Carte Relais GSM
(Manuel Utilisateur)
Carte Relais GSM
Introduction
Cette carte est une véritable centrale de télécommande et d’alarme par GSM.
Elle se connecte par un port série à un modem GSM compatible avec les commandes « AT ». Un modèle très classique est le Wavecom WMOD2 qu’on peut trouver sur ebay à moins de 25€.
Elle permet de commander par SMS jusqu’à 8 sorties et de surveiller jusqu’à 8 entrées digitales et une entrée analogique (capteur de température par exemple).
Les commandes se font par envoi de SMS à la carte depuis un téléphone portable préalablement déclaré sur la carte. Jusqu’à 8 téléphones sont reconnus.
En plus du numéro appelant, les SMS sont protégés par un mot de passe.
La configuration de la carte se fait directement depuis un téléphone portable par l’envoi de SMS.
Une connexion USB permet de raccorder la carte à un PC et d’utiliser le logiciel de configuration via une IHM.
Description des connecteurs :
Entrées digitales :
Les huit entrées digitales sont protégées par des optocoupleurs.
Les optocoupleurs présentent en entrée l’équivalent d’une led et d’une résistance Le schéma de principe est alors le suivant :
L’intensité d’alimentation de la led est de 20 mA, la résistance dépend de la tension du signal d’entrée. Les valeurs typiques sont les suivantes :
Les leds des optocoupleurs permettent de commuter les phototransistors dont le collecteur est couplé au microcontroleur
Sorties
La carte dispose de 8 sorties digitales qui sont en 5V TTL.
La sortie n°1 est connectée à un relai 5V capable de commuter 10A sous 220V.
Les sorties 2 à 8 sont laissées libres. Attention il s’agit de sorties capables de fournir 20 mA au maximum…
Entrée analogique
Cette entrée est disponible pour un capteur analogique de température par exemple
On peut y raccorder une sonde de température comme le MCP9700 de microchip
Alimentation de la carte
La carte s’alimente avec une tension continue de 7V à 9V, elle est équipée d’un régulateur 5V pour alimenter le microcontroleur.
Cette tension d’entrée est donc compatible du bloc d’alimentation livré avec le modem Wavecom.
Il suffit de couper le câble et de le raccorder au bornier à vis.
Faites attention aux polarités, la carte n’est pas protégée…
La partie du câble avec le connecteur jack male se soude sur la carte et permet d’alimenter le modem. Le bloc d’alim alimente donc à la fois la carte et le modem.
Le connecteur 5V visible sur la carte n’est pas utilisé.
Raccordement du port série
Le câble livré avec le modem Wavecom se raccorde sur les connecteurs séries de la carte et du modem.
Utilisation de la carte
Avant de connecter les entrées et les sorties commencez par tester la carte en branchant la prise secteur et en lançant le logiciel de pilotage après avoir raccordé la carte sur une prise USB.
Dès le lancement s la carte est reconnue, « USB » passe à l’état « connected »
La carte fonctionne !
La communication avec le modem va s’établir, au bout d’environ 1 à 2 minutes le carnet d’adresse de la carte SIM sera lu et les téléphones déclarés s’afficheront :
Association de nouveaux téléphones
Pour déclarer de nouveaux numéros il y a trois méthodes :
1) Créer des contacts sur la carte SIM en utilisant un autre téléphone portable
‐ le nom des « contacts » devront être #1 à #8
‐ Les contacts doivent être créés sur la carte SIM
‐ Les numéros sont sous la forme « internationale » +336xxxxx
2) Vous pouvez aussi envoyer un SMS au modem depuis un téléphone préalablement enregistré
‐ Le message doit respecter la syntaxe suivante :
#<password> #S<index><number> avec
<password> = 4 caractères composant le mot de passe
<index> = un chiffre correspondant à l’index du numéro à créer
<number> = le numéro de téléphone
‐ exemple : #0000#S5+33611223344
‐‐> password 0000 création de l’entrée #5 avec le numéro +33611223344
‐ exemple : #0000#S5
‐‐> efface l’entrée #5
3) Créez des contacts depuis l’IHM
1) rentrez un nouveau numéro de téléphone (numérotation internationale)
2) sélectionnez le numéro à créer (index)
3) envoyez le numéro à la carte (Send to Modem)
Le numéro #3 sera alors créé et s’affichera au bout de quelques instants :
Le changement de mot de passe se fait depuis la même IHM.
Attention par mesure de sécurité le changement de mot de passe à partir d’un SMS n’est pas possible.
Le mot de passe est commun à tous les téléphones déclarés. Le mot de passe initial est « 0000 ».
Pour changer le mot de passe il faut donc l’attribuer à un numéro de téléphone à créer/recréer
depuis l’IHM PC. Sur cet exemple le téléphone #3 est renvoyé au modem et le mot de passe est changé pour la valeur « 1111 ».
Activation des sorties
Les sorties s’activent à partir d’un SMS.
Syntaxe globale
On peut activer les sorties à l’état ON ou OFF à partir d’un SMS ayant la syntaxe suivante :
#<password> #O<x><number>...<number>
Avec :
<number> les numéros de sorties de 0 à 7
<x> = N ‐‐> la sortie passe à ON
= F ‐‐> la sortie passé à OFF
Exemple : le password étant « 1111 »
#1111#ON1357 ‐‐> les sorties 1, 3, 5 et 7 vont passer à ON
#1111#OF12678 ‐‐> les sorties 1, 2, 6, 7 and 8 vont passer à OFF
Cette syntaxe est efficace mais nécessite de connaître les numéros de sorties que l’on veut activer. Il existe donc une méthode plus simple d’usage : les « alias ».
Les alias
Un alias est une suite de trois caractères qui symbolise une combinaison de sorties.
La carte est livrée avec 5 alias créés qui montrent la puissance et l’utilité de ce concept.
On peut créer jusqu’à 10 alias, nous verrons par la suite comment.
Pour l’instant regardons comment utiliser les alias.
Utilisation d’un alias
Il suffit d’envoyer un SMS dont la syntaxe est la suivante :
#<password> #b<alias name>
Avec :
‐ b = le caractère “blanc ou espace”
‐ <alias name> = le nom de l’alias
Exemple : avec le password « 1111 »
#1111# GAR va déclencher l’alias GAR qui sur notre exemple est associé à la sortie 0 qui va basculer à
ON
#1111# ALL va déclencher l’alias ALL qui bascule toutes les sorties à ON
#1111# PIO va déclencher l’alias PIO qui met ON la sortie 1 et OFF la sortie 2
On peut donc avec un alias combiner des sorties ON ou OFF avec un seul SMS.
Création d’un alias
On peut créer un alias en envoyant un SMS à la carte.
Le SMS a la syntaxe suivante :
#<password> #A<x><name><N><number>...<number><F><number>...<number>
Avec :
<x> alias index de 0 à 9
<name> : nom de l’alias sur 3 caractères
<N> valeurs pour les sorties "ON"
<F> valeurs pour les sorties "OFF"
Exemple : avec le password #1111#
#1111#A2GARN234F4567 crée l’alias n°2 dont le nom est “GAR” . Cet alias activera les sorties 2, 3, 4
à ON et 4, 5, 6, 7 à OFF
Exemple :
#1111#A3NONF01234567 crée l’alias n° 3 NON qui activera toutes les sorties à OFF
Exemple :
#1111#A3 efface l’alias n° 3
Configuration des sorties
Il existe deux types de sorties :
‐ Les sorties « normales » dites N
‐ Les sorties « Pulse » dites P
Une sortie « Normale » peut avoir un état par défaut à « On » ou « Off ». On rappelle que l’état logique « On » (1) correspond à une sortie sous tension 5V, alors qu’une sortie « Off » (0) est à 0V.
Une sortie « Pulse » sert à envoyer une impulsion pendant un temps paramétrable. Une telle sortie est très pratique pour envoyer une impulsion d’ouverture de porte de garage par exemple.
