GSMベースの産業オートメーションの設計と実装

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この提案されたプロジェクトの主な目的は、柔軟で費用効果が高く、強力なGSMベースの産業を設計および実装することです。 自動化セキュリティシステム 。乗員の利便性と安全性のために、GSMベースの産業オートメーションシステムが必要です。このシステムは、強盗、有害ガスの漏れ、火災による煙を検出するのに役立ち、不審な活動を検出した後、所有者番号と警備員にアラームメッセージを送信します。関係者は、登録されたモバイルを介してマイクロコントローラーユニットにいくつかのコマンドを送信し、リレーを介して産業用デバイスを制御することにより、何らかのアクションを実行します。

産業オートメーションまたは数値制御は、コンピューターなどの制御システムを使用して産業機械およびプロセスを制御し、人的資源の必要性を減らします。最新の産業機器とプロセスの操作と制御には、システムのいくつかのパラメーターを監視するために多くのセンサーが必要です。




GSMベースの産業オートメーションの設計と実装

提案されたシステムは、GSMモデム、マイクロコントローラー、 さまざまなセンサー、 リレー、メモリ、LCDディスプレイ。ユーザーが離れた場所からシステムを制御したい場合は、登録済みの携帯電話からデバイスの操作を示すSMSコマンドを送信する必要があります。マイクロコントローラーが組み込まれたGSMモデムは、ユーザーのコマンドを受け取ります。受信したメッセージに応じて、マイクロコントローラーはリレーのオン/オフを切り替えます(つまり、特定のアプリケーション)。

GSMベースの産業オートメーションシステムのブロック図を次の図に示します。このシステムは主に、GSMモデムと使用されるさまざまなセンサーを含むインターフェース回路の3つのコンポーネントで構成されています。



受信機のブロック図

受信機のブロック図

システムのアーキテクチャ

インターフェース回路図と主電源接続を下図に示します。 GSMは、モバイルセルラーネットワークを介してユーザー、警察署、および消防隊に接続されています。

GSMモデムの機能は、RS232シリアル通信規格を介したユーザー(モバイル経由)とコントローラー間のリモート通信です。マイクロコントローラーは、さまざまなセンサーの出力を継続的にチェックし、緊急時にGSMネットワークを介してメッセージを送信します。


マイクロコントローラーは、煙探知器、人感センサー、IRセンサー、LDRなどのさまざまなデバイスにリレーを介して接続されています。プログラムされたマイクロコントローラーとGSMモデムのシリアルポートを介したGSMモデム、入力デバイスとしてのセンサー、およびマイクロコントローラーとリレーに接続されたセンサーを含むインターフェース回路が設計されています。

GSMベースの産業オートメーション

GSMベースの産業オートメーション

主回路

主回路

各ハードウェアコンポーネントの主な役割については、以下で詳しく説明します。

電源ユニット

電源ユニットは、さまざまな用途に2つのDC電圧(5Vと12V)を提供します。次の図は、単一の回路から5vおよび12vの電源を取得するための簡単な回路を示しています。

AC主電源は降圧変圧器T1によって降圧され、ブリッジ整流器B1によって整流され、平滑コンデンサC1によってフィルタリングされて安定したDC電圧レベルが得られます。 5VDCを取得するために使用されるIC7805電圧レギュレータ。 12VDCを得るために使用されるIC7812電圧レギュレータ。

5Vおよび12V電源ユニット

5Vおよび12V電源ユニット

マイクロコントローラー-AT89S52

AT89S52は、8Kバイトのフラッシュメモリ(システムプログラマブルメモリ内)を備えた低電力、高性能CMOS 8ビットマイクロコントローラであり、高密度不揮発性メモリテクノロジを備えたAtmelによって製造され、業界標準の80c51命令セットおよびピン配置と互換性があります。

AT89S52マイクロコントローラー

AT89S52マイクロコントローラー

GSMベースの産業オートメーションセキュリティシステムにおける8051マイクロコントローラの主な役割:

このシステムでは、マイクロコントローラーは常にセンサーからの入力を検索するようにプログラムされています。マイクロコントローラーがセンサーのいずれかからの信号によって中断された場合、SMSを送信することにより、GSMMODAMを介してユーザーのモバイルにコマンドを送信します。

LCDはマイクロコントローラに接続され、モデムのステータス、センサーのステータスを表示します。たとえば、マイクロコントローラがモデムを初期化している場合、いずれにせよ、モデムは初期化に失敗し、ユーザーはシステムで何が起こっているのかわからないため、LCDを使用してステータスを表示しています。

GSMモデム

使用しました GSM / GPRSSIM900Aモデム 900 / 1800MHzの周波数で動作します。モデムにはRS232インターフェースが付属しており、RS232チップ(MAX232)を備えたマイクロコントローラーだけでなくPCにも接続できます。ボーレートは、ATコマンドを使用して9600〜115200の範囲で設定されます。

安定化電源が搭載されています。このモデムを使用すると、簡単なATコマンドを使用して、音声通話、SMS、SMSの読み取り、着信通​​話やインターネットへの参加などを行うことができます。

GSMモデムSIM900A

GSMモデムSIM900A

特徴

  • デュアルバンドGSM / GPRS900 / 1800MHz。
  • 設定可能なボーレート。
  • SIMカードホルダー。
  • 内蔵ネットワークステータスLED。
  • GPRSを介したインターネットデータ転送用の強力なTCP / IPプロトコルスタックが組み込まれています。

GSMベースの産業オートメーションセキュリティシステムにおけるGSMモデムの重要な役割:

今日では、スマートモデムテクノロジーを使用してすべてが自動化されます。このテクノロジーを使用すると、任意のデバイスにリモートでアクセスできます。

GSMモデムはATコマンドを使用してマイクロコントローラーと通信しています。たとえば、SMSをAa番号98xxxxxxxxに送信する場合、送信する必要のあるコマンドはAT + CMGS =”” 、、、です。

このプロジェクトでは、許可なく自宅や業界で何か望ましくないことが起こったときに、所有者のモバイルにSMSを送信するために使用されます。

RS232

ザ・ RS-232は通信です ケーブル。通常、2つのデバイス間でシリアルデータを送受信するために使用されます。このプロジェクトでは、モデムとマイクロコントローラ間の通信を提供します。

RS232通信

RS232通信

煙センサー

煙探知器装置 火災を示す煙感知装置です。煙探知器は、家庭、オフィス、学校、産業で非常に役立ちます。 MQ-2センサーは、300〜10000ppmの濃度で可燃性ガスと煙の存在を検出します。

煙センサー

煙センサー

これは、マイクロコントローラに簡単に接続できます。煙が煙/火災を検出すると、マイクロコントローラーに信号を送信し、MCがユーザーのモバイルにSMSを送信します。

LDR(光依存抵抗器)

LDR は、それに当たる光の強度に応じて変化する可変抵抗を持つデバイスです。この機能により、光センシングアプリケーションで使用できます。このプロジェクトでは、このセンサーをライトのオン/オフの目的で使用できます。

LDR

LDR

したがって、これはすべてGSMベースの産業オートメーションの実装に関するものです。この概念をよりよく理解していただければ幸いです。さらに、このコンセプトまたは電気および電子プロジェクトに関する質問がある場合は、以下のコメントセクションにフィードバックをお寄せください。ここにあなたへの質問があります、 このプロジェクトにおけるRS232の役割は何ですか?