, le microcontrôleur DD1 est en mode veille. Pour entrer en mode de transfert de données, appuyez sur le bouton SB2, après quoi le microcontrôleur se réveille, à l'aide de l'émetteur sonore HA1, il émet un bip court, allume le modem GSM et le module Bluetooth. Les LED HL3 et HL4 commencent à clignoter. Tant que le modem n'est pas enregistré sur le réseau, les LED clignotent longuement avec de courtes pauses. Après un enregistrement réussi, la nature de son clignotement change : les flashs sont raccourcis et les pauses sont considérablement allongées. Le microcontrôleur envoie une commande au modem pour se connecter à la balise en mode transfert de données. Lorsque la connexion est établie, cela est signalé par le clignotement de la LED HL2. L'établissement d'une connexion en mode transfert de données prend environ 30 secondes (selon l'opérateur mobile), pendant ce temps il est nécessaire d'établir la communication entre le module Bluetooth de l'unité de base et le terminal, tel qu'un ordinateur. Si un téléphone portable équipé du programme de navigation Navitel 3.5.0 est utilisé comme terminal, la connexion Bluetooth sera établie après le début du transfert de données et le programme de navigation émettra un message vocal : « La communication avec les satellites est établie ». Si une connexion Bluetooth est établie, la LED HL4 est toujours allumée. La LED HL2 clignote jusqu'au début du transfert de données, après quoi elle reste également allumée en permanence. S'il n'y a pas de connexion dans la minute, le microcontrôleur donnera au modem une commande de raccrochage, générera un court signal de l'émetteur sonore HA1 et passera en mode d'attente pour une deuxième requête. Il existe deux manières de quitter le mode de transfert des données de navigation : - appuyez à nouveau sur le bouton SB2, la balise reviendra à son état d'origine et le récepteur GLONASS/GPS qu'elle contient sera éteint ; - appuyez sur le bouton SB1, ce qui réinitialisera également la balise, mais le récepteur GLONASS/GPS continuera à y fonctionner. Ceci est utile dans de mauvaises conditions de réception satellite où le récepteur met beaucoup de temps à générer un almanach. Lorsque vous quittez le mode de transfert de données, le modem GSM et le module Bluetooth de l'unité de base seront également éteints. En fermant l'interrupteur SA2, vous pouvez réduire le temps de réintégration dans la session de communication car le module Bluetooth et le modem GSM de l'unité de base resteront allumés tout le temps, mais le courant moyen consommé par l'unité de la batterie augmentera. Le mode de transfert de données est possible aussi bien lorsque la protection est activée que désactivée. Fonctionnement du système en mode armé Sur la balise, le mode armé est activé par un signal issu de l'alarme de sécurité standard de l'objet ou manuellement par l'interrupteur « secret » SA1 (voir Fig. 13). Pour connecter la balise à l'alarme de sécurité standard de la voiture, sa sortie supplémentaire est utilisée. Il s'agit généralement d'un fil bleu dont l'état en mode armé est réglé conformément aux instructions de l'alarme. Dans ce cas, il faut que lorsque l'objet est armé, ce fil soit connecté au fil commun (« masse ») de la voiture et reste dans cet état jusqu'à ce que l'alarme se déclenche ou que l'alarme soit éteinte. Après avoir activé l'interrupteur « secret », le mode armé est défini en une minute environ. La balise émet un bref signal sonore avec une sirène (HA1 sur la Fig. 13) concernant le mode d'armement et émet un appel de contrôle vers un téléphone mobile ou une unité de base, auquel il ne faut pas répondre. En mode sécurité, l'état des capteurs de mouvement et de bascule, le fonctionnement de l'alarme standard, la mise du contact, la charge (disponibilité) de la batterie de la voiture sont surveillés. N'importe lequel des capteurs, ainsi que le mode armé lui-même, peuvent être exclus, et les pièces