GSM-CONTROL
Funk-Fernschalten über Handys

Abb.1  GSM-CONTROL-Board

Für Funk-Fernschalter gibt es eine Unmenge von Einsatzmöglichkeiten. Die meisten der bisher verfügbaren  Geräte haben aber den Nachteil, dass ihre Funkreichweite sehr begrenzt sind. In der Regel lassen sich mit ihnen  nur maximal einige 100m überbrücken. Für Anwendungen, die eine grössere Distanz erfordern, bietet sich "GSM-CONTROL" ( Abb.1 ) als Lösung an. Durch Nutzung öffentlicher  GSM-Netze sind der Entfernung zwischen Geber und Auswerter hierbei weltweit kaum noch Grenzen gesetzt.
Die Steuerung kann von jedem halbwegs modernen Telefon oder Handy in der Regel ohne weitere Zusatzeinrichtungen erfolgen. Die zur Verwendung geeigneten Geräte müssen dabei lediglich in der Lage sein,  auf Tastendruck DTMF-Töne abgeben zu können. Notfalls kann stattdessen aber auch ein preiswert erhältlicher separater Tongeber benutzt werden.

Abb.2   Blockschaltbild

Die Auswertung der Steuerbefehle erfolgt mithilfe des Bausteins "GSM-CONTROL". Er wird dazu mit einem handelsüblichen Handy verbunden. Wie das im Einzelnen geschehen kann und was dabei zu beachten ist, wird weiter unten beschrieben.

"GSM-CONTROL" ist mit drei Schaltkanälen ausgestattet. Die Bedienung ist extrem einfach : Nachdem das mit der Auswerteinheit verbundene Handy angerufen wurde und die Verbindung zustandegekommen ist, sind neun Tasten auf der Geberseite zur Auslösung von Befehlen nutzbar. Das Ergebnis wird dabei sofort akustisch quittiert. Im Einzelnen sind folgende Funktionen möglich:
 

Die Abfragetasten dienen der Kontrolle einzelner Kanäle, ohne dass der jeweils aktuelle Schaltzustand dabei verändert wird.

Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten der Quittierung :

1. Basisversion
Die Rückmeldung der AUS-Funktion erfolgt durch eine als Tonsignal hörbare Punkt-Strichfolge (entsprechend Morsecode für "A" ). Dagegen wird die EIN-Funktion durch Übermittlung von  Punkten ( entsprechend Morsecode für "E" ) signalisiert.
 

2. Komfortversion
Zur Rückmeldung wird je nach Schaltzustand einer von zwei vorhandenen Sprachspeicherbausteinen aktiviert. Diese können dazu mit Begriffen wie z.B. "EINGESCHALTET" und "AUSGESCHALTET" besprochen worden sein .

Schaltungsbeschreibung

. Abb.4  Aussenbeschaltung

Am Toneingang  "EAR" ( Die Bezeichnung bezieht sich auf die Freisprecheinrichtungsseite ) eintreffende DTMF-Steuertöne werden in U1 decodiert. Erfolgreiche Tonerkennung bewirkt "H-Pegel" an Pin 15. Das Signal wird mithilfe von U4F invertiert und aktiviert die Leuchtdiode LD1. Damit besteht eine einfache Möglichkeit zum Testen der Auswertung eingehender DTMF-Signale.
Die  Ausgänge Pin 11-14 von U1 repräsentieren die jeweils empfangene DTMF-Tonkombination in BCD-codierter Form. Über die Anordnung  U4A-C wird nach jeder Tonerkennung ein kurzer negativer Puls an U2 Pin 6 erscheinen  und die Übernahme des BCD-Wertes in den Microcontroller U2 bewirken.

Erkennt die im Flash-Speicher des Controllers abgelegte Betriebssoftware einen für diese Anwendung relevanten BCD-Code, so werden daraufhin entsprechende Steuerbefehle erzeugt. So bewirkt beispielsweise der  Befehl "KANAL 1-EIN", dass  Ausgang Pin18 von U2 auf "H-Potential" geht. Dagegen wechselt der gleiche Pin bei Befehl "KANAL1-AUS" nach "L".  Über den Transistor Tr 1A steuert der Ausgang das Relais Rel 1A gesteuert. Die Leuchtdiode LD2A dient dabei der Anzeige des "EIN"-Zustandes.
Die Schaltsignale für die weiteren Kanäle liegen an den U2-Processorausgängen Pin 17 ( Kanal 2 ) und Pin 16 ( Kanal 3 ) an. Sie steuern Relaisstufen, die analog zu derjenigen von Kanal 1 aufgebaut sind.

Parallel zur Steuerung der AUS- oder EIN-Funktion werden an den Pins 8 und 9 von U2 kurze negative Pulse ausgegeben. Sind Sprachspeichermoduln vorhanden, so wird hierüber die Sprachausgabe gestartet.  Die Tonausgänge der Bausteine liefern daraufhin die benötigten Quittungsmessages in Richtung Handy.

Werden keine Sprachbausteine verwendet, ist Kondensator C4 zu bestücken. Zur Quittierung ankommender Steuerbefehle und bei  Zustandsabfragen werden die an Pin11 von U2 jeweils für einige Sekunden zur Verfügung stehenden Morsekennungen verwendet.
Mit dem Einsteller RP1 kann der Pegel der über Anschluss "MIC" ausgegebenen Tonsignale an den Mikrofoneingang der Freisprecheinrichtung  angepasst werden.
 

Zusammenschaltung von Baustein "GSM-CONTROL" und Handy

Zur Übertragung von Steuerungs- und Quittungssignalen müssen zwei Tonverbindungen zwischen GSM-CONTROL und dem Handy hergestellt werden. Dafür stehen verschiedene Verbindungskabel zur Verfügung

1. Ein Kabel nur für die Verbindung zwischen Handy und GSM-Control
2. Ein Kabel für die Verbindung von Handy und gleichzeitiger Stromversorgung des Handys über Zigarettenanzünderstecker.
3. Ein Kabel für die Verbindung von Handy und gleichzeitiger Stromversorgung des Handys über Netzteil 230V.

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Automatische Rufannahme

Eine Fernsteuerung kann nur erfolgen, wenn vorher eine Verbindung zwischen dem abrufenden Telefon bzw. Handy und dem mit "GSM-CONTROL" verbundenen Handy auf der Gegenseite zustandegekommen ist. Da auf der Auswertseite keine manuelle Gesprächsannahme möglich ist, muss diese automatisch erfolgen. Glücklicherweise sind aber alle Handys mit einer Funktion zur automatischen Rufannahme ausgestattet. Sie ist üblicherweise NUR in Verbindung mit einer angeschlossenen Freisprecheinrichtung  wirksam und ermöglicht die selbständige  Annahme ankommender Rufe nach ein- bis zweimaligem Läuten. Danach erfolgt die zum Fernsteuern benötigte Durchschaltung der externen Tonein- und Ausgänge.
Die Verbindung kann von der abfragenden Stelle jederzeit beendet werden.

HINWEIS
Oft muss die Funktion "AUTOMATISCHE RUFANNAHME" bei neuen Handys erst noch aktiviert werden. Über die dazu im Gerätemenü erforderlichen Bedienungsschritte gibt das zugehörige Handbuch Auskunft.

Schalten von Netzspannungen

Obwohl die Originalrelais der Baugruppe GSM-CONTROL  (nach Herstellerangaben) auch Netzspannungen schalten können, wird aus Sicherheitsgründen die Verwendung einer separaten Einheit dringend empfohlen. Geeignet ist z.B. das von ELV angebotene 230V-Schaltinterface (Kann separat bestellt werden). Ein Optokoppler stellt dabei eine galvanische Trennung zwischen Netz- und Steuerseite sicher. Zur Steuerung wird eine Gleichspannung im Bereich von 4 bis 18 Volt benötigt. Sie kann der Baugruppe GSM-CONTROL entnommen und mit einem der vorhandenen Relais geschaltet werden.