GSM-CONTROL
Funk-Fernschalten
über Handys
Abb.1 GSM-CONTROL-Board
Für Funk-Fernschalter gibt
es eine Unmenge von Einsatzmöglichkeiten. Die meisten der bisher
verfügbaren Geräte haben aber den Nachteil, dass ihre
Funkreichweite sehr begrenzt sind. In der Regel lassen sich mit
ihnen nur maximal einige 100m überbrücken. Für
Anwendungen, die eine grössere Distanz erfordern, bietet sich "GSM-CONTROL" ( Abb.1 ) als Lösung an. Durch Nutzung
öffentlicher GSM-Netze sind der Entfernung zwischen Geber
und Auswerter hierbei weltweit kaum noch Grenzen gesetzt.
Die Steuerung kann von jedem halbwegs modernen Telefon oder
Handy in der Regel ohne weitere Zusatzeinrichtungen erfolgen. Die
zur Verwendung geeigneten Geräte müssen dabei lediglich in der
Lage sein, auf Tastendruck DTMF-Töne abgeben zu können.
Notfalls kann stattdessen aber auch ein preiswert erhältlicher
separater Tongeber benutzt werden.
Abb.2 Blockschaltbild
Die Auswertung der Steuerbefehle erfolgt mithilfe des Bausteins "GSM-CONTROL". Er wird dazu mit einem handelsüblichen Handy verbunden. Wie das im Einzelnen geschehen kann und was dabei zu beachten ist, wird weiter unten beschrieben.
"GSM-CONTROL" ist mit drei Schaltkanälen ausgestattet. Die
Bedienung ist extrem einfach : Nachdem das mit der Auswerteinheit
verbundene Handy angerufen wurde und die Verbindung
zustandegekommen ist, sind neun Tasten auf der Geberseite zur
Auslösung von Befehlen nutzbar. Das Ergebnis wird dabei sofort
akustisch quittiert. Im Einzelnen sind folgende Funktionen
möglich:
TASTE | SCHALTKANAL | FUNKTION |
1 | 1 | AUS |
2 | 1 | EIN |
3 | 1 | ABFRAGEN |
4 | 2 | AUS |
5 | 2 | EIN |
6 | 2 | ABFRAGEN |
7 | 3 | AUS |
8 | 3 | EIN |
9 | 4 | ABFRAGEN |
Die Abfragetasten dienen der Kontrolle einzelner Kanäle, ohne dass der jeweils aktuelle Schaltzustand dabei verändert wird.
Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten der Quittierung :
1. Basisversion
Die Rückmeldung der AUS-Funktion erfolgt durch eine als
Tonsignal hörbare Punkt-Strichfolge (entsprechend Morsecode für
"A" ). Dagegen wird die EIN-Funktion durch
Übermittlung von Punkten ( entsprechend Morsecode für
"E" ) signalisiert.
"AUS" :
Punkt-Strichfolge ( entspricht Morsecode für
"A" ) "EIN" : Punktfolge ( entspricht Morsecode für "E" ) |
2. Komfortversion
Zur Rückmeldung wird je nach Schaltzustand einer von zwei
vorhandenen Sprachspeicherbausteinen aktiviert. Diese können
dazu mit Begriffen wie z.B. "EINGESCHALTET" und "AUSGESCHALTET" besprochen worden sein .
Schaltungsbeschreibung
. Abb.4 Aussenbeschaltung
Am Toneingang
"EAR" ( Die Bezeichnung bezieht sich auf die
Freisprecheinrichtungsseite ) eintreffende DTMF-Steuertöne
werden in U1 decodiert. Erfolgreiche Tonerkennung bewirkt
"H-Pegel" an Pin 15. Das Signal wird mithilfe von U4F
invertiert und aktiviert die Leuchtdiode LD1. Damit besteht eine
einfache Möglichkeit zum Testen der Auswertung eingehender
DTMF-Signale.
Die Ausgänge Pin 11-14 von U1 repräsentieren die
jeweils empfangene DTMF-Tonkombination in BCD-codierter Form.
Über die Anordnung U4A-C wird nach jeder Tonerkennung ein
kurzer negativer Puls an U2 Pin 6 erscheinen und die
Übernahme des BCD-Wertes in den Microcontroller U2 bewirken.
Erkennt die im Flash-Speicher des
Controllers abgelegte Betriebssoftware einen für diese Anwendung
relevanten BCD-Code, so werden daraufhin entsprechende
Steuerbefehle erzeugt. So bewirkt beispielsweise der Befehl
"KANAL 1-EIN", dass Ausgang Pin18 von U2 auf
"H-Potential" geht. Dagegen wechselt der gleiche Pin
bei Befehl "KANAL1-AUS"
nach "L". Über
den Transistor Tr 1A steuert der Ausgang das Relais Rel 1A
gesteuert. Die Leuchtdiode LD2A dient dabei der Anzeige des
"EIN"-Zustandes.
Die Schaltsignale für die weiteren Kanäle liegen an den
U2-Processorausgängen Pin 17 ( Kanal 2 ) und Pin 16 ( Kanal 3 )
an. Sie steuern Relaisstufen, die analog zu derjenigen von Kanal
1 aufgebaut sind.
Parallel zur Steuerung der AUS- oder EIN-Funktion werden an den Pins 8 und 9 von U2 kurze negative Pulse ausgegeben. Sind Sprachspeichermoduln vorhanden, so wird hierüber die Sprachausgabe gestartet. Die Tonausgänge der Bausteine liefern daraufhin die benötigten Quittungsmessages in Richtung Handy.
Werden keine
Sprachbausteine verwendet, ist Kondensator C4 zu bestücken. Zur
Quittierung ankommender Steuerbefehle und bei
Zustandsabfragen werden die an Pin11 von U2 jeweils für einige
Sekunden zur Verfügung stehenden Morsekennungen verwendet.
Mit dem Einsteller RP1 kann der Pegel der über Anschluss
"MIC" ausgegebenen Tonsignale an den Mikrofoneingang
der Freisprecheinrichtung angepasst werden.
Zusammenschaltung von Baustein "GSM-CONTROL" und Handy
Zur Übertragung von Steuerungs- und Quittungssignalen müssen zwei Tonverbindungen zwischen GSM-CONTROL und dem Handy hergestellt werden. Dafür stehen verschiedene Verbindungskabel zur Verfügung
.
Automatische Rufannahme
Eine Fernsteuerung kann nur erfolgen,
wenn vorher eine Verbindung zwischen dem abrufenden Telefon bzw.
Handy und dem mit "GSM-CONTROL" verbundenen Handy auf der Gegenseite
zustandegekommen ist. Da auf der Auswertseite keine manuelle
Gesprächsannahme möglich ist, muss diese automatisch erfolgen.
Glücklicherweise sind aber alle Handys mit einer Funktion zur
automatischen Rufannahme ausgestattet. Sie ist üblicherweise NUR
in Verbindung mit einer angeschlossenen
Freisprecheinrichtung wirksam und ermöglicht die
selbständige Annahme ankommender Rufe nach ein- bis
zweimaligem Läuten. Danach erfolgt die zum Fernsteuern
benötigte Durchschaltung der externen Tonein- und Ausgänge.
Die Verbindung kann von der abfragenden Stelle jederzeit
beendet werden.
HINWEIS
Oft muss die Funktion "AUTOMATISCHE
RUFANNAHME" bei neuen
Handys erst noch aktiviert werden. Über die dazu im Gerätemenü
erforderlichen Bedienungsschritte gibt das zugehörige Handbuch
Auskunft.
Schalten von Netzspannungen
Obwohl die Originalrelais der Baugruppe GSM-CONTROL (nach Herstellerangaben) auch Netzspannungen schalten können, wird aus Sicherheitsgründen die Verwendung einer separaten Einheit dringend empfohlen. Geeignet ist z.B. das von ELV angebotene 230V-Schaltinterface (Kann separat bestellt werden). Ein Optokoppler stellt dabei eine galvanische Trennung zwischen Netz- und Steuerseite sicher. Zur Steuerung wird eine Gleichspannung im Bereich von 4 bis 18 Volt benötigt. Sie kann der Baugruppe GSM-CONTROL entnommen und mit einem der vorhandenen Relais geschaltet werden.