Инновационные проекты, исследовательская деятельность техническое моделирование
Ростовский областной центр технического творчества учащихся

Охранная сигнализация с возможностью управления по GSM

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей Станция юных техников города Шахты.

 

Секция: Радиоэлектроника

 

Проект

 
«Охранная сигнализация с возможностью управления по GSM»
 

Автор работы:

Строганов Давид, 8 класс,

МОУ СОШ № 5.

 

Руководитель:

Колегаев Игорь Борисович,

педагог дополнительного образования.

 

г. Шахты

2012 г.

Оглавление:

 
  1. Введение
  2. Техническое обоснование
  3. Описание работы схемы
  4. Печатные платы
  5. Программа контроллера
  6. Заключение
  7. Литература и программы
  8. Фото
 

1. Введение.

 

В настоящее время существует множество различных устройств, предназначенных для охраны помещений. В их схемах используются разнообразные датчики: дымовые, газовые, шумовые, лазерные, ультразвуковые, датчики движения, присутствия и другие. Назначение этих устройств состоит в том, чтобы максимально обезопасить охраняемый объект. Недавно в производстве появились системы сигнализации нового поколения – типа «GSM-сторож». Эти устройства, в случае срабатывания любого из датчиков совершают звонок на телефон хозяина охраняемого помещения и каким-то условным сигналом сообщают об опасности. Это очень удобно, если хозяин помещения находится недалеко от объекта. Но такая схема оказывается абсолютно бесполезной, если хозяин находится в другом городе, потому что он никак не сможет повлиять на создавшуюся ситуацию.

Вот нам и пришла идея создания подобной сигнализации, но с обратной связью, то есть, с возможностью управления её функциями по телефону.

 

2. Техническое обоснование.

 

Помимо способа GSM-связи мы решили применить в схеме электронный диктофон на основе чипкордера ISD17240 для голосовых сообщений и систему распознавания и выполнения голосовых команд с помощью контроллера обработки звука НТ181003. Для сотовой связи мы применили телефон Siemens, схема и работа которого подробно описана в Интернете.

Основой работы схемы мы выбрали распространённый микроконтроллер PIC16F628A.

 

3. Описание работы схемы.

Сначала мы составили структурную схему устройства. Она выглядит так:

При срабатывании датчика (их в схеме можно применить несколько) микроконтроллер подаёт сигнал на телефон для вызова абонента. Абонентом может быть хозяин охраняемого помещения, номер телефона которого должен быть записан в телефонной книге первым (и желательно, единственным). Когда хозяин поднимет трубку, в его телефоне прозвучит голосовое сообщение о срабатывании системы охраны. После этого прозвучит голосовой запрос о необходимых выполняемых схемой действиях.

Затем схема переходит в режим аудио-контроля, при котором принимаются и выполняются полученные команды. После исполнения каждой команды на телефон хозяина помещения передаётся голосовое сообщение.

В нашей схеме мы применили 5 выполняемых команд:

  1. Блокирование выходов

  2. Включение освещения

  3. Включение камер наблюдения

  4. Включение световой и звуковой сигнализации

  5. Отбой (отмена всех команд и переход в дежурный режим)

 

При поступлении какой-либо команды система распознавания голоса определяет её и присвоенный этой команде код направляет на микроконтроллер для исполнения. Команды для выполнения предварительно записываются в память контроллера обработки звука. Система дискретизации устроена так, что контроллер отреагирует только на голос хозяина и конкретно выбранную команду. Это избавляет схему от доступа к её управлению посторонними лицами. Частота дискретизации выбрана самой высокой для того, чтобы распознать голосовую команду в условиях помех связи. Если хозяином помещения будет дана команда «Отбой», все ранее запущенные устройства отключатся и сигнализация перейдёт в первоначальный дежурный режим.

Схема питается от стабилизированного напряжения +5 (+12v для подсветки). Ток потребления в дежурном режиме равен примерно 15 микроампер. На экспонате нагрузкой на схему являются светодиоды, поэтому ток при полной нагрузке мы не замеряли. Ведь в реальных условиях к схеме может быть подключено множество приборов.

 

4. Печатные платы.

 

Плата управления.

Плата блока питания.

Распиновка системного разъёма Siemens.


 

5. Программа микроконтроллера PIC16F628A.

 

Shahty_GSM_Alert_Program.txt (3.54 КБ)

 

6. Заключение.

 

В принципе нам удалось реализовать свой замысел. Но следует указать и на недостатки работы схемы. Основная проблема заключается в том, что такое устройство не сможет работать вне зоны действия телефонной сети, и при больших помехах связи возможны сбои при определении отдаваемых человеком команд. Схема так же не сможет работать при длительном отключении сетевого напряжения, а в доме не каждый имеет аварийный генератор. При необходимости в схеме можно применить автономное питание, но и вечных аккумуляторов пока ещё не изобрели. А в целом, мы своей работой удовлетворены.

 

7. Литература и программы.

 

Н.И Заец. 4 книги «Радиолюбительскиеконструкции на PIC-микроконтроллерах» Салон-Пресс Москва 2003

Программа для расчёта печатных плат LayOut

Программа для рисования схем Splan

Программа моделирования и компилирования программ FlowCode

Программы для прошивания WinPic800, PicKit2

Информационные ресурсы Интернет

 

 

8. Фото.

 

 

 

 

Шахты 2012 г.

по всем вопросам: Kolegaeff@mail.ru