qui assurent leur fonctionnement peuvent être retirées de la balise, et aucune modification du programme de son microcontrôleur n'est requise. La réception de messages d'alarme et la transmission de demandes sur l'état actuel de l'objet sont possibles à l'aide de l'unité de base et d'un téléphone portable. Les messages vocaux d'alarme sont formés dans la balise à partir d'un ensemble de phrases stockées dans la puce d'enregistrement et de lecture vocale ISD5116 (DD3 sur la Fig. 12). Cette fonctionnalité est facultative. Sans la puce dD3 ou en cas de dysfonctionnement, un signal sonore répétitif sera émis sur le canal de communication au lieu d'un message vocal. Les messages sur l'état actuel de l'objet sont émis par un appel entrant vers la balise depuis l'unité de base ou depuis un téléphone portable. Le microphone présent dans la balise permet d'écouter l'ambiance sonore de l'installation protégée. Lorsque l'un des capteurs est déclenché, la balise composera le numéro de l'unité de base (ou du téléphone portable), signalera la situation actuelle et attendra un appel entrant du même abonné à qui le message a été envoyé pendant deux minutes. Si pendant ce temps l'appel souhaité ne suit pas, la sirène HA1 (voir Fig. 13) émettra 15 bips courts, après quoi le tracker appellera le numéro de réserve. Les appels sortants continueront jusqu'à ce que la balise reçoive un appel entrant confirmant la réception de l'alarme. Après cela, la balise arrêtera ses appels, mais continuera à allumer périodiquement la sirène HA1, tandis que le capteur déclenché restera dans cet état. Le mode de sécurité ne sera quitté qu'après la désactivation de l'alarme de sécurité standard et l'ouverture de l'interrupteur « secret » SA1 (voir Fig. 13). Les numéros de téléphone utilisés doivent être préenregistrés au format accepté dans le réseau utilisé, sur la carte SIM installée dans le modem GSM de la balise, sous les noms suivants (en lettres latines) : Mno - un abonné qui possède le téléphone principal auquel les messages d'alarme seront envoyés et à partir duquel des informations sur l'état actuel de l'objet peuvent être demandées ; Pqr - un service qui informe par SMS du solde actuel du compte de l'abonné ; T - abonné dont l'appel entrant sert de commande pour demander le solde du compte d'abonné de la carte SIM de la balise ; Wxy - un abonné (généralement une unité de base), un appel entrant à partir duquel active le mode de suivi des coordonnées de l'objet. Certains numéros peuvent correspondre, mais ils doivent quand même être écrits sur la carte SIM sous les noms correspondants. Tous les noms répertoriés et leurs numéros correspondants doivent être enregistrés sur la carte, même si le mode armé n'est pas utilisé. La carte SIM installée dans le modem GSM de la balise doit contenir le numéro de téléphone de la balise sous le nom Wxy. Les invites PIN doivent être désactivées sur les deux cartes. Les programmes du microcontrôleur ne contiennent aucune information sur les numéros de téléphone, mais ils vérifient le numéro de l'appelant et, s'il diffère de celui de la carte SIM, ignorent l'appel. Lors de la réception d'un appel entrant de l'abonné T, la balise générera une requête à l'abonné Pqr et enverra la réponse reçue à l'abonné T sous la forme d'un message SMS. En réponse à un appel entrant d'un abonné Mno, la balise signalera l'état actuel de l'objet protégé. Dès réception d'un appel d'un abonné Wxy sous la forme d'une commande de transmission de données, la balise activera le mode de suivi des coordonnées de l'objet. L'appel vocal entrant du même abonné n'inclut pas ce mode. Configuration de l'unité de base Avant de procéder au réglage de l'appareil, il est nécessaire de vérifier soigneusement son installation. Ensuite, sans connecter les circuits d'alimentation au modem GSM et au module Bluetooth et sans installer le microcontrôleur DD1 dans le panneau, appliquez une tension de 4,2 V à la carte de bloc à partir d'une source distincte. Pour la première fois, il doit être alimenté via un milliampèremètre et une résistance de 0,5 ... 1 kOhm connectée en série avec celui-ci. Ce n’est qu’après vous être assuré qu’il n’y a aucun problème que vous pouvez mettre directement sous tension. Vérifiez la tension de +3,3 V à la sortie du stabilisateur DA1. Cela doit être fait en connectant temporairement une résistance de charge d'une résistance de 1 ... 5 kOhm à la sortie du stabilisateur. Suivez les changements de tension au niveau des prises du panneau du microcontrôleur DD1 en fonction des positions des interrupteurs et des boutons. Cette procédure évitera bon nombre des difficultés liées aux défauts d’installation. Vérifiez le fonctionnement des LED HL1 et HL2 en appliquant une tension qui allume les LED aux prises correspondantes sur le panneau du microcontrôleur. Après vous être assuré que tout est en ordre, installez le microcontrôleur dans le panneau, dans la mémoire duquel sont chargés les codes du fichier main.hex, situé dans le dossier "Base block" de l'application. Après avoir mis sous tension le module U1, fermez l'interrupteur SA3. La LED HL4 devrait clignoter. Essayez de vous connecter à votre ordinateur via Bluetooth. La première fois que vous essayez de le faire, à la demande de l'ordinateur, vous devrez peut-être saisir le mot de passe 1234. Si la connexion est établie, la LED HL4 doit être allumée en permanence. Connectez le circuit +4,2 V de la carte principale à la sortie correspondante du modem et mettez le modem sous tension. Après la mise sous tension, le modem doit rester dans un état passif et le courant consommé par l'appareil ne doit pas augmenter de plus de quelques milliampères. En coupant à nouveau l'alimentation, installez la carte SIM dans le modem, connectez-y l'antenne. Puis remettez sous tension. Après cela, les LED HL3 et HL4 devraient clignoter pendant un moment. Si la LED HL3 ne s'allume pas, vous devez vérifier si le cavalier S1 est dans le modem en position 1-2. Une fois les procédures de mise sous tension, de vérification du fonctionnement et d'enregistrement du modem dans le réseau GSM terminées, le programme du microcontrôleur DD1 éteindra le modem et le module Bluetooth, et le microcontrôleur lui-même se mettra en mode veille. Vous devez maintenant configurer le modem en lui donnant quelques commandes AT. La séquence d'actions est la suivante : - appuyez sur le bouton SB1 (dans ce cas, les LED HL3 et HL4 doivent commencer à clignoter), le modem et le module U1 seront allumés, et leurs ports série seront connectés directement via le multiplexeur DD2 ; - établir une connexion entre l'ordinateur et l'unité de base via Bluetooth en ouvrant la fenêtre des propriétés de la connexion créée sur l'écran de l'ordinateur, connaître le numéro du port COM virtuel créé dans le système d'exploitation ; - exécuter un programme de terminal sur l'ordinateur, en spécifiant ce numéro de port et en réglant la vitesse à 9600 bauds avec huit bits de données sans parité et un bit d'arrêt ; - donner au modem la commande AT (en majuscules latines sans paramètres) nécessaire pour qu'il effectue la procédure de détection automatique de vitesse. Comme tout autre, il doit se terminer par un retour chariot et un saut de ligne. Si la connexion est établie, le modem répondra OK. D'autres commandes peuvent être saisies dans des lettres de n'importe quelle casse, et vous ne pouvez pas donner la suivante sans attendre que le modem confirme la réception et exécute la précédente ; - désactiver le mode écho avec la commande ATE0 ; - utilisez la commande AT&W pour enregistrer ce paramètre dans la mémoire non volatile du modem ; - utilisez la commande AT+IPR=9600 pour définir une vitesse de communication fixe de 9600 bauds ; - utilisez la commande AT+CLIP=1 pour activer la détection automatique du numéro d'appel entrant ; - utilisez la commande