Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino ч.2

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino ч.2 Сигнализация, Arduino, Sim800l, Gsm, Gprs, Смс-рассылка, Длиннопост

Приветствую моих читателей. В первой части https://pikabu.ru/story/proekt_gsmgprs_signalizatsii_na_ardu... я рассказал вам, как сделать простую GPRS сигнализацию на Ардуино. Проект продолжает развиваться. Сигнализация эксплуатируется около месяца, и уже можно подводить некоторые итоги. За это время не было ни одного случая отказа или зависания, как модуля SIM800L, так и самой Ардуины. Напомню, в моём проекте микроконтроллер питается напрямую от аккумулятора пониженным напряжением 4 В. К каким-то отказам, как опасались многие читатели, это не приводит. Мною был проведён эксперимент, чтобы узнать, как поведёт себя сигнализация при постепенном разряде батареи.

Так как Ардуина разряжала аккумуляторы очень медленно, я подключил её вместе с модемом к лабораторному источнику питания, выставил ограничение по току 2А, и проверил работу на различных значениях напряжения.

Что удалось выяснить. При 3,5 В и выше SIM800L работает штатно. С питанием 3,4 В иногда начинаются перезагрузки при входящих звонках. При снижении напряжения ниже 3,4 В отваливается сеть, могут начаться перезагрузки, но на AT команды модуль продолжает отвечать. Так он работает в плоть до 3В, после чего выключается.

Ардуина работает даже при напряжении 2,7 В, ниже которых отключается. Никаких сбоев отмечено не было.

Но этого нам не достаточно. Нужно было проверить работу при длительной разрядке аккумулятора. Так сказать в условиях, близких к боевым. Я отключил режим сна Ардуины, подключил дополнительную нагрузку к аккумулятору, включил Serial монитор, и отслеживал поведение сигнализации, периодически проверяя её работоспособность. Эксперимент продолжался более суток. Аккумулятор разрядился до 3,6 В. Сбоев замечено не было. Схема полностью работоспособна.  Ставьте ёмкий аккумулятор и не о чём не думайте.

Для справки. Номинальное напряжение питания чипа зависит от частоты его работы. Если программно понизить частоту до 10МГц или ниже, то питание напряжением от 2,7 до 5,5В для Atmega328p будет стандартным. Если кого-то не убедили результаты эксперимента, то они могут  поиграться с настройками частоты.


С этим разобрались, теперь поговорим о доработках проекта.


За прошедшие две недели проект претерпел некоторые изменения. Геркон теперь подтянут через резистор не к +5В, а к +4,2В батареи (см. фото). Что позволит сохранить на пине высокий уровень при отключении внешнего питания без программной подтяжки. Мне кажется это более надёжным решением. Резисторы можно использовать любого номинала, начиная с 2,2 кОм и выше.


Остальные доработки касаются программной части. Файл настроек settings.h получил новые опции. https://github.com/wisenheimer/Arduino/blob/master/libraries...


По рекомендации читателей, в проект был добавлен watchdog (WTD), который перезагрузит Ардуину в случае её зависания. Включен по умолчанию следующим дефайном:

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino ч.2 Сигнализация, Arduino, Sim800l, Gsm, Gprs, Смс-рассылка, Длиннопост

Т. к. стандартный загрузчик Ардуино Нано не поддерживает watchdog, и в случае его срабатывания уходит в бесконечную перезагрузку, для его работы нужно либо сменить загрузчик на другой, либо поступить проще. Прошить Ардуину через программатор. В этом случае на Ардуине больше не будет загрузчика. И watchdog будет работать. Но вы уже не сможете прошивать Ардуину по USB. Если вас это не устраивает, не используйте watchdog.


В качестве программатора я применил Ардуино УНО с прошивкой ArduinoISP из примеров.


Следующее изменение касается способа доставки отчётов. Теперь сигнализация поддерживает SMS отправку сообщений. Ранее мы отправляли ответы сигнализации на e-mail при помощи GPRS. Теперь можно выбирать способ отправки. Для этого добавлен следующий дефайн:

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino ч.2 Сигнализация, Arduino, Sim800l, Gsm, Gprs, Смс-рассылка, Длиннопост

По умолчанию включены оба варианта.


SET_FLAG_ONE(GPRS_ENABLE) разрешает отправку e-mail по GPRS.

SET_FLAG_ONE(SMS_ENABLE) разрешает отправку отчётов по SMS.


GPRS имеет более высокий приоритет. Если сигнализации не удалось установить GPRS соединение, и SMS режим разрешён, то сообщения будут отправлены по SMS, флаг GPRS_ENABLE  выключен, и в дальнейшем будет задействована только SMS отправка. Включить или выключить оба режима можно так же в ручную DTMF командой.

Если мы хотим всегда использовать один режим, то дефайн нужно отредактировать, удалив лишнее.


Следующим нововведением стало изменение списка DTMF команд:

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino ч.2 Сигнализация, Arduino, Sim800l, Gsm, Gprs, Смс-рассылка, Длиннопост

Команды, не вошедшие в список, будут подставлены в USSD запрос и отправлены сотовому оператору. Так что можете в режиме DTMF напирать любые USSD команды. Например запрос баланса. В случае успеха ответ оператора вернётся в виде отчёта.


Админ так же может управлять модемом SIM800L при помощи АТ команд из его даташита http://www.mt-system.ru/sites/default/files/documents/sim800... .


Например, добавлять и удалять номера из телефонной книги. Для этого достаточно с телефона Админа отправить сигнализации SMS с текстом АТ команды.


Дальше хочу подробно рассказать, как добавлять в проект датчики.


Для начала необходимо определиться с количеством пинов, требуемых для ваших датчиков. Датчики у нас подключаются, начиная с 4 пина. Первым желательно выбрать геркон, т.к. он будет будить Ардуину, если она войдёт в режим энергосбережения при отключении внешнего питания.

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino ч.2 Сигнализация, Arduino, Sim800l, Gsm, Gprs, Смс-рассылка, Длиннопост

В файле https://github.com/wisenheimer/Arduino/blob/master/libraries... описан класс Sensor и следующие типы датчиков:

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino ч.2 Сигнализация, Arduino, Sim800l, Gsm, Gprs, Смс-рассылка, Длиннопост

DIGITAL_SENSOR - любой датчик с одним цифровым выходом, на котором может быть только два состояния, 0 или 1.

CHECK_DIGITAL_SENSOR - тоже самое, только с проверкой от ложного срабатывания. Если через 10 секунд датчик сбросил своё значение, то срабатывание считается ложным.  Применяется для тех датчиков, которые удерживают логическое значение на выходном пине при сохранении внешнего воздействия. Например датчик пламени.

ANALOG_SENSOR - любой датчик с аналоговым выходом. Например датчик газа MQ-2.

DHT11, DHT21, DHT22 - датчики температуры и влажности.


Конструктор класса имеет следующий вид:

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino ч.2 Сигнализация, Arduino, Sim800l, Gsm, Gprs, Смс-рассылка, Длиннопост

В нашем файле настроек имеется целый массив таких классов для каждого датчика:

Проект GSM/GPRS сигнализации на Arduino ч.2 Сигнализация, Arduino, Sim800l, Gsm, Gprs, Смс-рассылка, Длиннопост

Очень важно указать точный размер массива, иначе проект не соберётся. В данном случае у меня имеется 6 датчиков, конструктор для каждого описан отдельно.


Например:

Sensor(DOOR_PIN, DIGITAL_SENSOR, "DOOR", HIGH, 0)

означает, что для датчика двери (геркона) задействован пин Ардуино DOOR_PIN (задан в том же в файле), тип датчика DIGITAL_SENSOR, название датчика, которое будет выводиться в отчётах - "DOOR" (можно заменить на любое другое слово), обычное состояние пина  HIGH (DOOR_PIN у нас подтянут к 4,2В), время подготовки датчика при включении питания в секундах, через которое он начнёт показывать правильные значения - 0 секунд.


Для аналогового датчика газа MQ-2:

Sensor(A0, ANALOG_SENSOR, "GAS", LOW, 120)

пин A0, тип датчика ANALOG_SENSOR, имя  "GAS", значение на пине LOW, на прогрев датчика и выход на номинальный режим работы отводится 120 секунд. До истечения этого времени после включения датчик не опрашивается, что бы не получать неверные значения.


Для датчика температуры DHT11

Sensor(DHT_PIN, DHT11, "DHT", LOW, 10, 35)

в конце появилась цифра 35, которая означает уровень в градусах, при превышении которого считается, что датчик сработал. В помещении стало слишком жарко.


Внимательный читатель уже заметил, что для разных датчиков описано разное количество параметров. Дело в том, что в языке С++ можно не писать все параметры функции, если в заголовке функции указаны их значения по умолчанию. Мы пишем только то, что не имеет значения по умолчанию, или мы хотим задать другое значение. Однако никто не запрещает указать все параметры конструктора класса.


Вы можете подключать к сигнализации любые датчики, не требующие отдельной библиотеки, лишь заполнив конструктор класса, и добавив его в массив Sensor sensors[]. И это будет работать. Если для датчика требуется отдельная библиотека, то её можно добавить точно так же, как в проект была добавлена библиотека stDHT.h для датчика DHT11, который имеет свой протокол для обмена данными. Или напишите мне, я добавлю.


На этом всё, спасибо за внимание.


Скачать проект можно как всегда по ссылке: https://github.com/wisenheimer/Arduino

Arduino & Pi

1.4K постов20.6K подписчика

Добавить пост

Правила сообщества

В нашем сообществе запрещается:

• Добавлять посты не относящиеся к тематике сообщества, либо не несущие какой-либо полезной нагрузки (флуд)

• Задавать очевидные вопросы в виде постов, не воспользовавшись перед этим поиском

• Выкладывать код прямо в посте - используйте для этого сервисы ideone.com, gist.github.com или схожие ресурсы (pastebin запрещен)

• Рассуждать на темы политики

• Нарушать установленные правила Пикабу

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
Автор поста оценил этот комментарий

Эх. Значит тоже ложные есть. ) про два датчика это идея!!! Надо будет припаять. Не думал что кто то еще собирает такую систему)) я не хочу отдалять далеко. Компактно тоже делаю. Статью как-то нашел, там парень делал по WiFi. У него были наводки от антенны. Пир датчик запитал от другого источника питания и вроде как без ложных. Сейчас сам пробую так. Минут 50 прошло, срабатываний не было)))

раскрыть ветку (11)
Автор поста оценил этот комментарий

Можно ещё модем экранировать/сделать ему выносную антенну подальше.

Когда модем молчит, ложных сработок может и не быть. Пробуйте звонить на него.

Wi-Fi на каких модулях делаете?

раскрыть ветку (10)
Автор поста оценил этот комментарий

я Wi-Fi не подключал. Но от отдельного питания уже 2 часа работает. Жду, вдруг это помогло.

А тот парень делал на обычных NRF24L01. Он написал, что подключив...от отдельного питания, ложные срабатывания прекратились.Вот и я теперь пробую. Только у меня sim800L. Вдруг тоже поможет...У меня ложные срабатывания были даже если я ничего не делал. Ночью раз по 6 звонил.

раскрыть ветку (9)
Автор поста оценил этот комментарий

От наводок с антенны отдельное питание всё равно не спасёт. Лучше перейти на микроволновый датчик. У него ложных срабатываний не заметил.

раскрыть ветку (8)
Автор поста оценил этот комментарий

Боюсь я его заказывать. Микроволны. ..Мне напоминать микроволновку)) как бы по незнанию не навредить окружающим) микроволнами. В интернете особо не читал про него. 

раскрыть ветку (7)
Автор поста оценил этот комментарий

Надо уходить подальше, а то женщины могут уже не понадобиться)) А если серьёзно, мощность излучения там мизерная. И эксплуатация предполагается когда дома никого нет. Использую, ничего не отвалилось)

раскрыть ветку (6)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Ха. Сработало. Впервые за долгий месяц он не позвонил мне ночью. Ни разу. А утром сработал на мое появление! Тест продолжается ...

раскрыть ветку (5)
Автор поста оценил этот комментарий

При звонке тоже не срабатывает?

раскрыть ветку (4)
Автор поста оценил этот комментарий

Сейчас попробую. Но тьфу тьфу... Ни одного ложного не было.

Автор поста оценил этот комментарий

Да. Сработал. Значит все таки по воздуху помехи :(

раскрыть ветку (2)
Автор поста оценил этот комментарий

У меня тоже сам по себе не срабатывает, а на звонок иногда реагирует. Думаю следующим шагом замутить беспроводной датчик по воздуху. И избавиться от этой проблемы.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Вооо. . Я тоже плавно к этому подхожу. Датчик получится миниатюрный. А базу можно поставить где хочешь и подальше. Но надо тоже экспериментировать с ложными срабатываниями.

Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку