GSM Remote Switcher (GSM RS): Per Handy fernwirken, alarmieren und verfolgen (tracken)

Inhalt

Neue Version
Einführung
Funktionsübersicht
Mobiltelefon
Anschlüsse und Bedienelemente
Schaltplan/PCB Layout
GPS Modul
Nachtrag: GSM Modul

Neue Version

In der Firmwareversion 3.0 wurden kleine Optimierungen vorgenommen. Als wesentliches Feature ist hinzugekommen, daß der GSM RS jetzt zurückruft, sobald ein Schaltvorgang ausgeführt wurde. Dazu wird die Nummer aus dem Telefonbuch angerufen, an die auch die Alarm SMS gesendet wird (erste Nummer im Telefonbuch). Nehmen Sie diesen Rückruf nicht an, damit keine Gebühren anfallen (ggf. Anrufbeantworter oder automatische Rufanahme deaktiveren). Entweder Sie lassen es einfach klingeln (nach einiger Zeit wird die Verbindung automatisch durch das Telekomunternehmen getrennt) oder Sie weisen den Anruf ab, in dem Sie die entsprechende Taste am klingelnden Telefon drücken.

Die grüne LED 4 (GPS) blinkt kurz mehrfach, sobald ein gültiger Anruf gezählt wurde. So bekommen Sie ein besseres Feedback bei der Erprobung des GSM RS.

Einführung

Lesen Sie bitte alles aufmerksam durch. Erfahrungsgemäß stehen in meinen Beiträgen die Antworten auf die meisten Fragen schon drin.
Beachten Sie bitte die FAQ, die auch für dieses Projekt paßt.

GSM RS Prototyp

Basis für die Schaltung dieser GSM Schaltbox ist meine bereits seit Jahren erprobte und bewährte Fernsteuerung für die Standheizung in meinem Bus. Eigentlich bestand gar kein Bedarf, diese zu modifizieren. Aber im WWW findet man immer wieder Anfragen zu einer solchen Fernwirkmöglichkeit. Viele Anwender benötigen dabei eine Schaltfunktion, die für eine individuelle Zeitspanne den Schaltausgang schließt, da für deren Anwendung ein kurzer Impuls nicht genügt. Natürlich gibt es auch dafür schon Lösungen. Aber wenn ich schon mal einen Mikrocontroller ins Auto einpflanze und auch ein Handy, dann könnte die Schaltung doch gleich noch etwas mehr Funktionalität bekommen. Hier ist das Ergebnis.

Die Funktionen in Kurzdarstellung:

• Kostenfreies Fernwirken über eine beliebige Distanz (GSM Handynetz)
• 3 verschiedene Ausgänge mit Impulsschaltung, Umschaltung und Zeitschaltung, max. 250 V~, 10 A
• GPS (optional) ermittelt den Standort des GSM RS (Tracker)
• Status-SMS übermittelt den Zustand der Ausgänge und ggf. die GPS Koordinaten
• Alarmfunktion: Sendet im Alarmfall eine SMS (ggf. mit GPS Koordinaten)
• Ausfilterung unerlaubter Anrufer, um Fehlschaltungen zu vermeiden (kein "rotes Telefonbuch" o. ä. im Handy für notwendig)
• Rückruf nach Schaltvorgang (V 3.0)

Damit eignet sich das Gerät für vielfältige Aufgaben wie z. B.:

• Steuerung der Standheizung im Auto
• Aktivierung von Bewässerungssystemen im Garten
• Fernsteuerung von Haushaltgeräten (Licht, Roll-Läden usw.)
• Steuerung der Heizung etc. im Ferienhaus
• Öffnung von Garagen und Hoftoren
• Einbruchüberwachung
• Orten gestohlener Wertobjekte (Auto, Boot usw.)
• Tracking (Positionsverfolgung)

Funktionsübersicht

Der GSM RS wird über ein angeschlossenes Handy gesteuert. Es können bis zu drei Ausgänge unabhängig voneinander geschaltet werden. Die beiden Anschlußpins eines Ausgangs werden beim Schaltvorgang über ein Relais miteinander verbunden; dabei darf (je nach Relais) ein Strom von bis zu ca. 10 A bei 250 V Wechselspannung über die Anschlußpins fließen.

GSM RS Fertiggerät mit Handy und GPS Modul. Nur Exit1 ist komplett bestückt worden.

Die Steuerung erfolgt durch die Anzahl der innerhalb von 90 Sekunden eingehenden Anrufe (nicht die Anzahl der Klingelzeichen!):

• 1 Anruf: Ausgang 1 (Exit1) wird kurz geschaltet (1 Sekunde lang)
• 2 Anrufe: Ausgang 2 (Exit2) wird abhängig von der Stellung des Konfigurationsschalter S3: Exit2Typ angesteuert:
  • Exit2Typ = On: Der Ausgang wird umgeschaltet. Nach einem Reset der Schaltung ist der Ausgang aus, wird also beim ersten mal eingeschaltet und bei einem weiteren Steuerungsvorgang von Ausgang 2 ausgeschaltet usw.
  • Exit2Typ = Off: Wie Ausgang 1: Bei jedem Steuerungsvorgang für 1 Sekunde ein.
• 3 Anrufe: Ausgang 3 (Exit3) wird für die mit dem Drehcodierschalter (S2) eingestellte Zeit eingeschaltet und dann anschließend automatisch wieder ausgeschaltet. Es können folgende Zeiten eingestellt werden: 1, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120 Minuten.
• 4 Anrufe: Es wird eine Status-SMS verschickt. Diese gibt Auskunft über den Schaltzustand der drei Ausgänge, gibt die Stellung von S3 (Exit2Typ und TelTyp) an und ggf. die GPS Koordinaten. Die SMS wird an die Nummer des Anrufer verschickt, wenn S3: TelTyp = On und an die auf der SIM im Telefonbuch gespeicherte erste Nummer, wenn S3: TelTyp = Off.

Da die Anrufe nicht angenommen werden, fallen für die Steuerungsbefehle keine Gesprächsgebühren an. Lediglich das Versenden der SMS wird entsprechend dem Tarif der eingelegten SIM-Karte berechnet.
Zwischen dem ersten Anruf und dem schalten eines Ausgangs oder dem versenden der SMS können ca. 90..180 Sekunden vergehen.
Achtung: Einige (alle?) Telefone senden die Kennung für eingehende Anrufe mehrmals auf der seriellen Schnittstelle, wenn das Telefon lange klingeln gelassen wird. Das führt dazu, daß der GSM RS einen (langen) Anruf mehrfach zählt. Lassen Sie es also immer nur kurz klingeln. Am besten, Sie legen nach dem ersten Klingeln/Freizeichen sofort auf.

Um versehentliche Steuerungsvorgänge durch Irrläufer, Werbeanrufe usw. zu vermeiden, gibt es zwei Möglichkeiten, die mit S3: TelTyp ausgewählt werden:

1. TelTyp = On: Der Anrufer muß beim Telefon, mit dem er den GSM RS anruft, die Rufnummernübertragung aktiviert haben (CLIR). Die anrufende Nummer wird vom GSM RS mit den gespeicherten Nummern im Telefonbuch der SIM-Karte (des an den GSM RS angeschlossenen Handys) verglichen (CLIP). Ist die Nummer des Anrufers vorhanden, wird der Anruf gezählt - ansonsten wird er ignoriert.
2. TelTyp = Off: Jeder Anrufer wird gezählt. Da es sehr unwahrscheinlich ist, daß ein ungültiger Anrufer innerhalb von 90 Sekunden mehrmals anruft, ist es aber notwendig, daß einmal öfter angerufen wird, um einen Steuerungsvorgang auszulösen. Um also Ausgang 1 zu schalten, sind zwei Anrufe notwendig usw.

	On	Off
TelTyp	Anrufer muß auf SIM gespeichert sein. Status-SMS an Anrufer.	Alle Anrufer werden gezählt. Es muß einmal öfter angerufen werden. Status-SMS an ersten Telefonbucheintrag auf SIM.
Exit2Typ	Ausgang 2 wird umgeschaltet (Toggle).	Ausgang 2 wird für 1 Sekunde eingeschaltet (Impuls).

Weiterhin gibt es einen Alarmeingang (U2). Dieser ist durch einen Optokoppler geschützt und reagiert auf Signaländerungen. Ändert sich der Signalzustand im laufenden Betrieb, wird der Alarm ausgelöst (jedesmal aufs neue). Im Alarmfall wird eine Alarm-SMS an den ersten Telefonbucheintrag auf der SIM geschickt. Die SMS weist auf den Alarm hin und enthält ggf. die GPS Koordinaten.

Der Anschluß eines GPS Empfängermoduls ist optional. Wenn eins angeschlossen ist, werden die vom GPS Modul gesendeten Daten ausgewertet. Hat dieses einen genügend guten Empfang und kann die Koordinaten bestimmen, werden diese in den Kurznachrichten mit übermittelt. Sind die Koordinaten aufgrund gestörter Empfangsverhältnisse ungenau aber verfügbar (gemäß Status des GPS Moduls) werden diese trotzdem in der SMS gesendet. Über die Qualität der Koordinaten wird in der SMS informiert.

Eine typische Status-SMS bei angeschlossenem GPS Modul kann so aussehen:

Status: TelTyp:1 Exit2Typ:0 Time:15mn Exit1:0 Exit2:1 Exit3:1 *GPS OK* 15:50:23 N52¤58.0674 E012¤48.3217

Dies bedeutet:

Meldung	Bedeutung
TelTyp:1	Schalter TelTyp steht auf On
Exit2Typ:0	Schalter Exit2Typ steht auf Off
Time:15mn	Für Ausgang 3 wurde eine Schaltzeit von 15 Minuten eingestellt
Exit1:0	Ausgang 1 ist ausgeschaltet
Exit2:1	Ausgang 2 ist eingeschaltet
Exit3:1	Ausgang 3 ist eingeschaltet
*GPS OK*	GPS Empfang in Ordnung. Daten gültig ("*GPS INVALID*" bei gestörtem Empfang)
15:50:23	UTC Zeit
N52¤58.0674	GPS Koordinaten: Hemisphäre und Latitude: 52° 58.0674' nördliche Breite ("52 Grad 58,0674 Minuten")
E012¤48.3217	GPS Koordinaten: Hemisphäre und Longitude: 12° 48.3217' östliche Länge

Die GPS Koordinaten können Sie nun in verschiedene Formen umrechnen. Bspw. online: Koordinatenumrechnung. Sie können die Daten aber auch direkt in Google Maps eingeben:

Mobiltelefon

Das Handy am GSM RS benötigt eine serielle RS232 Schnittstelle. Zulässige Übertragungsgeschwindigkeiten sind 4800, 9600, 19.200, 38.400 und 57.600 Baud. Als Datenformat für Kurznachrichten muß es mindestens PDU beherrschen. Dies sollten die meisten Mobiltelefone beherrschen, so daß der GSM RS nicht auf ein spezielles Modell festgelegt ist. Auf der Webseite bei mikrocontroller.net können technische Daten für Handys eingetragen und nachgesehen werden. Erfolgreich getestet wurde die Schaltung mit den Siemens Modellen C55 (+ Datenkabel) und S35. Es kann durchaus sein, daß ein anders Handymodell nicht mit dem GSM RS zusammenarbeitet, da es immer wieder feine Nuancen bei der Ansteuerung gibt.

Das Handy muß mit einer SIM-Karte ausgestattet, eingeschaltet und in einem Netz eingebucht sein. Klingeltöne am besten abstellen und die Tastensperre aktivieren.

Die Schaltung wird über die 9-polige Sub-D RS232 Schnittstelle (X2) mit dem Handy verbunden. Die meisten älteren Modelle bieten diese Schnittstelle an, wozu ein passendes Datenkabel für den Systemstecker des Handys benötigt wird. Benötigt das Datenkabel eine Spannungsversorgung, dann kann dieses i. d. R. aus dem Sub-D Stecker entnommen werden (Vampirschaltung mit ca. 9,5 V an Pin 4 und 7): dazu ist JP2 zu überbrücken. Bitte kontrollieren Sie zuvor anhand des Schaltplans des Datenkabels und des GSM RS, ob dies bei Ihnen richtig ist.

Es kann sein, daß das Datenkabel (über die Vampirschaltung versorgt) den MAX232 zu sehr belastet. In dem Fall kann keine Verbindung zum Handy aufgebaut werden. Dies erkennen Sie daran, daß die Signalflanken nach einem Reset an Pin 14 von IC3 nicht bis ca. +/- 10 V, sondern nur etwa +/- 5 V erreichen. Außerdem beträgt die Spannung an Pin 2 von IC3 weniger als ca. 9,5 V. Dann müssen Sie das Datenkabel anderweitig versorgen. Es kann auch helfen, wenn Sie C9, C10, C11, C12, C13 gegen 10 µF Typen tauschen. Ggf. lohnt es sich, ein eigenes Datenkabel zu bauen. Hier ein einfacher Vorschlag für Handys mit 3 V Signalpegel und Versorgung mit 5 V aus dem GSM RS (weitere Anleitungen im Web):

3 V Datenkabel

Alternativ zum (klobigen) Sub-D Stecker können Sie die Datenverbindung auch direkt mit der Platine verbinden. Zwischen IC2 und IC3 gibt es die Anschlüsse RXD_HANDY/TXD_HANDY und RXD_HANDY1/TXD_HANDY1. RXD kennzeichnet die Leitung, auf der Daten vom Handy gesendet werden. Auf TXD sind die Daten, die ans Handy gesendet werden. Sendet Ihr Handy Daten mit RS232 Pegeln von ca. 8..12 V (üblicherweise bei angeschlossenem Datenkabel), dann nutzen Sie die Pins RXD_HANDY1/TXD_HANDY1. Sendet das Handy TTL Pegel mit 5 V (keine 3 V!), dann nutzen Sie RXD_HANDY/TXD_HANDY.