Configuration par IHM
Les sorties se configurent de la façon suivante :
1) Saisir l’état par défaut 0 = OFF ; 1 = ON
2) 2 saisir le type de sortie N = Normale ; P = Pulse
3) Si sortie Pulse saisir la durée de 1 à 255 (1 = 1,3 s ; 255 = 255 * 1,3s soit 5min et 40s)
4) Sauver les valeurs dans l’eeprom de la carte
5) Passer (éventuellement) sur Monitor pour surveiller les sorties en temps réel
Configuration par SMS
Pour configurer une sortie on peut envoyer un SMS ayant la syntaxe suivante :
#<password> #C<output number><type><number>
Avec :
‐ <output number> de 0 à 7
‐ <type> : P pour Pulse, N pour Normal
‐ <number> : 3 digits de 001 à 255 (001 = durée 1,33s ; 255 donnent 5 min 40s)
Exemples : avec un password valant “1111”
#1111#C2P250 ‐‐> la sortie 2 est configurée en mode Pulse avec une durée de 250*1,33s
#1111#C3N001 ‐‐> la sortie 3 est configurée en mode Normal avec une valeur par défaut de 1 (ON)
#1111#C4N000 ‐‐> la sortie 4 est configurée en mode Normal avec une valeur par défaut de 0 (OFF)
Gestion des entrées
Les entrées sont surveillées en temps réel.
Chaque entrée a une valeur par défaut.
Alarmes
Un SMS peut être envoyé à un nombre paramétrable de numéros de téléphone (dans l’ordre #1, #2,
… ) et soit quand une entrée bascule soit quand elle quitte son état par défaut. Seul ce téléphone reçoit le SMS d’alarme.
Le SMS est le suivant : #Alarm input(s) : <input number> Val : <input value>
Avec :
<input number> = numéro de l’entrée ayant généré l’alarme
<Input value> = valeur de l’entrée lorsqu’elle a généré l’alarme
Le nombre de numéros à appeler se configure depuis l’iHM PC en même temps qu’un numéro de téléphone et que le password (soyez cohérent avec le nombre de téléphones déclarés…)
Vous pouvez aussi envoyer des messages vocaux vers des téléphones fixes ou mobiles. Ces messages sont envoyés à un nombre paramétrable de numéros (number of phones to call). Dès qu’un téléphone décroche, le message vocal est émis et le modem raccroche seul au bout de 10s environ.
Les autres numéros ne seront alors pas appelés. (sauf bien sûr si aucun de décroche !)
Configuration des entrées et des alarmes
La configuration des entrées, valeurs par défaut et alarmes se fait via l’iHM
1) Saisir la valeur par défaut
2) Cocher la case si vous souhaitez une alarme par SMS si l’entrée quitte sa valeur par défaut
3) Cocher la case si vous souhaitez une alarme par SMS si l’entrée change d’état
4) Une entrée peut être associée à une autre entrée servant de « zone » pour une alarme. Ainsi sur l’exemple l’entrée 2 peut générer une alarme SMS si elle sort de son état par défaut ET si l’entrée n°1 est elle‐même active. Idem pour l’entrée 5 avec la zone « 2 » correspondant à l’entrée 2 active.
5) Une entrée peut elle‐même déclencher une sortie lorsqu’elle déclenche une alarme SMS. Sur l’exemple les entrées 2 et 5 génèrent une alarme SMS et font passer à ON la sortie 3 (qui peut être connectée à une sirène par exemple)
Etat global des entrées sorties
Un SMS récapitulant l’état des entrées sorties peut être envoyé en réponse à un SMS de requête :
Syntaxe du message de requête “Get I/O”
#<password> #GIO
Exemple : avec le password « 1111 »
#1111#GIO
Ce SMS renvoie en retour le SMS suivant : #In<valuesIn> Out<Values Out>
Avec :
<ValuesIn> fournit les 8 valeurs des entrées (entrée 7 … entrée 0)
<ValuesOut> fournit les 8 valeurs des sorties (sortie7 … sortie 0)
Exemple :
Sur cet exemple, toutes les entrées sont à 1 (ON). La sortie 2 est « ON » les autres sont « OFF »
Gestion du capteur de température
A faire !
Exemple d’utilisation avancée : une centrale d’alarme deux zones et ouverture porte garage
Cahier des charges : On souhaite utiliser la carte pour ouvrir une porte de garage par envoi de SMS et réaliser une alarme deux zones déclenchant une sirène et envoyant un SMS si l’alarme se déclenche
Solution :
La sortie 0 est connectée à un relais qui envoit une impulsion sur le bouton poussoir d’ouverture du garage, une impulsion de 1,3s est générée pour simuler l’appui sur le bouton.
L’entrée 1 reçoit les signaux d’alarme des capteurs de la zone 1
L’entrée 2 reçoit les signaux d’alarme des capteurs de la zone 2
La zone 1 est active si la sortie 1 est ON
La zone 2 est active si la sortie 2 est ON
Les entrées 1 et 2 sont couplées à la sortie 3 qui déclenche la sirène elle–même temporisée sur une durée de 60*1,3s.
Pour mettre la zone 1 « active » il suffit de basculer la sortie 1 à ON. On peut créer un alias pour ça
Zone 1 On Æ Z1N. Pour arrêter l’alarme il faut passer la sortie 1 à OFF mais il faut aussi penser à couper la sirène (au cas où…). Un alias est là pour ça ÆZ1F
Idem pour la zone 2 Æ Z2N et Z2F
Bien sûr on peut mettre les deux zones simultanément ON Æ ALN et OFF Æ ALF
Enfin l’alias « GAR » sert tout simplement à envoyer un SMS à sa porte de garage pour qu’elle s’ouvre.
On voit donc toute la puissance et la souplesse offertes par des entrées et des sorties temporisées et logiquement couplées. L’utilité des alias est également évidente comme moyen mnémotechnique permettant de commander plusieurs sorties simultanément.
A vous de créer le système que vous souhaitez !
Upgrade du firmware
Utilisation du bootloader
L’exécutable PC « bootloader.exe » permet d’uploader le firmware dans la carte.
Lancez le bootloader. L’écran suivant apparaît :
Pour l’utiliser, il faut connecter la carte sur l’USB brancher le câble d’alim en appuyant sur le bouton
reset, le device est reconnu (device attached) et la programmation du PIC peut avoir lieu :
Il faut ouvrir le fichier .HEX (bouton Open Hex File) et sélectionner le fichier .hex
Le bouton Program/<verify est désormais accessible pour flasher le PIC
Si tout se passe bien vous aurez les messages suivants et vous pourrez alors appuyer sur le bouton
« Reset Device » pour booter le PIC sur le firmware :
Le « ding dong » caractéristique de l’USB se fait entendre et le device est déconnecté du bootloader et se reconnecte sur l’USB en mode HID. Vous pouvez quitter le bootloader
Programmation d’un PIC vierge
La carte est livrée avec un PIC programmé. La manipulation suivante n’est nécessaire que si vous
« abimez » le PIC et qu’il est nécessaire de la changer.
La carte est équipée d’un connecteur ICSP (In Circuit Serial Progamming). Pour l’utiliser il faut un programmateur de PIC de type Pickit2. La patte repérée « 1 » sur le connecteur de la carte correspond au « triangle blanc » du connecteur PIckit2
Pour l’utiliser pour programmer un PIC vierge, il suffit d’installer et lancer l’utilitaire Microchip
PICkit2 Programmer.
Si tout se passe bien au lancement et si la carte est bien connectée vous devriez avoir un écran tel que celui‐ci :
Pour recharger le bootloader il faudra l’ouvrir et flasher le PIC
Le fichier à flasher est le suivant :
Ce message apparaît :
Vous pouvez cliquer sur le bouton Write. La barre de progression indique que l’écriture se passe bien
Le bootloader est installé :
Vous pouvez quitter PIICkit2 et uploader le firmware de la carte (voir § upgrade du firmware)
