Необходимо войти или зарегистрироваться

Авторизация

Введите логин, email или номер телефона, начинающийся с символа «+»
Забыли пароль? Регистрация

Новый пароль

Авторизация

Восстановление пароля

Авторизация

Регистрация

Выберите, пожалуйста, ник на пикабу
Номер будет виден только вам.
Отправка смс бесплатна
У меня уже есть аккаунт с ником Отменить привязку?

Регистрация

Номер будет виден только вам.
Отправка смс бесплатна
Создавая аккаунт, я соглашаюсь с правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.
Авторизация

Пост

Пост

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino

wisenheimer в Arduino & Pi

Предлагаю вашему вниманию проект охранно-пожарной GSM/GPRS сигнализации на ардуино с резервным питанием от батареи. Мною ставилась цель создать простую в изготовлении сигнализацию для дома, состоящую из недорогих ардуиновских модулей и датчиков, управляемую с телефона. При этом затраты на обслуживание должны быть минимальными. А лучше чтобы их вообще не было! И мне удалось этого добиться.

Для вожделенной халявы пришлось отказаться от традиционных смс оповещений, и освоить отправку писем на электронную почту. При правильно подобранном тарифе, сигнализация не тратит денег с баланса. При этом мы получаем по e-mail всю информацию о работе сигнализации, сработавших датчиках, действиях пользователей. Такой роскоши не добиться с помощью платных смс. Управление сигнализацией реализовано на основе DTMF команд. Если у вас один оператор связи на основном телефоне и на сигнализации, с бесплатными звонками внутри сети, или имеется пакет бесплатных минут, то управление сигнализацией тоже будет бесплатным. В противном случае всегда можно отправить команду в течении первых 3-х секунд. И так же не платить. Заинтриговал? Тогда прошу под кат.

Первым делом составим техническое задание:

1) Оповещение звонком Админа при срабатывании датчика.

2) Отправка e-mail с подробностями.

3) Отправка e-mail о действиях пользователей.

3) Наличие резервного питания на случай отключения основного.

4) Управление сигнализацией при помощи DTMF команд и смс.


Для этого нам понадобится плата ардуино и недорогой, но функциональный GSM-модем SIM800L. Любой литиевый аккумулятор с модулем заряда. Датчики по вкусу.

Я использовал широкий набор различных датчиков, чтобы показать возможности сигнализации. Проект позволяет добавлять любые другие датчики.

В данном реализации были применены следующие сенсоры и модули:

1. Геркон NC типа, как датчик открытия двери.

2. Пироэлектрический инфракрасный датчик движения HC-SR501.

3. Датчик газа и дыма MQ-2.

4. Микроволновый датчик движения RCWL-0516. Видит сквозь препятствия и стены. Хорош для охраны дачи или частного дома. В квартире будут частые ложные срабатывания на соседей за стенкой или бегающих собачек и котиков.

5. Датчик пламени.

6. Датчик температуры и влажности DHT11.

7. Для подачи звуковых сигналов при выполнении команд использована пищалка (зуммер). В готовом изделии не обязателен.

8. Плата контроля заряда-разряда лития на основе микросхемы TP4056 с защитой от перезаряда и разряда.

9. Ардуино Nano V3. Можно заменить 5 вольтовой Ардуино pro mini.

10. В качестве GPRS GSM модема выбран недорогой, но хороший модуль SIM800L. Он имеет небольшие размеры. Умеет работать с DTMF командами, звонить, отправлять смс и e-mail. Смс дороги, а вот электронные письма можно слать практически бесплатно. Чем мы в дальнейшем и воспользуемся!


Датчиком открытия двери (окна) у нас служит нормально закрытый (NC тип) геркон. В случае отсутствия электричества наша ардуина будет отправлена в сон, и разбудить её смогут три вещи: сработавший геркон, появление внешнего питания (сеть), или сигнал RING с модема в случае звонка. Но это мы уже забежали вперёд.


Схема соединения.

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino Сигнализация, Arduino, Sim800l, GSM, Gprs, Длиннопост
Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino Сигнализация, Arduino, Sim800l, GSM, Gprs, Длиннопост
Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino Сигнализация, Arduino, Sim800l, GSM, Gprs, Длиннопост

Допустим мы всё собрали как надо. Чтобы сигнализация заработала, первым делом надо заполнить файл настроек, находящийся по следующему пути libraries/main_type/settings.h


В строке

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino Сигнализация, Arduino, Sim800l, GSM, Gprs, Длиннопост

за место 115200 необходимо указать скорость, на которой работает ваш модем. Как определить скорость работы модема, можно найти в интернете. Не буду на этом заострять внимание.