AT+CMGF=1 pour activer le mode texte. Par défaut, la LED connectée au modem (HL3 selon le schéma de l'unité de base) en l'absence d'enregistrement dans le réseau donne des flashs d'une durée de 53 ms avec des pauses de 790 ms, et après son exécution, la durée des pauses augmente à 2990 ms. Si vous le souhaitez, en utilisant les commandes AT+SLEDS=X,XZ, vous pouvez modifier la nature du clignotement de la LED. Dans chacune de ces commandes, les paramètres suivants sont définis : numéro de mode (1 - pas d'enregistrement, 2 - modem enregistré dans le réseau, 3 - mode GRPS, non utilisé dans le système considéré) ; Y - durée du flash, ms ; Z - durée de la pause, ms. Par exemple, j'utilise une séquence de commandes : AT+SLEDS=1,700,53 XNUMX ; AT+SLEDS=2,200,2990 XNUMX ; AT+SLEDS=3,200,600 XNUMX XNUMX. Après avoir terminé les opérations décrites, le modem est prêt à fonctionner. Pour vérifier, vous pouvez utiliser la commande ATD<numéro> (seuls les chiffres du numéro sont saisis sans chevrons ni espaces, le cas échéant ils sont précédés du signe "+" et de l'indicatif du pays) pour lui faire appeler le numéro spécifié . Le modem doit répondre OK et le téléphone dont le numéro a été spécifié dans la commande doit sonner. Si vous composez sur le téléphone le numéro de la carte SIM installée dans le modem de l'unité de base, dans la fenêtre du programme du terminal, nous obtenons SONNERIE + CLIP : "<numéro>",145,""„"<nom>",0 Ici <numéro> est le numéro de téléphone dont l'appel a été accepté par le modem ; <nom> - le nom de l'abonné sous lequel ce numéro est enregistré sur la carte SIM du modem. Avec la commande AT+CPBF="W", vous pouvez connaître les numéros de tous les abonnés enregistrés sur la carte SIM du modem, dont les noms commencent par W. Le modem doit répondre : Le numéro d'abonné nommé Wxy doit être enregistré sur la carte SIM pour le fonctionnement normal du système. Pour quitter le mode test du modem, appuyez à nouveau sur le bouton SB1. Les LED HL3 et HL4 s'éteindront et l'unité de base passera en mode veille. Pour vérifier le fonctionnement de la base en mode armé, fermez l'interrupteur SA2. Les LED HL3 et HL4 clignotent. Lorsque le modem est enregistré sur le réseau, appuyez sur le bouton SB3. L'appareil composera le numéro d'abonné Wxy. Après vous en être assuré, donnez la commande de fin d'appel en appuyant à nouveau sur le même bouton. Vérifiez la réception d'un appel entrant en mode armé en appelant depuis le téléphone de l'abonné Wxy vers le numéro de carte SIM de la base. Une tonalité répétée doit retentir dans la tête de haut-parleur BA1. Répondez à l'appel en appuyant sur le bouton SB3. Pour mettre fin à la session de communication, appuyez à nouveau sur le même bouton. Si, pour une raison quelconque, la connexion avec l'ordinateur via Bluetooth ne fonctionne pas, le modem peut être connecté temporairement au port COM de l'ordinateur (physique ou créé à l'aide d'un adaptateur USB-COM) à l'aide d'un convertisseur de niveau dont le schéma est illustré à la Fig. . 17. Dans le même temps, le microcontrôleur DD1 est retiré du panneau et connecté au fil commun de ses prises 12 et 13, associé aux entrées d'adresse A et B du commutateur 74HC4052. Les circuits RXD et TXD du convertisseur sont connectés aux prises 7 et 8 du panneau du microcontrôleur. De plus, après avoir lancé un programme de terminal sur l'ordinateur, toutes les procédures décrites ci-dessus sont effectuées.
