Нередко возникает необходимость в дистанционном управлении удалённым объектом, например управление отоплением, сигнализацией загородного дома и т.п. Традицтонные методы управления тут не помогут. В этом случае на помощь придёт сотовая связь. Но просто взяв сотовый телефон делу не поможет, требуется декодер DTMF кода, который при нажатии той или иной цифры на сотовом телефоне будет переключать тот или иной канал на декодере. Именно этот декодер и представлен вашему вниманию.

Основные параметры декодера:

• имеет 10 независимых каналов управления;
• доступ по паролю;
• сохранение состоянии при отключении питания;
• звуковое подтверждение событий;
• автоматическая запись состояния выходов, если включено;
• автоматическая блокировка устройства, если включен доступ по паролю.

Схема декодера довольно проста и не нуждается в наладке. Весь функционал реализован на микроконтроллере PIC16F883 .

В качестве декодера DTMF сигнала применена специализированная микросхема марки MT8870 . На выходе установлены буфферные каскады на ULN2003 , что позволяет непоследственно подключать обмотки реле.

Пробный вариант устройства я собрал на макетной плате

В схеме предусмотрена установка трёх перемычек, их назначение:

• S1 - Включение сохранения состояния выходов;
• S2 - Сброс пароля;
• S3 - Включение доступа по паролю.

Алгоритм работы устройства очень прост:

Звоним на телефон и нажимая кнопки на телефоне управляем устройством. Если установлена перемычка S3, перед переключением состояния выходов необходимо ввести пароль (по умолчанию 0000). Далее, для включения необходимого канала жмём номер канала и цифру 1. Для выключения - номер выбранного канала и цифру 0. Например включим и выключим канал номер 5. Нажимаем 51, а затем 50. Если требуется включить все каналы разом, жмём две звёздочки (**). Что бы выключить все каналы разом - две решётки (##).

Для смены кода вводим такую комбинацию: *#*# и следом четыри цифры нового кода. Если вы забыли введённый код, его легко сбросить на стандартный 0000, установив кратковременно перемычку S2.

Как правило, в загородных домах нередки случаи отключения электроэнергии, а так же возможны кратковременные пропадания во время сильных ветров. Для сохранения состояния выходов предусмотрена возможность записи состояния в энергонезависимую память микроконтроллера и при восстановлении электроснабжения восстановить это состояние. Для этого служит перемычка S1.

Чочу обратить особое внимание на распайку разъёма для подключения устройства к сотовому телефону. Разные производители по разному распаивают этот разъём в телефоне! Если устройство не реагирует, меняйте местами выводы, либо ищите распайку именно под ваш телефон. Функция автоподнятия есть практически в любом телефоне!

Небольшой видеообзор по работе с устройством

В некоторых случаях возникает необходимость дистанционного включения и выключения какой-либо нагрузки, устройства, например, управлять освещением дома для создания эффекта присутствия жильцов, либо включить заблаговременно какой-либо прибор.

Cотовый телефон управляет нагрузкой

В настоящее время в качестве канала для дистанционного управления наиболее удобен канал сотовой связи. Сейчас есть много различных устройств, построенных на микроконтроллерах и работающих по SMS, либо выполненных на специализированных микросхемах, понимающих команды кнопок телефона. Но все это может оказаться слишком сложным для простого случая, когда нужно только включить и выключить одну нагрузку. Такое устройство должно состоять из сотового телефона и триггера, с реле на выходе.

Реагировать оно должно на сигнал вызова. И на входе триггера должна быть задержка. Дело в том, что на любой сотовый телефон периодически приходит реклама в виде SMS-сообщений, при этом идет короткий вызывной сигнал. Так вот, задержка нужна для того чтобы триггер не срабатывал на короткий сигнал, а только на существенно более длительный, поступающий при входящем вызове. Теперь второй вопрос, как подключить сотовый телефон к триггеру? Очень не регулировать. Если продолжительность свечения дисплея более времени зарядки С1, то напряжение на С1 достигает логической единицы и триггер Шмитта на элементах D1.3 и D1.4 переключается.

Если же продолжительность свечения дисплея менее времени зарядки С1, то напряжение на С1 не достигает логической единицы и триггер Шмитта на элементах D1.3 и D1.4 переключается, а сам конденсатор ускоренно разряжается через VD1 и R3. Теперь переходим собственно к триггеру, управляющему реле. Выполнен он на микросхеме D2. Это D-триггер, включенный по схеме одноразрядного счетчика. Его состояние меняется на противоположное, каждый раз, как приходит импульс на его вход «С».

И так, в момент включения питания триггер D2 устанавливается в единичное состояние RCцепью R7C2, которая в момент включения питания формирует импульс на его выводе 6. В единичном состоянии на инверсном выходе триггера выводе 2 будет логический ноль. Транзисторы VT1 и VT2 закрыты, реле К1 выключено. Это исходное состояние. Если теперь позвонили один раз и длительность вызова была достаточной для формирования импульса на выходе D1.3, то триггер D2 переходит в противоположное состояние, на его инверсном выходе устанавливается логическая единица. Ключ VT1-VT2 открывается и реле К1 включает своими контактами (на схеме не показаны) нагрузку.

При повторном звонке (если длительность вызова была достаточной для формирования импульса на выходе D1.3) триггер D2 переходит в исходное состояние, на его инверсном выходе устанавливается ноль. Ключ VT1-VT2 закрывается и реле К1 выключает своими контактами нагрузку. Источник питания напряжением 5…6V, в качестве такового можно использовать зарядное устройство для сотового телефона, «сообразив» тройник. Или же запитать схему от любого другого источника тока аналогичного напряжения. Реле К1 с обмоткой на 5V. Монтаж можно выполнить на макетной печатной плате, на ней же предусмотреть и крепления хомуты для крепления сотового телефона, который будет работать с ним в паре.

Микросхемы можно заменить зарубежными аналогами (на схеме показаны). Микросхема D1 типа К561ЛЕ5 здесь используется как набор инверторов, поэтому её можно заменить любой другой с числом инверторов не менее четырех, например, К561ЛА7, К561ЛН2. Реле можно заменить любым с обмоткой на 5V, подходящим по мощности контактов для коммутации конкретной нагрузки. Можно использовать и реле с обмоткой на более высокое напряжение, но это потребует соответственно увеличить на напряжение питания. Напряжение питания может быть в пределах от 5V до 15V. Естественно, если оно больше выходного напряжения зарядного устройства сотового телефона, для схемы потребуется отдельный источник питания.

Налаживание сводится к настройке фотодатчика резистором R1. Нужно накрыть фоторезистор картонной коробкой и R1 подстроить так, чтобы на выходе D1.2 был логический ноль. Вполне возможно, что у вас фоторезистор будет другого типа или номинального сопротивления, и вполне возможно, что придется резистор R1 заменить резистором другого сопротивления. Затем, нужно фоторезистор рабочей поверхностью поставить на дисплей сотового телефона. Прикрепить можно прозрачной скотчлентой.

Затем накрыть эту конструкцию картонной коробкой, и позвонить на сотовый телефон. При этом ее выходе D1.2 должна быть логическая единица. На следующем этапе подстраивают R5. Сначала установите его в максимальное положение. Затем позвоните на этот сотовый телефон и «ожидайте ответа» пока на выходе D1.3 не появится ноль. Если сброс вызова наступает раньше, уменьшите сопротивление R5. Затем, отправьте SMS, ноль на выходе D1.3 не должен появляться, в противном случае немного увеличить R5.

Устройство (дальше ДУ) предназначено для дистанционного управления любым устройством с простым алгоритмом работы. Проще сказать - это дистанционный выключатель (или включатель) с помощью сотового телефона. При этом телефон может быть любой, так как устройство не связано с ним гальванически.

Основные технические характеристики:

• Напряжение питания 12 вольт
• Три возможных режима взаимодействия с объектом управления
  - включение на 3 секунды
  - включение на 10 секунд
  - выключение на 10 секунд
• Гальваническая развязка с управляемым устройством
• Контроль перехода телефона в режим приёма
• Контроль работоспособности схемы

Принципиальная схема ДУ:

Описание работы схемы

В этой схеме используется датчик работы телефона собранный на элементах L1, C1, R1, VT1, R2 который представляет собой простейший детектор электромагнитного поля с небольшой чувствительностью. Работа телефона в режиме приёма на осциллограмме снятой с датчика, хорошо видна.

Микроконтроллер отрабатывает следующий алгоритм при получении телефоном вызова: получив первый импульс он уходит в режим ожидания и через 15 секунд проверяет снова приходит ли импульс от датчика. Если нет, то снова уходит в начало программы, если есть импульс, то включает или выключает реле на заданный интервал. Таким образом достигается некоторая помехозащищённость и фильтрация технологических проверок от оператора, а также сигналы от СМС.

Может Вам покажется недостаточной защита от случайных срабатываний, но как показала практика – этого более чем достаточно. С этой схемой около 3 лет работал удаленный компьютер, который иногда приходилось таким образом перезапускать. Компьютер находился на другом конце города и работал в технологической комнате в 9-и этажном доме. Ездить для его перезапуска и тратить на это пару часов было не интересно, а перезапуск с помощью телефона решал проблему в большинстве случаев. Есть конечно специальные устройства для таких случаев, но и они как показывает практика не всегда могут решить проблему и часто экономически не целесообразны. Управлять можно не только компьютером - варианты ограничивает только фантазия.

Интервал времени срабатывания реле задаётся переключением SA2:
1. время подачи лог. 1 – 3 секунды
2. время подачи лог. 1 – 10 секунд
3. время подачи лог. 0 – 10 секунд

Переключатель SA1 имитирует сработавший датчик. VD1 дублирует импульсы на входе микроконтроллера.

Используемые радиоэлементы в схеме. Взаимозаменяемость

Транзистор VT1 может быть mpс9014, BC547. VT2 можно заменить любым транзистором обратной проводимости средней мощности. Реле подбирать на 12 вольт с контактами достаточной мощности для управления вашим устройством. Микросхему 78L05 можно заменить на 7805. Дроссель можно использовать SMD.

В файле прошивки уже прописаны биты конфигурации.

Настройка устройства

Настройка устройства сводится к прошивке контроллера и настройке резистором R1 уровня чувствительности датчика. Достаточно что бы он реагировал на телефон с расстояния 3-5 см.

Стоимость деталей для создания подобного устройства около $3.

Скачать прошивку и файл печатной платы в формате LAY вы можете ниже

Список радиоэлементов

Дистанционное управление на 3 канала с использованием
мобильных телефонов "Siemens" и SMS сообщений.

Система дистанционного управления предназначена для удаленного управления электрическими цепями, например: освещением в загороднем домике или на даче, включение электрополива огорода, включение электроподогрева двигателя автомобиля зимой в гараже и т.д. и т.п. Отличие от предыдущего варианта - подключение к мобильному телефону с использованием интерфейсного разъема, расположенного в нижней части мобилки.

Д.У. состоит из электронного блока на микроконтроллере, выполняющего функции интерфейса между мобильным телефоном и исполнительным устройством, осуществляя дешифрацию поступающих команд с телефона в виде коротких сообщений "SMS",которые можно отправлять с любого другого телефона. . У правление мобильным телефоном осуществляется посредством АТ-команд , необходимо подключение к кнопочкам "Power" и "OK" для включения питания мобильного телефона. Если вы уверены, что телефон не отключится - эти сигналы можно не подключать. Данное дистанционное управление возможно подключить к любому из перечисленных на схеме телефонов "Сименс" Возможна также работа с иными типами телефонов, которые имеют коммуникационный порт. Схема устройства изображена на Рис.1. В ее основе используется микроконтроллер PIC 16F 628А -I /P совместно с драйвером реле ULN2003A. Устройство собрано на односторонней печатной плате.
Правильно собранное и из исправных деталей устройство в наладке не нуждается! Необходимо только внести номер мобильного телефона пользователя данным Д.У.

Алгоритм работы.

При начальной подаче питания на блок управления контроллер определяет - включен ли мобильный телефон, с помощью посылки АТ команды. Если контроллер не получает ответ в течение 7 попыток - производит включение телефона, с помощью последовательного нажатия клавиши "Power" (с удержанием в теч. 2..3 секунд, время программируется при прошивке контроллера) и коротко клавиши "ОК", если телефон уже включен, процедура включения мобильного телефона пропускается. Далее происходит инициализация мобильного телефона для его работы в необходимом режиме приема СМС сообщений, о чем индицируют вспышки красного светодиода "INIT", после чего при успешном ее завершении - загорается зеленый светодиод "ОК", свидетельствующий о готовности Д.У. к приему команд SMS и управлению. В ответ на телефон пользователя производится прозвон. Пользователь видит номер звонка и дает отбой. Данная функция была введена по просьбам как информационная, на случай пропажи напряжения, если система не резервирована аккумулятором.

Управление осуществляется следующим образом:

С помощью посылки короткого "SMS" сообщения на номер мобильного телефона, к которому подключен контроллер Д.У, с определенным текстом, часть которого выполняет роль пароля, а часть роль команды. При поступлении такой команды происходит включение или отключение нагрузки, после чего входящее СМС удаляется из телефона, а в ответ на телефон пользователя производится прозвон.

Пароль необходим в целях безопасности, чтоб не было несанкционированного управления каналами нагрузки.

Никакие другие текстовые сообщения (в том числе и рекламного характера) не приводят к реагированию Д.У!

Например:
для включения канала 1 посылаем такой текст СМС – "11 1234" , где "1234" - пароль, "11" - 1 канал, 1 - включение
для выключения канала 1 посылаем такой текст СМС – "10 1234" , где "1234" - пароль, "10" - 1 канал, 0 - выключение. Пароль по умолчанию "1234", при прошивке контроллера возможно установить любой пароль из 4 цифр. (Эти команды сведены в таблицу 1.)

После того, как будет произведено управление каналом, в ответ на управляющий телефон будет произведен контрольный прозвон, свидетельствующий о том, что команда принята. Таким образом, если не снимать трубку звонок не будет тарифицироваться. При использовании тарифных пакетов с минимальными расценками на СМС (а может и вовсе бесплатными) нет необходимости осуществлять звонки, слушать ответы распозналась ли команда (как это было в ранее описанных Д.У. с использованием тональных посылок) достигаются минимальные финансовые затраты!
Также в этом Д.У. имеется два канала оповещения. Нормальное состояние - отпроны включены, т.е. на них есть напряжение (это может быть сигнал о наличии освещения, включенный котел отопления, от охранной сигнализации и т.п.). как только любой из них пропадет - происходит дозвон на номер мобильного телефона, указанный при прошивке. Кол-во дозвонов и промежуток времени возможно изменять при прошивке контроллера При работе контроллера периодически вспыхивает светодиод "INIT", свидетельствующий о нормальной работе. Светодиод "ОК" - светится непрерывно. При поступлении СМС команды он тухнет, команда выполняется и после чего он вновь засвечивается свидетельствуя о готовности к исполнению след. команды.

Таблица 1.

Команды, обрабатываемые контроллером дистанционного управления:

Еще один вариант Д.У. с использованием SMS сообщений - схема показана на Рис. 2. Основное отличие, в том, что применен другой контроллер, который заранее заготовленными текстами высылает подтверждающие сообщения о произведенных действиях, а также добавлена команда "00"+ пароль не производящая управления, а только выдача отчета о включенных/отключенных каналах. Также, управлять можно с любого телефона, на который и будут приходить ответные СМС, вносить этот номер в память контроллера заранее не нужно! При необходимости возможно добавление каналов управления. Количество ограничено только свободными портами контроллера! Чертеж печатной платы формат SprintLayout v.4.0 !

Как продолжение еще одна конструкция Д.У. с помощью СМС, только добавлена функция охраны - 2 (охранных входа) при появлении на них 12 в. происходит отправка тревожной СМС с текстом любого содержания на номер (текст и номер записывается в прошивку, на этапе программирования контроллера). Поэтому смысл текста может быть различным - в зависимости от охранного датчика, объекта, времени суток и т.п. Данная конструкция по командам работает аналогично предыдущей - Рис.2 Индикация работы устройства осуществляется тремя светодиодами:
Индикация работы устройства 3 светодиодами. LED1- индицирует, что подано питание, LED2 и LED3 - показывают работу контроллера совместно с мобилой: Зеленый светодиод моргает, когда Д.У. находится в ждущем режиме, т.е. выключателем S1не взведено под охрану, когда переключатель S1 замыкаем - ставим под охрану, - моргает красный светодиод - зеленый перестает. Мигания коротенькие - чтоб не сильно разряжать аккумулятор если питание не от сети. Если какой то охранный вход сработал - подано питание 12 в. - то красный светодиод начинает гореть ровным светом, не моргает. Отправляется соответствующая СМС... Пока охранный вход находится в режиме "сработал и не пришел в норму" повторной отправки и последующих отправок СМС не будет на этом входе, пока его не приведут в норму - как пришел в норму - светодиод красный тухнет и этот охранный вход будет вновь отправлять СМС, если сработает. Так сделано, чтоб вы не получали серию одинаковых СМС на одно событие и зря не расходовались деньги с мобильного счета. Во время, пока первый вход как бы блокируется, т.е. отправил одно СМС - второй вход работает независимо и аналогично, т.е. если после сработки и отправки СМС по первому входу, будет событие аларма на втором - он тоже отправит свое СМС и будет ждать прихода в норму.

Дата публикации - 25.02.2007
Последнее обновление - 05.07.2009
Якименко Сергей. E-mail: или или

Автор принимает заказы на изготовление устройств по индивидуальным заказам, а также высылает запрограммированные контроллеры в комплекте с печатной платой для повторения опубликованных конструкций.

Публикация в периодических изданиях, а также на других сайтах только с письменного разрешения автора!

Принципиальная схема приставки к сотовому телефону для удаленного управления и контроля состояния нагрузки, не сложная схема на микросхемах КР1008Вж18, К561ЛА7. На страницах журнала Радиоконструктор уже было несколько статей на тему удаленного управления с помощьюсотового телефона.

Обычно, это берется сотовый телефон с режимом автоответа. И с него сигнал подается через гарнитуру на DTMF-декодер. Далее, реле. При всех достоинствах, такой схеме присущ и важный недостаток, - неизвестно в каком состоянии находится нагрузка, то есть, она включена или выключена.

Ведь, мы не видим то, чем управляем, а ситуации могут быть самые разные, например, отключение электроэнергии, или по другой причине включаемая нагрузка может не включиться или не выключиться, если её выключают.

Принципиальная схема

В этой схеме предложено решение данной проблемы, - во время включенного состояния нагрузки на микрофонный вход гарнитуры сотового телефона подается повторяющийся однотональный звуковой сигнал, повторяющийся с частотой около 0,3 Гц. То есть, через каждые три секунды. Чтобы определить нагрузка, в данный момент включена или выключена, нужно позвонить на объект, и послушать. Если повторяющийся звук есть, - нагрузка включена, если его нет - выключена.

Период повторения выбран таким большим (3 секунды) чтобы можно было подать команду на выключение в паузе звукового сигнала, чтобы звук не мешал управлению. Устройство позволяет с помощью сотового телефона управлять одной нагрузкой, включаемой с помощью электромагнитного реле.

Рис. 1. Принципиальная схема приставки удаленного управления и контроля с помощью сотового телефона.

На схеме показана стандартная гарнитура с двумя наушниками, микрофоном и кнопкой для управления сотовым телефоном. Сейчас в основном с большинством недорогих сотовых телефонов идут именно такие гарнитуры. При подключении гарнитуры телефон переходит в режим работы с гарнитурой. При поступлении вызова работает вибрация, светится дисплей и в наушниках слышен сигнал вызова.

Нужно телефон предварительно перевести в режим автоответа, это можно сделать в настройках работы с гарнитурой, именуемых в разных телефонах -«автомобиль», «свободные руки», «автоответ», «режим ответа - автоматически» или иначе. В таком режиме телефон будет сам «снимать трубку» при поступлении любого входящего звонка.

Режим автоответа есть у большинства сотовых телефонов с разъемами для проводной гарнитуры. Однако, есть и такие в которых данного режима нет, несмотря на наличие проводной гарнитуры. Это нужно предварительно проверить. И так, поступает входящий вызов, и сотовый телефон, находясь в режиме автоответа, «снимает трубку».

После того как входящий вызов принят в работу вступает схема DTMF декодера на микросхеме D2. Так как управлять нужно будет нажимая кнопки сотового телефона, с которого поступил звонок. При этом будет передаваться тональный код этих кнопок, и через гарнитуру он поступит на декодер на микросхеме D2.

ЗЧ-сигнал поступает на вход микросхемы D2 через C4-R4. Коэффициент усиления входного УЗЧ микросхемы зависит от сопротивления резистора R4. При налаживании, путем проб и ошибок, с помощью этого резистора нужно установить оптимальную чувствительность микросхемы D2.

Чтобы подать команду нужно нажать одну из цифровых кнопок сотового телефона. В данном случае, для включения реле К1 нужно нажать кнопку «1». Для выключения - кнопку «2» (или другую).

Если на вход поступает двухтональный сигнал DTMF, происходит декодирование сигнала и в результате него на выводах 11-13 возникает двоичный код команды. Если нажата была кнопка «1», то единица будет на выводе 11. Возникает логическая единица, и откроется ключ на транзисторе VT1. Включенное в его коллекторной цепи реле К1 своими контактами (на схеме не показаны) включит нагрузку.

Для индикации включенного состояния на микросхеме D1 собран генератор повторяющегося звукового сигнала. Он состоит из двух мультивибраторов. Мультивибратор на логических элементах D1.1 и D1.2 генерирует импульсы частотой около 0,3 Гц. Эти импульсы поступают на вывод 8 элемента D1.3, который входит в состав второго мультивибратора, генерирующего импульсы частотой около 2,5 кГц.

Когда реле К1 включено, на выводе 11 D2 присутствует логическая единица. Она поступает на вывод 2 D1.1 и запускает генератор повторяющегося звукового сигнала. Повторяющийся звуковой сигнал через резистор R3, которым при налаживании устанавливают оптимальный уровень сигнала, поступает на микрофонный вход гарнитуры.

И пользователь слышит повторяющийся звуковой сигнал, как подтверждение того, что нагрузка включена. Когда нагрузка выключена на выводе 11 D2 присутствует логический ноль. Он поступает на вывод 2 D1.1 и выключает генератор повторяющегося звукового сигнала. И пользователь не слышит повторяющийся звуковой сигнал, что является подтверждением того, что нагрузка выключена.

Вывод 10 микросхемы D2 соединен с плюсом источника питания, поэтому после принятия каждой команды состояние реле будет сохраняться вплоть до поступления следующей команды. Реле типа WJ118-1C или можно заменить каким-то другим маломощным с обмоткой на 12V и сопротивлением обмотки не менее 200 Ом, и замыкающими контактами.

Мясников С. В. РК-2017-01.

Литература: 1. Мясников С. В. - Автоответчик открывает ворота. РК-7-2015.