Автономно GSM-реле с инвертор от готови компоненти

С помощю това GSM реле можете да включите всяко натоварване, рассчитано на 220 В и мощност не повече от 2 кВт, навсякъде по Земята, където има мобилна мрежа.

Това устройство се управлява от arduino nano чрез gsm модул SIM800L. Функционалната схема със списък на компонентите е представена по-долу. То може да работи както от вградени акумулатори, така и от мрежа 220 В. При работа от мрежата натоварването може да консумира до 2 кВт електрическа енергия. От акумулатори, максималната изходна мощност е 300 Вт.

Накратко за схемата.

В това устройство можем да откроим 4 блока:

• инверторен блок
• контролен блок и блок с батерии
• блок на непрекъсваемото захранване
• управляващ блок.

Инверторният блок е обикновен автомобилен инвертор с мощност 500W. Подходящ е и с по-малка мощност, но и максималната изходна мощност ще намалее пропорционално на мощността на инвертора.

Контролният блок и блокът с батерии — това е обикновен евтин драйвер BMS S3, проектиран за свързване на 3 литиево-йонни батерии. Батериите са с висока токова пулсация. Те могат да подават ток до 35 ампера. Ако имате по-малка мощност, можете да закупите и по-евтини акумулатори с по-малък максимален ток.

Блокът на непрекъсваемото захранване е изпълнен с транзистори VT3, VD4, R4, R5, R3. Катодът на стабилизатора VD4 е свързан директно към блока за захранване и при подаване на захранване транзисторът VT3 се отваря. След отварянето му на всички входове на релето идва отрицателен потенциал и релето превключва в режим на захранване на схемата от блока за захранване. Важна особеност на готовите релейни сборки: някои от тях работят, когато на входа идва положителен потенциал, а други при отрицателен. Ако имате първия вариант, трябва да преместите R3 в разрив на емитера на транзистора VT3 и да свържете входа на релето с емитера на същия транзистор.

Управляващият блок — събран е на модул SIM800 и arduino nano.

Така изглежда събраната схема

Така изглежда в опаковано състояние





За да започне устройството да приема SMS от вашия телефон, трябва в променливата your_phone да запишете собствения си телефонен номер. Също така, към ардуино може да се свърже LCD дисплей, например wh1601 или wh0802, но при това ще трябва да разкоментирате всички редове с надпис lcd.

Код

char your_phone = "+79148389933";

#include <SoftwareSerial.h>                                          // Подключаем библиотеку SoftwareSerial для общения с модулем по программной шине UART
SoftwareSerial softSerial(8,9);                                      // Создаём объект softSerial указывая выводы RX, TX (можно указывать любые выводы Arduino UNO)
// include the library code:
//#include <LiquidCrystal.h>

// initialize the library by associating any needed LCD interface pin
// with the arduino pin number it is connected to
//const int rs = 12, en = 11, d4 = 5, d5 = 6, d6 = 7, d7 = 10;
//LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);                                                               // В данном случае вывод TX модуля подключается к выводу 2 Arduino, а вывод RX модуля к выводу 3 Arduino.
//  Инициируем работу шин UART с указанием скоростей обеих шин:      //
String buf2,buf3;
int g=0;

    String cmd1;
void setup(){                                                        //
init_port();
      // lcd.begin(16, 2);
  // Print a message to the LCD.
  //lcd.clear();
  //  lcd.setCursor(0, 0);
 /// lcd.print("VKL");
 // lcd.setCursor(0, 1);
 /// lcd.print("ZHDITE");

        /// init_port();// Инициируем передачу данных по аппаратной  шине UART на скорости  9600 (между Arduino и компьютером)
    softSerial.begin(9600);                                         // Инициируем передачу данных по программной шине UART на скорости 38400 (между модулем и Arduino)
        Serial.begin(9600);   
        delay(30000);

  //  cmd1 ="AT+CMGF=1rn";
  softSerial.print("AT+CMGF=1rn"); 
  ///  print_lcd(cmd1);
delay(1000);
       dellAllSMS();  
//  cmd1 ="AT+CMGDA="DEL ALL"rn";
    // print_lcd(cmd1);
//cmd1="AT+CPAS";
  ///   print_lcd(cmd1);
}                                                                    //
      
   
      char c;  
      int m=0;
      int i=0;//
      int n=0;
//  Выполняем ретрансляцию:                                          // Всё что пришло с модуля - отправляем компьютеру, а всё что пришло с компьютера - отправляем модулю

void dellAllSMS(){
  /* This deletes all sms in memory  
  
  */

  softSerial.print("AT+CMGDA="DEL ALL"rn"); // set sms to text mode

delay(3000);
}
void pin_on_setb()
{
 digitalWrite(2,1);
  digitalWrite(13,1);
}
void pin_off_setb()
{
 digitalWrite(2,0);
  digitalWrite(13,0);
}
void pin_on_inv()
{
 digitalWrite(3,1);
  //  digitalWrite(13,1);
}
void pin_off_inv()
{
 digitalWrite(3,0);
   // digitalWrite(13,0);
}
void init_port()
{
pinMode(2,1);
pinMode(3,1);
    pinMode(13,1);
}
String readData(){
   // this function just reads the raw data
   uint16_t timeout=0;
   while (!softSerial.available() && timeout<10000)
   {
     delay(10);
     timeout++;
   }
   if(softSerial.available())
   {
     String output = softSerial.readString();
     //if(DEBUG)
    ///   Serial.println(output);
     return output;
   }
 }
String buf, bufferIndex; 
int tempIndex=0;
int messageIndex;
int prev=0;
int power=0;
void loop(){                                                         //
   /* if(softSerial.available()){    Serial.write(softSerial.read());} // Передаём данные из программной шины UART в аппаратную  (от модуля     через Arduino к компьютеру)
    if(    Serial.available()){softSerial.write(    Serial.read());} // Передаём данные из аппаратной  шины UART в программную (от компьютера через Arduino к модулю    )*/

         //   lcd.clear();
     //  lcd.setCursor(0, 0);
     //  lcd.print("Nagruzka");
            //  lcd.setCursor(0, 1);
           //   if (power==1)
          //    {
         //              lcd.print("VKL");
     //         }
         //     else {lcd.print("VIKL");}
      softSerial.print(F("AT+CMGL="ALL",0"));
  softSerial.print("r");
  buf = readData();
 // Serial.println(buf);
tempIndex = buf.lastIndexOf("+CMGL: ");
tempIndex = tempIndex + 6;
    bufferIndex = buf.substring(tempIndex);
    bufferIndex = bufferIndex.substring(1,(bufferIndex.indexOf(",")));
    messageIndex = bufferIndex.toInt();
    ///Serial.println(messageIndex);
    if(prev!=messageIndex)
    {
      tempIndex = buf.lastIndexOf(your_phone);
     //  lcd.clear();
     //  lcd.setCursor(0, 0);
     //  lcd.print("SMS READ");

     if((digitalRead(4))&&(tempIndex!=-1))
     {
      pin_on_inv();
      delay(2000);
      pin_off_inv();
     // i=1;
   //  power=1;
     }
     else 
     {
     pin_on_setb();
           delay(2000);
     pin_off_setb();
  //   i=1;
 //         power=1;
     }
        //    send_sms(number3);

     
    prev++;
    
    }
if(messageIndex>=2)
{
 dellAllSMS();
// lcd.clear();
     //   lcd.setCursor(0, 0);
     //  lcd.print("SMS READ");
     //   lcd.setCursor(0, 1);
// lcd.print("SMS DEL");
 //  cmd1 ="AT+CMGDA="DEL ALL"rn";
   //  print_lcd(cmd1);
prev=0;
}
delay(10000);

}

STL файлът за печат на кутията можете да намерите тук.

Видео на работата:

Източник: habr.com