Далее перечисляются используемые датчики. Вам нужно оставить только те, которые вы используете. Остальные строчки сделать комментариями при помощи двойного слеша //

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino Сигнализация, Arduino, Sim800l, GSM, Gprs, Длиннопост

Можно оставить всё как есть. Не подключенные датчики на работу не повлияют.

Далее перечисляются пины, на которых висят наши модули. Первым у нас будет пин RING модема. Он соответствует пину 2 ардуино. Т.к. это обычное перечисление, номер следующего пина будет на один больше предыдущего, т. е. 2, 3, 4 и т. д. Если вы закомментировали какие-то модули выше, то их пины не будут учитываться в перечислении.

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino Сигнализация, Arduino, Sim800l, GSM, Gprs, Длиннопост

При сборке схемы модули подключаются начиная со 2-го пина друг за другом в том порядке, что указан в перечислении.

Далее нам надо настроить отправку e-mail.

Первым делом задаём SMTP сервер почты, к которой будет подключаться наш модуль SIM800L. Он прекрасно работает с яндекс почтой, с другими не тестировал. Советую завести там почтовый ящик, и слать через него. В этом случае настройки изменять не нужно.

Для яндекса у нас такие параметры сервера и порта:

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino Сигнализация, Arduino, Sim800l, GSM, Gprs, Длиннопост

Далее за место слов login и password впишите логин и пароль от вашей почты

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino Сигнализация, Arduino, Sim800l, GSM, Gprs, Длиннопост

Затем укажите полное название вашей почты и имя отправителя. В данном случае у нас указан отправитель SIM800L. Можете написать что-то своё.

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino Сигнализация, Arduino, Sim800l, GSM, Gprs, Длиннопост

Теперь впишите название почты получателя и его имя. На этот ящик будут приходить письма. Для отправки и получения можно указать один и тот же ящик. Тоже будет работать.

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino Сигнализация, Arduino, Sim800l, GSM, Gprs, Длиннопост

Если вы хотите отправлять письма сразу на два или три ящика , раскомментируйте вот эти дефайны, и впишите имя почты

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino Сигнализация, Arduino, Sim800l, GSM, Gprs, Длиннопост

Поздравляю! На этом настройки закончены. Можно прошивать ардуину.


Как работает сигнализация.

Внимание! Сигнализация управляется только с номеров, записанных в телефонную книгу симкарты.

Если на симкарте уже есть номера, то их владельцы являются пользователями, которые могут включать и отключать сигнализацию. Перед использованием удалите ненужные номера. Администратором считается номер с именем ADMIN. Если на симкарте нет такого номера, то первый позвонивший незарегистрированный пользователь станет Администратором. Его номер будет занесён в телефонную книгу.

Администратор — единственный пользователь, который может отправлять DTMF и смс команды.

Для удалённого добавления пользователя в телефонную книгу Администратор должен отправить смс вида

AT+CPBW=,"+xxxxxxxxxxx",145,"USER"
где +xxxxxxxxxxx - номер телефона
USER - имя абонента

Модем настроен на поднятие трубки при звонке с номера Админа. Это сделано для возможности использовать DTMF команды. Звонки с других номеров будут сбрасываться.

Администратор может отправлять DTMF команды из списка ниже. Если команда принята, сигнализация сбросит звонок. Отчёт о выполнении команды придёт на почту. Любая команда представляет собой цифру и знак #, который означает завершение ввода. После этого модем завершит звонок и выполнит полученную команду.

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino Сигнализация, Arduino, Sim800l, GSM, Gprs, Длиннопост

Команды, не вошедшие в список, считаются USSD запросами. Например, мы хотим узнать баланс телефона. USSD запрос баланса нашего оператора *xxx#

где xxx — цифры.

Отправляем DTMF команду xxx#. Она будет подставлена в USSD запрос. Ответ оператора будет переслан на почту.


Порядок включения.

Подать питание на сигнализацию.

Дождаться прихода e-mail. Сигнализация загрузилась.

По умолчанию режим охраны выключен. При звонке любого зарегистрированного номера (кроме админа) сигнализация будет ставить/снимать с охраны и отправлять отчёт на почту. Звонок будет сброшен. При звонке с номера Администратора модем поднимает трубку и ждёт DTMF команду. Админ может поставить/снять с охраны сигнализацию командой 1# и 2# соответственно. После ввода команды звонок завершится сам.


Режимы работы:

Тревога.

