Figure 1: Système d’alarme GSM avec capteur PIR et notification par SMS vue générale

Un modem GSM est un modem sans fil qui fonctionne avec un réseau sans fil GSM. GSM signifie Système mondial de communications mobiles, cette architecture est utilisée pour la communication mobile dans la plupart des pays du monde.

Un modem sans fil agit essentiellement comme le modem accès commuté traditionnel, la principale différence est que le modem commuté envoie et reçoit des données par le biais d’une ligne téléphonique fixe tandis qu’un modem sans fil envoie et reçoit des données par ondes radio. Outre la connexion commutée, un modem GSM peut également être utilisé pour l’envoi et la réception de SMS qui est également l’une des caractéristiques clés du modem GSM.

Le fonctionnement d’un modem GSM nécessite une carte SIM (Subscriber Identity Module)juste comme les téléphones mobiles pour identifier un abonné au réseau cellulaire et de stocker les informations d’abonné. En outre, ils ont un nombre IMEI (International Mobile Equipment Identity)  similaire aux téléphones mobiles pour leur identification.

Raccordement d’un modem GSM

C’est très facile de connecter un modem GSM à un microcontrôleur PIC comme la plupart des modems GSM ont une interface série. USART broches série RX et TX du microcontrôleur sont connectés aux broches TXD et RXD du modem GSM. Certains modems GSM ont des interfaces PCMCIA de type II ou USB. La figure 2 ci-dessous montre un schéma de principe d’un module GSM connecté au module USART d’un microcontrôleur PIC.

Figure 2: module GSM connecté à un microcontrôleur PIC

NB: Selon le module GSM utilisé, un circuit translateur de niveau de tension peut être nécessaire pour faire fonctionner le système avec un microcontrôleur. Le niveau de tension du module USART du microcontrôleur  est de 5V la plupart des cas (si un microcontrôleur alimenté par 5 V est utilisée), alors que la plupart des modems GSM/GPRS leur niveau de tension est d’environ 2.8V à 3V, vous aurez à utiliser un circuit translateur de niveau de tension.

Figure 3: SparkFun convertisseur bidirectionnelle de niveau logique

Une simple réseau  des diodes et résistances pourrait faire ce travail aussi comme démontré dans la figure 4 ci-dessous.

Trois diodes en série sont utilisés pour descendre la tension du TX broches du microcontrôleur à 2,9 volts (chaque diode baisse 0.7V) qui est dans la marge de tension acceptable pour la broche RXD du module GSM. De même, une diode, une résistance et une source de 5 volts est utilisée pour augmenter la tension de la broche TXD du module GSM à 5 volts qui est la logique haut pour RX broches du microcontrôleur pic.

Figure 4: Un simple  circuit de translation de niveau de tension des diodes/résistances

Pour en savoir plus sur la façon d’utiliser un modem GSM: Interfacing GSM Modem with PIC Microcontroller 

Il y a sur le marché beaucoup des cartes GSM  que l’on peut utiliser pour interfacer rapidement avec un PIC. Par exemple, la carte SmartGM862 de Mikroelekronika est un exemple de nombreuses cartes. Le SmartGM862 est un outil de développement complet pour Telit GM862-QUAD module GSM/GPRS ou la version GM862-GPS. Cette carte dispose d’un connecteur du module GM862, régulateur de tension, les détenteurs d’antenne, bornes haut-parleur et du microphone, vis etc. Interrupteur DIP est prévu pour la configuration des lignes de communication UART avec le microcontrôleur cible. Il peut être connecté à des cartes de développement via un connecteur IDC10.

Connecting the SmartGM862 Board to EasyPIC7 V7 Development Board

Figure 5: Raccordement de la carte GM862 a la carte développement Smart EasyPic V7

Détecteur de mouvement infrarouge

Un Détecteur de mouvement infrarouge ou communément appelé capteur PIR (PIR = infrarouge passif) est un dispositif électronique qui mesure la lumière infrarouge rayonnant à partir d’objets dans sa zone de couverture. Tout mouvement est détecté quand un objet de température différente (température émet de l’énergie infrarouge) que la zone couverte passe au travers. Tous les objets émettent ce qu’on appelle le rayonnement du corps noir, cette énergie infrarouge est invisible pour les yeux humains, mais peut être détectée par des capteurs infrarouges comme le PIR. Le PIR détecte le mouvement d’un être humain, un animal ou tout objet mobile entrant dans la zone surveillée, car l’énergie infrarouge émise par le corps de l’intrus, ou tout objet mobile sera toujours différente de la température ambiante dans la région. Figure 6 ci-dessous montre un PIR que vous pouvez utiliser à l’intérieur de votre maison.

Figure 6: un capteur PIR

Raccordement de capteurs PIR

un capteur PIR a trois broches, le Vcc, la masse et la broche de sortie qui peut également être appelé alarme ou broche de signal. Raccordement de capteurs PIR à un microcontrôleur est très facile: Branchez votre Vcc ou une broche d’alimentation à tension d’alimentation positive un capteur PIR cela pourrait être 5V ou 12V selon le PIR que vous utilisez, et la broche de masse à la masse de l’alimentation (broche négative). Connecter une résistance pull-up à la broche de signal (broche d’alarme à collecteur ouvert) du PIR.

Le PIR agit comme une broche d’entrée numérique au microcontrôleur, tout ce que vous devez faire est de vérifier si cette broche bascule de haut en bas. Lorsque le PIR détecte un mouvement dans sa zone de visualisation, il va tirer la broche d’alarme vers le bas, mais lorsque le capteur est inactif, la broche est essentiellement flottante c’est pourquoi c’est important d’utiliser une résistance de pull-up pour éviter les faux positifs, la sortie d’alarme doit être tirée élevée à 5V.

La plupart des microcontrôleurs ont des résistances pull-up internes sur leurs broches d’entrée/sortie, qui peuvent facilement être utilisés pour accomplir cette tâche. La figure 7 ci-dessous montre un capteur PIR de prototypage

Figure 7: capteur PIR de prototypage

La figure 8 ci-dessous montre un PIR connecté à la broche RB0 du microcontrôleur. Chaque fois que le capteur est inactif, la broche RB0 microcontrôleur va lire haut (+ 5V). Lorsqu’un mouvement est détecté, le capteur va tirer cette broche vers le bas (0V).

Pour en savoir plus sur la façon d’utiliser un capteur PIR: Microcontroller Interfacing – Sensors

Fonctionnement du système d’alarme

Le capteur PIR peut ainsi être utilisé comme un détecteur de mouvement pour détecter la présence d’un intrus dans la maison. La figure 8 ci-dessous montre le schéma de circuit du Système d’alarme GSM avec capteur PIR et notification par SMS.

SMS home Alarm system circuit diagram

Figure 8: schéma de circuit du Système d’alarme GSM avec capteur PIR et notification par SMS

Dans ce projet, quand un capteur de mouvement (PIR) détecte un mouvement d’un intrus, un SMS sera envoyé à un numéro de téléphone portable prédéfini qui pourrait être vous ou votre entreprise de réaction de sécurité. Si le système d’alarme n’est pas désarmé dans les 30 secondes, un relais sera déclenché pour allumer la sirène ou tout autre dispositif sonore.

Lorsque l’appareil est allumé, ça doit être armé en appuyant sur le bouton-poussoir, puis ça va vous donner une minute pour vous permettre de sortir en toute sécurité de votre maison ou de dormir sans déclencher l’alarme, dans cette minute, une LED verte va clignoter. Après cela, cette LED va rester activé pour vous informer que le programme est en mode d’alarme. En mode d’alarme, le programme surveille en permanence la broche d’entrée du PIR. Lorsqu’un mouvement est détecté, le dispositif va attendre pendant 30 secondes, après ce délai, le dispositif enverra un message SMS à un numéro de téléphone portable prédéfini indiquant: « Alarme !! Un intrus détecté dans votre maison !!! La sirène sera activée dans quelques secondes. «  . Dans ces 30 secondes, la LED verte va clignoter rapidement et vous aurez 30 secondes pour désarmer en appuyant sur le bouton-poussoir ou la sirène sera activée et rester jusqu’à ce que vous désarmer. La raison de ce court délai avant l’activation de la sirène est parce que cela pourrait être le propriétaire de la maison qui pourrait vouloir désarmer l’alarme, 30 secondes est donnée pour atteindre l’alarme et l’éteindre ou de désarmer.

Une fois que le système est désarmé, vous devez appuyer à nouveau sur le bouton-poussoir pour l’armer et de vérifier si la LED est activée.

Si vous avez besoin d’aller plus loin dans ce projet, vous pouvez envisager de créer une carte de circuit imprimé, car le prototypage sur plaque de prototypage n’est pas toujours pratique, en particulier lors de l’utilisation de relais. Les cartes de prototypage à prix réduit étant de moins en moins chères, il n’ya aucune excuse pour ne pas utiliser de carte de circuit imprimé professionnelle pour votre projet.

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Code mikroC

Vous pouvez télécharger tous les fichiers du projet (code sourceMikroC) ci-dessous ici. Tous les fichiers sont compressés, vous aurez besoin de les décompresser (Télécharger une version gratuite de l’utilitaire Winzip pour décompresser les fichiers).

MikroC Source Code: Home Alarm MikroC Project