GSM Pager I – Turbo Lite Uni Board I

Potřebujete ovládat vzdálené zařízení nebo číst jeho stav prostřednictvím SMS? Chcete zapínat vzdálený spotřebič SMSkou nebo prozvoněním? Nabízím Vám konstrukci GSM pageru se 4-mi galvanicky oddělenými vstupy a výstupy, který je postaven na SimToolkitovém adaptéru Bladox Turbo Lite.

Pokud jste se již setkali s modulem Bladox Turbo Lite 1 nebo 2 sami dobře víte, že k připojení vstupů nebo výstupů je třeba jejich galvanické oddělení. Nejlépe pomocí optočlenů. Turbo Lite 2 sice má 4 optočleny integrovány přímo na desce (2 x vstup, 2 x výstup), ale to mnohdy nestačí, navíc je často potřeba ovládat výkonější spotřebiče pomocí relé. Celkový výsledek je obvykle takový, že v lepším případě sáhnete po univerzálním plošném spoji a vznikne jednoúčelový bastl s několika reátky a optočleny, který rozhodně nebudí příliš důvěry. Vyvinul jsem proto univerzální desku pro moduly Turbo Lite 1/2, která disponuje 4 – mi optočleny oddělenými vstupy, 4 – mi reléovými výstupy a rozšiřujícím konektorem pro využití zbývajících I/O linek nebo analogových vstupů. Navíc je na desce vlastní napájecí zdroj se síťovým transformátorem a pro náročnější aplikace je vybavena i konektorem pro napájení pomocných obvodů. V případě potřeby zálohovaného napájení lze vypustit trasformátor a celý systém napájet ze zálohovaného zdroje, případně nadřazeného zařízení.

Nákup v elektronickém obchodě

Základní vlastnosti celku ve spojení s modulem Bladox Turbo Lite s nahraným firmware Pager v 2.xx a mobilním telefonem

  • 4 galvanicky oddělené vstupy
  • 4 galvanicky oddělené výstupy (dvojité přepínací relé na každý výstup)
  • zasílání definovatelných SMS zpráv v závislosti na změně stavu kontaktu nebo logické úrovně na vstupu (individuální nastavení pro každý vstup zvlášť)
  • ovládání výstupů pomocí definovatelných SMS, případně prozvoňení
    (závisí na tipu použitého mobilního telefonu) včetně zpětných
    potvrzovacích SMS (individuální nastavení pro každý výstup zvlášť)
  • indikace stavů vstupů i výstupů pomocí LED
  • konektor pro rozšíření systému (až 4 A/D vstupy, až 13 + 4 vstupů/výstupů)
  • kompatibilní s moduly Bladox Turbo Lite 1 a Bladox Turbo Lite 2
  • konfigurace prostřednictvím nové položky menu v připojeném mobilním telefonu
  • autentizace prostřednictvím mobilního čísla, skupiny priorit
  • konektror pro připojení originální nabíječky použitého mobilního telefonu
  • základní přepěťová ochrana
  • snadná a rychlá montáž díky použitým pružinovým svorkovnicím wago
  • napájení 230V/50Hz
  • krytí IP 56 (s doporučenou skříňkou)
  • otevřená dokumentace

celkovy_small

Praktické provedení zařízení – včetně osazeného modulu Turbo lite 2

Popis zapojení

Schema zapojení základní desky vidíte na obrázku. Je evidentní, že se nejedná o nic převratného, veškerou „chytrost“ zajišĹĄuje modul Turbo Lite, který je rozebiratelně upevněn pomocí konektoru v pravém horním rohu desky. Napájení je zprostředkováno přímo ze sítě přes transformátor TR1. Před ním najdete ještě pojistku a varistor, jako základní ochranu proti poruchám a přepětím v síti. SíĹĄové napětí je za pojistkou ještě vyvedeno na konektor X2 ke kterému je možné připojit originální nabíječku mobilního telefonu, která je trvale připojena do mobilního telefonu (pozor, především některé starší typy telefonů si neumí s trvale připojenou nabíječkou poradit – viz odstavec testované telefony nebo forum http://www.bladox.cz/forum/).