При срабатывании одного из датчиков включится режим тревоги. На телефон Админа поступит звонок. Его надо сбросить. На почту будут отправлены показания сработавшего датчика. Продолжительность режима тревоги задана в файле настроек дефайном ALARM_MAX_TIME. По умолчанию 60 секунд. В течение этого времени идёт сбор статистики о сработавших датчиках. Когда время истечёт, информация будет отправлена на почту, а счётчики срабатываний обнулятся. Если датчики снова сработают, всё повторится.


Выключение сетевого питания. Режим низкого энергопотребления.

При пропадании электричества на 3 пине ардуины появится низкий уровень. Сигнализация переключится на питание от батареи. На почту придёт сообщение, что свет пропал Svet OFF. После этого, для экономии энергии батареи, ардуина уйдёт в сон, модем будет переведён в режим низкого энергопотребления.

Все датчики, питающиеся от сети, будут обесточены и перестанут работать. В моей реализации датчики питаются от внешнего источника. Все кроме геркона. Он не требует питания, поэтому работает всегда. При срабатывании геркона в режиме сна ардуины, она проснётся и перейдёт в режим тревоги. После того как режим тревоги завершится, ардуина снова уснёт.

При появлении электричества ардуина проснётся, переведёт модем в обычный режим работы, и отправит сообщение на почту Svet ON.


Поддерживаемые операторы.

Прошивка поддерживает основных российских операторов:

МТС, Билайн, Мегафон, Теле2. Если у вас другой оператор, и не отправляется e-mail, пишите в комментариях. Будем добавлять.


На этом всё. Скачать прошивку можно здесь https://github.com/wisenheimer/Arduino

Вопросы пишите в комментариях :)

Аватар сообщества "Arduino & Pi"
565 постов 13 041 подписчик
254 комментария
Аватар пользователя p0gank p0gank
+20

И тут рядом дядя Вася сварочником в железку тюк, или недалеко молния шварк, наводочка на микроконтроллер по длинным проводам прыг и контроллер зависает и так и висит, пока по питанию его не перезапустят :-)

Короче, решение хорошее, но нужна доделка.

1. Включить watchdog

2. Сделать защиту от наводок по шлейфам.

3. Ардуина на 16МГц при напряжении ниже 5 вольт работает нестабильно, нужно поменять кварц на 8МГц и поправить фьюзы, а еще включить BOD, чтобы контроллер не повисал при плохом питании

4. GSM модуль тоже любит виснуть, надо проверять его живость и доступность сотовой сети и перезапускать его если он завис или сеть потерял.

+20
раскрыть ветку 22
Аватар пользователя sanchesli sanchesli
+2
А если шлейф короткий,необходима защита от наводок или качественного источника питания хватит?
+2
раскрыть ветку 2
Аватар пользователя p0gank p0gank
+6

Короткий насколько, у меня по датчикам кухни идут два шлейфа длиной по 4 метра (внешний контур температуры и внутренний), шлейфы экранированы, экраны заземлены на корпус в одной точке вместе с ардуиной и её блоком питания, гальванически отвязаны от управляющего компьютера и все равно несколько раз за зиму (в основном в морозную сухую погоду) время от времени watchdog перезапускает повисший контроллер.

Верить в качественный источник питания нельзя, низкое напряжение питания например при включении может повесить контроллер до инициализации watchdog'а, поэтому играть с fuse обязательно, как раз там после отладки включишь watchdog сразу с момента старта и BOD, ну и не забудь загрузчик поменять, штатный ардуиновский не дружит с watchdog'ом и после его срабатывания уходит в бутлуп до перезапуска питания.

+6
раскрыть ветку 1
wisenheimer
+2

Ардуина работает от 4 вольт, всё стабильно. GSM модуль проверяется на зависание, если не ответил, перезагружается ресетом. У меня в SIM800L настроены будильники. Утром и вечером приходит письмо в одно и тоже время, для контроля, что ардуина не висит.

+2
раскрыть ветку 18
Аватар пользователя p0gank p0gank
+10

Как говорят мои коллеги "это ошибка выжившего", пока тепло может работать, станет холодно, может начать грустить, а может и не начнет, зависит от факторов при изготовлении. Я не сторонник вылезать за границы даташита, и если там написано 4.5-5.5 при кварце 16МГц, то мне не интересно проверять как оно там за краем работает, и тем более закладывать такое в железо.

+10
раскрыть ветку 7
happyppah
+1
Dht 11?делаю свой курсач и пожалел что купил 22,но 11 это наверное вообще ужасный датчик
+1
раскрыть ветку 2
petergrigoriev
0

вы сами писали библиотеки?

0
раскрыть ветку 1
LeonidN
0

Не, не работает стабильно. И модуль GSM виснет постоянно. А эта платка обеспечивает нормальный ток для него? Я не долго с эти баловался, хотел теплицу подключить. Но если с СМС оно худо-бедно работает, то с GPRS совсем беда. В итоге к соседскому Вайфаю прицепился. Вот это отлично работает. И протокол UDP. чтоб не висло. Поскольку я еще и 20 лет сигнализацией занимался, то скажу - для нее Ардуино не годится. Из-за проблем, озвученных @p0gank .
А так - понравился подход, качество и все остальное. Жаль, что ненадежно. Все равно плюс.

0
раскрыть ветку 4
Аватар пользователя Aleksandr.Zh Aleksandr.Zh
+6

Датчик газа, который вы выбрали, имеет ну очень хреновую особенность, обусловленную принципом его работы: он принимает всё и вся: от спиртов от одеколонов, следов метана, даже если вы в него дыхнёте, то он сработает с вероятностью в 80%. А после попадания на него газов или того же спирта от канифоли, его надо прожаривать сутки. Почитайте даташит.
Перейдите на другой.


И тут всё верно расписали: #comment_127676610


датчик DHT11 - вещь хреновая, уже если хотите и влажность, то берите DHT22

А лучше si7021
Можете и CO2 прикрутить: MH-Z19b (именно B - в нём нет заморочек с калибровкой).

+6
раскрыть ветку 40
Аватар пользователя p0gank p0gank
+5

Лучше BME280 хоть и дороже, но практически не врет, а если влажность не нужна, то копеечный DS18B20 самый замечательный.

+5
раскрыть ветку 3
Аватар пользователя Aleksandr.Zh Aleksandr.Zh
+1

а BME280 разве не давление?..
я как-то их использовал

+1
раскрыть ветку 2
wisenheimer
+2

В моём помещении никаких газов нет, просто безхозное помещения. Меня MQ-2 устраивает. Мой проект это как основа, можно приделать любой датчик.

+2
раскрыть ветку 12
Аватар пользователя p0gank p0gank
+2

Кстати о бесхозности, литий очень не любит морозы, и ниже -5 безвозвратно деградирует, так что держи аккумуляторы там где теплее или лучше переходи на свинец, ему не нужна CC-CV зарядка да и к морозам он куда терпимее. LiFePo кстати не панацея, у него рабочее напряжение 3.0-3.5В

+2
раскрыть ветку 4
Аватар пользователя Aleksandr.Zh Aleksandr.Zh
+1

наше дело предупредить )

+1
petergrigoriev
0

подскажите какой вы использовали конденсатор и какие резисторы?
также интересует возможно ли использовать замыкающий геркон (нормально разомкнутый)? быть может поделитесь где брали разомкнутый, в Спб найти не могу

0
раскрыть ветку 3
Аватар пользователя underboom underboom
0
Mq-2 от батареек долго не протянет потребление у него дикое, внутри датчика нагревательный элемент закрытый сеткой металлической от воспламенения
0
раскрыть ветку 1
Аватар пользователя sim31 sim31
-4

Датчик СО2 стоит под 20 тыс. рублей и не нужен и даром, только голову забивать себе.

-4
раскрыть ветку 22
Аватар пользователя Aleksandr.Zh Aleksandr.Zh
+1

вы путаете крутые сертифицированные. Мы же говорим о любительских конструкциях на NDIR

+1
раскрыть ветку 9
Аватар пользователя XanderEVG XanderEVG
0

интересно, как вы думаете, могли бы эти китайские датчики определить повышенный уровень СО, и запищать, тем самым спасти кучу народа?

ведь по сути никому особо и не нужно знать точное значение в абсолютных цифрах, главное то - предупредить об опасности

0
раскрыть ветку 11
wisenheimer
+5

Пользуюсь больше месяца симкой МТС тариф посекундный без абонентской платы. Там каждый день бесплатно даётся 20 Мб трафика. Хватает на всё. Ни разу ещё деньги с баланса не списывали.

+5
раскрыть ветку 3
Аватар пользователя sim31 sim31
0

МТС набирают клиентов, как будет критическая масса придумают как заработать денег. Они прекрасно знают что к чему.

0
Аватар пользователя HAKOHE HAKOHE
-2

о, какая ценная инфа!

-2
раскрыть ветку 1
wisenheimer
+3

При переходе не тариф нужно убедиться, что подключена опция "Базовая тарификация интернета". Другие отключить. Тогда каждый день не будут списывать деньги за интернет. Даётся пакет 20 Мб в день.

+3
DELETED
+3
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
+3
раскрыть ветку 1
wisenheimer
+5

Спасибо)

+5
targzip
+3
Автор, годная статья. Было бы отлично интегрировать в это решение систему зарядки и поддержания заряда от аккумуляторов например ИБП-шных 12в, 7ач.
Как раз бы хватило датчикам, сирене и другим возможным девайсам.
+3
раскрыть ветку 4
wisenheimer
+2

Можно добавить как внешнее устройство. Подключать от него.

+2
раскрыть ветку 2
targzip
0
Можно. Извиняюсь, я только начал изучать Ардуинки. Вопрос такой - они же могут друг с другом общаться?
0
раскрыть ветку 1
Аватар пользователя techmisty techmisty
0
И солнечную батарею!
0
romanetZ
+2

На STM32L496 в составе CycloneTCP есть пример с PPP, FTP, TLS. Т.е. можно заставить работать с любой почтой (а сейчас большинство почтовых серверов требуют использования TLS) и любым модулем, и даже с обычным USB-свистком. У STM есть встроенный USB-хост.

+2
AkaNavi
+2

у тех же китайцев есть готовые варианты не дороже....

+2
раскрыть ветку 8
wisenheimer
+4

Хотелось сделать своё. У моей цена чуть более 1000 руб.

+4
раскрыть ветку 4
AkaNavi
+2

за старания хвалю. добавить бы еще вскрытие корпуса и разряд резервного источника питания.

+2
раскрыть ветку 3
раскрыть ветку 2
AkaNavi
0

типа того да

0
раскрыть ветку 1
wisenheimer
+1

Добавлено продолжение статьи https://m.pikabu.ru/story/proekt_gsmgprs_signalizatsii_na_ar...

+1
Аватар пользователя techmisty techmisty
+1
Первый годный пост
+1
Аватар пользователя HAKOHE HAKOHE
+1

А можно через полгода эксплуатации вторую статью  с анализом насколько хорошо получилось?

+1
раскрыть ветку 1
wisenheimer
+2

Это моя вторая сигнализация на ардуино. Первая работает 1,5 года без зависаний. Просто там всё на смс. Решил что это не оправдано. Если будут проблемы, проект доработаю и отпишусь. Пока всё ОК.

+2
Gadzgadzgadz
+1
Впервые захотелось разобраться с ардуинкой. Так можно и бизнес замутить). Подпишусь
+1
раскрыть ветку 1
wisenheimer
+1

Спасибо :)

+1
Аватар пользователя NePony NePony
+1
Для разнообразия советую посмотреть в сторону blynk в качестве среды взаимодействия.
+1
Alex.Andersson
+1

Круто. Операторы только российские поддерживаются? Как насчет Украины, Белоруси?

+1
раскрыть ветку 1
wisenheimer
+3

Любые операторы любой страны. Если не заработает GPRS на стандартных настройках, в файле modem.cpp есть список настроек login и пароль для подключения GPRS.


ADD_OP(0, "MTS", "mts");


ADD_OP(1, "MEGAFON", "gdata");


ADD_OP(2, "Tele2", "");


ADD_OP(3, "MOTIV", "");


ADD_OP(4, "Beeline", "beeline");


Здесь только основные российские операторы. Меняете один из них на свой. И интернет включится.

+3
Аватар пользователя sim31 sim31
+1

>>> При этом затраты на обслуживание должны быть минимальными. А лучше чтобы их вообще не было!

За интернет все равно нужно будет платить. У МТС есть интересный тариф для телеметрии. Остальные операторы по разному, могут по крутому трафик округлять каждый час в большую сторону.

+1
раскрыть ветку 4
wisenheimer
+2
+2
раскрыть ветку 3
romanetZ
+1

сколько стоит ваш тариф?

+1
раскрыть ветку 2
zericher
0

Приветствую! Очень понравился проект. Отличная вещь, Спасибо. Решил повторить, собрал схемку с датчиком движения pir, поправил файл настроек, залил скетч в arduino nano, но вот есть проблема, не приходят письма на почту. Не могу понять, то ли нет GPRS соединения, то ли проблема с настройкой SMTP, как можно это определить? Как проверить работоспособность GPRS соединение? Какая почта должна быть прописана в настройках, у меня xxxxx@yandex.ru, надо ли как-то дополнительно её настаивать? Прошу помощи. По смс всё работает если выключить с помощью DTMF команды GPRS. Симка билайн.  Спасибо.

0
Похожие посты
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: