Дистанционное управление с помощью сотового телефона

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.

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 желательно лезть в схему сотового телефона, разби­рать его корпус или что-то паять на гар­нитурном разъеме. Можно сделать акустический дат­чик, который будет реагировать на звук вызывного сигнала, но это не совсем хорошо, так как могут быть слышны громкие звуки раз­личного происхож­дения, могущие привести к сраба­тыванию акустичес­кого датчика.

Поэтому было ре­шено сделать дат­чик не акустическим, а реагирующим на свет. Ведь при поступ­лении вызывного сигнала у сотового телефона включается подсветка дисплея. И если все устройство, вместе с сотовым телефоном разместить в темном месте, например, в картонной коробке или деревянном ящике, то такой датчик будет срабатывать очень надежно и без ошибок от каких-то внешних воздействий.

Схема показана на рисунке. Датчиком служит фоторезистор FR1. Тип, марка и номинал данного фоторезистора мне не известны, так как какая-либо маркировка на его корпусе полностью отсутствует. Фоторезистор был взят из промышленного автоматического выключателя света типа «ФР-601». Эксперименты показали, что при обычном дневном свете его сопротив­ление около 10 кОм, а если его накрыть картонной коробкой сопротивление уве­личивается до 200 кОм и более. Если в эту же коробку вдобавок к фоторезистору поместить сотовый телефон, положив фоторезистор на его дисплей, и позвонить на него, — сопротивление фоторезистора падает до 3-5 кОм.

Схема триггера построена на двух микросхемах D1 и D2. На элементах D1.1 и D1.2 выполнен триггер Шмитта, на его входе — фоторезистор FR1, вместе с резистором R1 он образует делитель напряжения. Резистором R1 устанавли­вают такое состояние, чтобы находясь в темном месте (коробке, ящике) на выводе 4 D1.2 было напряжение логического нуля. А при вызове, за счет свечения дисплея сотового телефона, распложенного там же (в коробке, ящике) это напряжение увеличивалось до логической единицы.

В качестве приемного устройства плани­ровалось использовать сотовый телефон Samsung-E1080T. При приеме SMS сооб­щения, а так же при пропадании сети его дисплей включается на время около 5 секунд. При приеме входящего сигнала вызова дисплей светится пока не будет «поднята трубка», но не более 20 секунд. Таким образом, нужна задержка, благо­даря которой триггер не будет реаги­ровать на свечение дисплея менее 10 секунд. Это позволит исключить ложные срабатывания от рекламных SMS.

С этой целью существует схема на кон­денсаторе С1, диоде VD1 и резисторах R3-R5. При включении дисплея на выходе D1.2 возникает логическая единица. И конденсатор С1 начинает заряжаться через резисторы R4 и R5. Время заряда до логической единицы зависит от сопро­тивления R5, которым можно это время 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 RC-цепью R7-C2, 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 скотч-лентой. Затем накрыть эту конструкцию картонной коробкой, и позвонить на сотовый телефон. При этом на 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.

Автор: Марюхин В.А.