uni_board_sch_small

Schema zapojení – po kliknutí se obrázek zvětší do nového okna

Filtrační PI články slouží k potlačení rušení, které produkuje GSM telefon při vysílání. Na schematu si povšimněte důsledného oddělení zemí modulu Turbo Lite potažmo mobilního telefonu a zbytku obvodů. Turbo Lite je totiž napájen přímo z mobilního telefonu a je nepřípustné na jeho vstupy připojovat vyšší napětí než cca 2,5V. Pokud je připojeno vyšší napětí, dojde zpravidla ke zničení modulu nebo alespoň zničení příslušného portu uC AT mega na desce Turbo Lite.

uni_board_layout_small

Osazení plošného spoje, po kliknutí se obrázek zvětší do nového okna

Stavba a oživení

Stavbu začneme vyvrtáním otvorů v plošném spoji na příslušný průměr. Upevňovací otvory desky a transformátoru vrtákem 3mm, otvory pro chladič stabilizátoru vrtákem 2,5mm, otvory vývodů transformátoru vrtákem 1,5mm a otvory pro svorkovnice, diody, pinové lišty a stabilizátor vrtákem 1mm. Zbytek postačí vrtákem 0,8mm. Při osazování součástek je zachován obvyklý postup od nejnižších po nejvyšší, začneme drátovými propojkami. Stabilizátor, chladič a transformátor si necháme na úplný konec. Při montáži stabilizátoru tento nejdříve přišroubujeme na chladič, následně připájíme chladič a až na konec vývody stabilizátoru do plošného spoje. Stejně tak u transformátoru, nejprve ho upevníme mechanicky pomocí dvou šroubů, poté zapájíme vývody. Před připojením napájecího napětí zkontrolujeme vizuálně plošný spoj. Zvláště v oblasti připojení Turbo Lite jsou spoje poněkud zhuštěny a hrozí vznik cínových můstků. Pokud je vše v pořádku, bez osazeného modulu Turbo Lite připojíme napájecí napětí. Měla by se rozsvítit pouze zelená LED1 indikující přítomnost napětí za stabilizátorem. Změříme napětí za stabilizátorem (12V) a proměříme konektor určený k připojení modulu Turbo Lite, zda se na něj nedostalo nějaké cizí napětí. Pokud je vše v pořádku odpojíme napájení a můžeme osadit modul Turbo Lite (s osazenou pinovou lištou) do dutinkové lišty. Po definitivním odzkoušení funkce je vhodné očistit plošný spoj od zbytků po pájení a opatřit ho ochranou vrstvou izolačního laku na plošné spoje, např. PLASTIK 80 z produkce Kontakt chemie. Věřím, že zkušení tyto informace přeskočí, ale začátečníkovi určitě usnadní řadu problémů.

Mechanická konstrukce

Zařízení je jednodeskové konstrukce s dobře přístupnými pružinovými svorkovnicemi. Modul Turbo Lite se připojuje pomocí dvouřadé lámací lišty, kterou zapájíme přímo na desku modulu do dvojité dutinkové lišty na základní desce. Mobilní telefon, který je s modulem Turbo Lite propojen prostřednictvím ohebného vodiče s konektorem SIM karty na konci je třeba upevnit v těsné blízkosti desky (jiné umístění ani délka vodiče neumožňuje). Provedení upevnění záleží na konkrétním typu mobilního telefonu. Celek je umístěn na distančních sloupcích délky 15mm v elektroinstalační krabici o rozměrech 240 x 190 x 90mm (š x v x h), v případě potřeby s ohledem na případné okolní obvody je možné použít samozřejmě krabici větší. Typ a počet průchodek je třeba zvolit s ohledem na konkrétní aplikaci. Distanční sloupky jsou připevněny lepidlem (kvalitní sekundové lepidlo nebo epoxid) bez provrtání dna krabice, aby bylo zachováno krytí. Je nutné použít všechny distanční sloupky, kvůli zamezení průhybu desky při připojování vodičů do pružinových svorkovnic.

konektor_small

Detail provedení konektoru pro připojení modulu Turbo Lite 2

Propojení s okolím

Základem je připojení síĹĄového napětí na konektor X1, na osazovacím plánku je označeno připojení L i N. Konektor X2 slouží k připojení originální nabíječky, tu je možné připojit pochopitelně i externě do libovolné zásuvky na 230V, konektor X2 je zde pro případ, že bude třeba umístit nabíječku dovnitř krabice, např z důvodu krytí.

Na konektor X3 je vyvedeno stabilizované napětí 12V pro napájení případných pomocných obvodů.

Konektor X4 – vstupní – je připraven k přímému připojení obecných kontaktů, což bývá nejčastější požadavek (např. výstupů různých senzorů, koncových spínačů nebo přímo přepínačů atd…). Stačí tedy spojit vždy dvě svorky vedle sebe a příslušná LED dioda indikuje aktivaci konkrétního vstupu. Akce v závislosti na úrovních na vstupu je třeba nastavit v nastavovacím menu. Viz odstavec nastavení aplikace Pager.

Ke konektoru X5 – výstup – jsou zde připojeny všechny kontakty výstupních relé pro obecné použití. Plošný spoj od svorkovnic k relé je dimenzován na proud cca 2A. V případě většího proudového zatížení je třeba spoje mezi svorkovnicí a relé pocínovat nebo nasílit vodičem. V takovém případě, je ale lepší ovládat relátkem na desce externí stykač (např při aplikaci spínání výkonnějšího čerpadla).

Konektor X6 slouží k případnému rozšíření desky. Jsou zde vyvedeny všechny zbylé I/O a A/D linky Turbo Lite a napájecí napětí (mobilního telefonu i galvanicky oddělených 12V).

Konektor X7 je určen pro využití optočlenů osazených přímo na modulu Turbo Lite 2. Jelikož nejsou pájecí body těchto optočlenů na modulu Turbo Lite 2 v rastru 2,54mm, nelze použít konstrukci pinová + dutinková lišta a je nutné tyto body do základní desky připojit pomocí kratších vodičů které jsou připájeny jak na modulu Turbo Lite 2, tak v základní desce, kde pájecí body svojí roztečí také odpovídají bodům na Turbo Lite 2. S výhodou lze použít např. odstřižky z pasivních součástek.

celkovy2_small

Možné umístění Turbo Lite Uniboard a Siemens M55 ve skříňce, zde konkrétně GEWISS GW 44 208

Nastavení aplikace Pager v menu mobilního telefonu

Veškeré úkony jsou popsány v katalogovém listu aplikace pager, který naleznete na stránkách společnosti Bladox , konkrétně zde .

Obecný postup je následující:

  • propojte modul Bladox Turbo Lite (s vloženou SIM kartou) s mobilním telefonem prostřednictvím konektoru nahrazující SIM
  • po zapnutí telefonu vyhledejte v menu položku Turbo (např. u Siemens M55 menu -> Extra -> Turbo->Pager)
  • proveďte nastavení vlastností jednotlivých vstupů a výstupů

Odpovídající I/O linky modulu Turbo Lite jednotlivým prvkům na desce (vstupy a výstupy při pohledu na desku číslovány zleva)

Prvek na Uni Board Označení v menu aplikace Pager
vstup 1 (LED9) P10
vstup 2 (LED8) P11
vstup 3 (LED7) P12
vstup 4 (LED6) P13
výstup 1 (relé K1) P9
výstup 2 (relé K2) P8
výstup 3 (relé K3) P7
výstup 4 (relé K4) P6

Testované telefony

Turbo Lite by měl obecně fungovat s každým telefonem s podporou technologie SimToolKit. Bohužel výrobci někdy chápou implementaci této normy dosti svérázně. Zde uvedený seznam mobilních telefonů by měl zájemci usnadnit výběr často i staršího přístroje pro tuto aplikaci. Případné dotazy k funkčnosti telefonů s produkty Bladox lze směřovat na jejich forum .

  • Siemens M55 (podporuje i EVENT MT Call – možnost ovládat výstupy prozvoňením, trvalé připojení nabíječky bez problémů)
  • Nokia 3310 (nepodporuje EVENT MT Call – nelze ovládat výstupy prozvoňením, ale pouze SMS zprávou, trvalé připojení nabíječky bez problémů)
  • Philips Fisio 120 (nefunguje – výrobce řeší některé problémy firmware telefonu resetem SIM za chodu, velmi nespolehlivá funkce ve spojení s TurboLite)

Obecně platí: starší Nokie nelze ovládat prozvoňením, starší Siemensy mají problémy s trvalým připojením nabíječky.

Nákup v elektronickém obchodě

Upozornění

Uvědomte si, že v případě, kdy osadíte transformátor a připojíte zařízení k síti, pracujete s životu nebezpečným síťovým napětím. Začátečníkům doporučuji napájet celek tak, že neosadí transformátor a před usměrňovací můstek připojí výstup bezpečného napětí 12V/1A z homologovaného adaptéru.

Seznam součástek

R1, R16 – R19, R28 – R31 2k2
R2 varistor (např. 250V 390V 2500A)
R3 – R14, R20 – R23 75R
R24 – R27 33k
RN1 4 x 10k A
RN2 4 x 1k A
RN3 4 x 2k2 A
C1, C2, C37 100n RM 5mm
C3 – C27 27p RM 5mm
C29 – C36 1n RM 5mm
C38 1000uF/25V
D1, D2, D4, D5, D14 1N4007
D3 transil – bipolární (např. 1,5KE33CA)
D6 – D9 1N4148
D10 – D13 BA159
LED1 LED 5mm zelená
LED2 – LED5 LED 5mm žlutá
LED6 – LED9 LED 5mm červená
IO1 7812
IO2, IO3 PC846
T1 – T4 BC327
X1 – X5 svorkovnice Wago 256 (vodič 45°), RM 5mm 36ks + bočnice 4ks
X6 pinová lišta RM 2,54mm dvojitá 2x10pinů
X7 pinová lišta RM 2,54mm
F1 F100mA/250V (radiální pojistka) + sokl KSSH166 RM 5,08mm
F2 F800mA/250V (radiální pojistka) + sokl KSSH166 RM 5,08mm
K1 – K4 Relé FINDER 4152 12V
TR1 Transformátor EI-48 12V (např. HAHN EI48/16,8 10VA ta70/B 230V/1x12V 833mA)
Chladič V7477X (GM) nebo SK104 (Fischer)
Skříňka SCAME 686.208 (s neprůhledným víkem), SCAME 686.228(s průhledným víkem) nebo GEWISS GW 44 208 (s neprůhledným víkem). Všechny splňují krytí IP56.
Turbo Lite 1 / 2 Modul Bladox Turbo Lite 1 nebo 2 s nahranou aplikací Pager v. 2.xx nebo jinou podle přání.

Dvojitá dutinková lišta pro připojení modulu Turbo Lite + dvojitá pinová lišta pro zapájení do modulu Turbo lite. Obě je před použitím potřeba zkrátit na 2×4 a 2×4 pinů. Viz foto.

Dokumentace ke stažení

  • Soubory uni_board.lbr + uni_board.brd pro případné zájemce o úpravy ke stažení zde .
  • Archív .zip s podklady pro výrobu plošného spoje + schema + osazení ve formátu pdf zde .

Vyjádření autora v duchu zákona č.22/1997 o technických požadavcích na výrobky:

Výrobce stavebnice nebo modulu zaručuje správnou a bezchybnou činnost stavebnice nebo modulu po jejím/jeho odborném a bezchybném sestavení nebo připojení. Protože se však jedná o stavebnici určenou pro radioamatéry a ne o finální výrobek, nelze převzít jakoukoliv zodpovědnost za škody způsobené špatnou činností zařízení v případě neodborného sestavení a provozování za podmínek, které jsou v rozporu s tímto konstrukčním návodem. Stavebnice není, z hlediska bezpečnosti, určena k ovládání zařízení, strojů a přístrojů, které by mohly při špatné funkci této konstrukce způsobit škody na zdraví či majetku lidí! Tento návod i s tímto upozorněním je volně přístupný na stránce výrobce (www.puhy.eu), aby měl každý konstruktér možnost se seznámit s technickými daty stavebnice / modulu ještě před jejím zakoupením.

V případě jakýkoliv dotazů či připomínek mě neváhejte kontaktovat.

1 komentář u „GSM Pager I – Turbo Lite Uni Board I

  1. Pingback: GSM Pager II – Turbo Lite Uniboard II | Firma-Půhy.cz

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Můžete používat následující HTML značky a atributy: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>