Installation d'un phare Contrairement à l'unité de base, le modem GSM de la balise doit être constamment prêt à fonctionner, afin que l'alimentation du modem ne soit pas coupée en mode de fonctionnement. Mais lors des travaux de réglage, il est nécessaire de pouvoir débrancher la batterie. Le commutateur SA1 est conçu à cet effet. Les recommandations pour la première alimentation sont les mêmes que pour l'unité de base : appliquez l'alimentation à tous les nœuds en série, en contrôlant la consommation de courant. Les codes du fichier gps_main.hex situé dans le dossier « Lighthouse » de l'application doivent être saisis dans la mémoire du microcontrôleur installé dans la balise. Ensuite, vous devez configurer le modem GSM, configurer le récepteur GLONASS/GPS et enregistrer les messages vocaux dans la puce DD3 (si elle est utilisée). Modem GSM La balise peut être configurée en la connectant temporairement à la place d'un modem similaire à la carte de l'unité de base. Dans ce cas, le modem doit être équipé d'une carte SIM destinée à être utilisée dans la balise. La procédure de configuration du modem diffère de celle décrite précédemment uniquement en ce qu'à la fin de celle-ci, la commande AT+CSCLK=2 doit être donnée pour activer le mode d'économie d'énergie. Le modem passera désormais en mode veille après 5 secondes d'inactivité. Le modem en sortira lorsqu'il y aura une activité sur les lignes du port série, qu'il recevra un appel entrant ou qu'il recevra un SMS. La première commande, après un temps d'inactivité de plus de 5 s, fera uniquement sortir le modem du mode d'économie d'énergie, et la seconde et les suivantes seront exécutées. Dans le modem configuré, avant de le connecter à la carte balise, il est nécessaire de déplacer le cavalier S1 de la position 1-2 à la position 2-3. Le modem peut être configuré séparément ou en l'installant dans la balise en connectant ses lignes TXD et RXD au port COM de l'ordinateur via l'adaptateur décrit précédemment (Fig. 17). Récepteur GLONASS/GPS (nœud A3) est construit sur le module SIM68V, qui fournit par défaut des informations de navigation à un débit de 115200 9600 bauds. Il faut le réduire à 68 bauds, puisque c'est à ce débit que les informations sont transmises sur le réseau GSM. Malheureusement, le module SIMXNUMXV n'offre pas la possibilité de le faire avec des commandes simples, et le seul moyen de modifier la vitesse est d'y charger un nouveau programme. L'utilitaire correspondant et le programme lui-même se trouvent dans le dossier "SIM68V" de l'annexe à l'article. L'opération ne nécessite pas de connaissance des fonctionnalités logicielles du module et s'effectue en quelques étapes simples. Pour connecter le récepteur au port COM de l'ordinateur, le convertisseur de niveau décrit ci-dessus (Fig. 17) est utilisé. Connectez ses lignes TXD et RXD avec les mêmes lignes du nœud A3. Ensuite, procédez comme suit : - ouvrir les archives PowerFlash_Simcom.zip situées dans le dossier "SIM68V" de l'application (contient un programme informatique de reprogrammation) et B03V11SIM68V_96.rar (contient des informations d'écriture dans le module) ; - lancez le programme PowerFlash_Simcom.exe, appuyez sur le bouton "Connecter", puis sur le bouton "Test". Un message d'erreur s'affichera sur l'écran de l'ordinateur ; - fermez le programme, utilisez un éditeur de texte pour ouvrir le fichier Powerflash.ini et modifiez la valeur du paramètre ComSelect de un au numéro du port COM auquel le nœud A3 est connecté via un convertisseur de niveau, puis enregistrez le déposer; - après avoir relancé le programme, cliquez sur le bouton écran "Télécharger Agent", sélectionnez le fichier B03V11SI M68R_96_Al lInOne_DA_MT333 3_MP.BIN, puis cliquez sur le bouton écran "Télécharger ROM" et sélectionnez le fichier B03V11SIM68R_96.bin ; - appuyer sur le bouton écran "Tester". Une fois le programme téléchargé avec succès sur le récepteur, un cercle vert apparaîtra sur l'écran de l'ordinateur. Le récepteur émettra désormais des informations de navigation à 9600 XNUMX bauds. La seule chose à laquelle vous devez faire attention, ce sont les lignes qui leur sont transmises. $GRPMC,181212,... la valeur de l'heure actuelle (dans ce cas, 18 heures 12 minutes 12 secondes UTC) doit être suivie de la lettre A. La lettre V à la place signifie que les données ne sont pas valides. Cela est généralement dû à des conditions de réception insatisfaisantes des signaux des satellites (par exemple à l'intérieur) ou à un nombre insuffisant de satellites dans la zone de réception. Réglage de l'assemblage de tonalité doit être complété avant d'installer la puce DD3 (ISD5116ED) sur la carte de balise. Pour ce faire, un modem configuré doit être connecté à la balise, et le microcontrôleur programmé de la balise doit être installé dans son panneau. En allumant la balise, passez un appel depuis votre téléphone portable vers le numéro de la carte SIM installée dans la balise. Si un appel est effectué depuis un numéro stocké sur la carte SIM de la balise sous le nom Mno, en réponse à celui-ci (en présence d'une puce DD3) il faut entendre une phrase caractérisant l'état de la balise et l'objet sur lequel elle se trouve. installé, et lors d'un appel à partir d'un numéro qui n'est pas sur la carte SIM, - la phrase "Numéro non reconnu". Mais si la puce DD3 est manquante ou lorsqu'elle est défectueuse, le microcontrôleur de la balise génère et transmet un signal sonore sur le canal GSM. La résistance ajustable R29 est nécessaire pour obtenir sa meilleure reproduction par le téléphone à partir duquel l'appel a été effectué. Programmation de la puce ISD5116ED (DD3) est effectué après son installation sur la carte de balise. Il est nécessaire de saisir dans la mémoire du microcircuit tous les messages vocaux que la balise doit transmettre dans diverses situations. Il s'agit d'informations sur les événements survenus et l'état actuel des capteurs, ainsi que l'état de la batterie du véhicule. La puce d'enregistrement et de lecture vocale ISD5116ED est contrôlée à l'aide de commandes données sur l'interface I.2C. Pour le programmer, vous devez créer un adaptateur COM-I2C dont le schéma est représenté sur la fig. 18, et chargez les codes du fichier i2c_rs2.hex situé dans le dossier "ISD232" de l'application dans la mémoire du microcontrôleur DD5116 qu'il contient. Ce microcontrôleur est équipé d'un contrôleur matériel I2C. Il convertit les informations provenant du port COM de l'ordinateur vers le connecteur XS1 en signaux de cette interface et les transfère vers la puce ISD5116ED installée dans la balise. Comme le montre la fig. 18, il doit également être connecté à la sortie ligne de la carte audio de l'ordinateur et y connecter un contrôle UMZCH, qui peut être utilisé comme haut-parleur audio actif de l'ordinateur. Au moment de la programmation de la puce DD3, le microcontrôleur de balise (DD1) doit être retiré du panneau.
Pour enregistrer sur un microcircuit, il est nécessaire de préparer, à l'aide d'un microphone et d'une carte son d'ordinateur, des fichiers son contenant les phrases nécessaires dans n'importe quel format accessible à un ordinateur. Il est pratique d'utiliser le programme Sound Forge 9.0, qui vous permet de modifier tous les paramètres des fragments sonores, de les fusionner, de supprimer les sections inutiles. Pour réduire la quantité de mémoire utilisée, vous devez également supprimer les pauses au début et à la fin de chaque phrase. Toutes les phrases qui doivent être écrites sur la puce sont répertoriées dans le tableau. Il indique également leur durée approximative et les adresses à partir desquelles ils commencent dans la mémoire de la puce. Lors de l'enregistrement, ces adresses doivent être strictement respectées, puisque c'est par elles que le programme du microcontrôleur balise recherche les fragments sonores nécessaires. Si des phrases individuelles s'avèrent trop longues et qu'il n'est pas possible de les placer dans l'espace alloué, vous devrez apporter des modifications au programme. Les adresses auxquelles se trouvent les adresses du début des phrases sont disponibles dans le même tableau. Lors de l'écriture de phrases sur la puce, les commandes suivantes sont utilisées, qui sont des séquences d'octets : EE 82 44 2F 83 00 C1 ED - configuration d'enregistrement, entrée de signal audio AnA IN (broche 18 du microcircuit), sortie AUX OUT (broche 20) ; EE 82 24 26 83 59 D1 ED - configuration de lecture, sortie audio AUX OUT (broche 20) ; EC 91 HH LL ED - commande d'écriture, HH - octet de poids fort de l'adresse du début de la phrase enregistrée, LL - son octet de poids faible ; EC A9 HH LL ED - commande de lecture, HH - octet de poids fort de l'adresse du début de la phrase en cours de lecture, LL - son octet de poids faible ; EB - commande pour arrêter l'enregistrement ou la lecture (dans ce dernier cas, ce n'est pas nécessaire, la lecture s'arrête automatiquement lorsque la fin de la phrase est atteinte) ; EF - commande pour lire l'état du microcircuit. Ces commandes diffèrent de celles données dans le manuel d'utilisation du circuit intégré car certains octets sont utilisés par le microcontrôleur de l'adaptateur. Par exemple, lors de la réception de l'octet EF, il forme et transmet via l'interface I2C vraie commande pour lire l'état de la puce. Le programme du terminal qui émettra les commandes doit être configuré pour fonctionner à 19200 XNUMX bauds avec huit bits de données sans parité et un bit d'arrêt. L'enregistrement se fait dans l'ordre suivant : - une commande de configuration d'enregistrement est donnée, après quoi le fichier son joué par l'ordinateur peut être écouté à l'aide de la commande UMZCH connectée à la AUX OUT de la puce ISD5116ED ; - une commande d'enregistrement est donnée avec l'adresse de début de la phrase et, avec une perte de temps minimale, la lecture de la phrase souhaitée par l'ordinateur est lancée ; - dès la fin de la phrase, la commande d'arrêt de l'enregistrement est donnée ; - donner une commande pour lire l'état de la puce ISD5116ED, à laquelle une réponse de trois octets doit être reçue. Le deuxième d'entre eux est le senior et le troisième est l'octet de poids faible de l'adresse du premier après la phrase enregistrée, libre d'écrire dans la cellule mémoire du microcircuit. Cette adresse ne doit pas être supérieure à l'adresse de début de la phrase suivante dans l'ordre spécifié dans le tableau. Таблица
Il est conseillé de vérifier l'enregistrement réalisé en l'écoutant à l'aide du contrôle UMZCH. Pour ce faire, vous devez envoyer une commande de configuration de lecture, puis une commande de lecture avec l'adresse de début de la phrase, et après sa sonnerie, lire l'état du microcircuit. En répétant le cycle décrit, toutes les phrases nécessaires sont écrites dans le microcircuit. Assemblage du capteur d'oscillation ajustez en connectant l’entrée de l’oscilloscope à la sortie de l’ampli-op DA2. Le trimmer R2 règle cette sortie sur un niveau logique élevé. Ensuite, spécifiez expérimentalement la position du curseur de résistance. Lorsque vous secouez le capteur (microampèremètre PA1, dont la flèche est lestée avec un morceau de soudure), le niveau à la sortie de l'ampli-op doit changer en fonction du balancement de la flèche. Le réglage final est effectué sur le véhicule. L'unité de contrôle de l'état de la batterie est réglée en appliquant une tension égale à la tension minimale autorisée de la batterie (j'ai 5 V) à la broche 1 du connecteur XP11,2 de la balise. Réglez la résistance trimmer R18 sur une tension de 1,05 V à l'entrée RA2 du microcontrôleur. Le résultat est facile à vérifier. Réglez la tension sur 5...1 V sur la broche 12 du connecteur XP13 et, en la réduisant lentement, attendez un appel téléphonique avec le message "Batterie faible". Cela devrait se produire à une tension minimale donnée. Les autres composants du phare ne nécessitent pas de travaux de réglage. Les fichiers de cartes de circuits imprimés au format Sprint Layout 6.0 et tous les programmes nécessaires au fonctionnement et à la configuration du système peuvent être téléchargés à partir de ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/06/beacon.zip. Auteur : S. Polozov
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