Über das Datenkabel oder ein zusätzliches Kabel kann der Akku des Handys geladen werden. Zwischen IC2 und IC3 finden Sie je zwei Lötaugen an denen Sie Masse (GND) und +5 V abgreifen können, um damit den Akku zu laden. Prüfen Sie, ob die Ladeelektronik Ihres Handys auch wirklich 5 V benötigt. Beachten Sie den Gesamtstrombedarf (s. u.).

Im Telefonbuch des Handys werden die Rufnummern abgelegt, die ggf. zur Anrufererkennung und zum verschicken der Kurznachrichten benötigt werden. Beachten Sie, daß die Nummern ausschließlich auf der SIM-Karte und nicht direkt im Handy gespeichert sein dürfen. Konsultieren Sie hierzu das Handbuch des Mobiltelefons.
Die Telefonnummern müssen im internationalen Format gespeichert werden. Dieses beginnt mit einem "+", gefolgt von der zweistelligen Länderkennung ("49" für Deutschland), der Vorwahl ohne führende Null (z. B. "30" statt 030 für Berlin) und der Anschlußnummer. Bspw.: "+493012345678". Ist die Rufnummernerkennung aktiviert (TelTyp = On), muß die Nummer des Anrufers (CLIR) ebenfalls in diesem Format gesendet werden.
Löschen Sie alle anderen Nummern auf der SIM-Karte. Beim Verschicken einer SMS wird ggf. die Nummer benutzt, welche auf dem ersten Speicherplatz liegt. Dies ist nicht unbedingt die erste angezeigte Nummer im Telefonbuch, da dieses oft sortiert wird. Bei einigen Handys können Sie die Speicherplätze verändern. Schieben Sie dann die Nummer für die SMS auf Platz 1. Ansonsten können Sie die Speicherplatzzuordnung nur durch die Reihenfolge der Nummerneingabe bestimmen: Die Nummer, die als erstes in ein zuvor geleertes Telefonbuch eingegeben wird, wird auf dem ersten Speicherplatz abgelegt. Die Anzahl, Reihenfolge und der Speicherort der anderen Nummern (für die ggf. aktivierte Anrufererkennung) ist beliebig.

Wenn Sie das Handy mit dem GSM RS verbunden haben und die Spannung anlegen bzw. Reset (S1) drücken, wird nach einem Handy gesucht. Dies kann je nach Baudrate bis zu ca. 30 Sekunden dauern. Wird ein passendes gefunden, blinkt die grüne LED4 (GPS) für etwa zwei Sekunden schnell hintereinander. Bleibt die LED dunkel, kann keine Verbindung zum Handy aufgebaut werden - der GSM RS ist so nicht funktionsfähig.

Es ist normal, daß sich einige Handys einfach mal abschalten. Oft geschieht dies, wenn die internen Akkus Frost ausgesetzt werden. Es gibt leider keine universelle einfache Möglichkeit, dies zu verhindern oder das Handy automatisch wieder einzuschalten. Es kann helfen, das Handy ganz ohne Akku zu betreiben oder einen eigenen Akku statt des internen in die Spannungsversorgung des Handys einzubauen. Dieser wird dann nicht vom Handy überwacht und verträgt eventuell auch besser niedrige Temperaturen. Siehe dazu auch Beitrag im Forum. Für manche Siemens Modelle kann vielleicht auch der Trick mit dem modifizierten Handy-Lade-Stecker helfen.

Anschlüsse und Bedienelemente

Die Platine des GSM RS bietet folgende Anschlüsse etc.:

Bezeichner	Funktion
X1	Spannungsversorgung; 9..20 V; Hohlstecker: Stift=Masse
U1	Spannungsversorgung; 9..20 V; Alternative zu X1; rechts=Masse
X3	Mini-DIN Buchse für GPS Modulstecker in Navilock-Belegung
X2	9-poliger Sub-D Stecker für Handy Datenkabel
U2	Alarmeingang
U5	Ausgang 3 (Timer), max. 250 V~, 10 A
U4	Ausgang 2 (Impuls oder Wechsel), max. 250 V~, 10 A
U3	Ausgang 1 (Impuls), max. 250 V~, 10 A
S1	Reset; Schaltung zurücksetzen: Alle Ausgänge aus, Handy suchen; Gleichbedeutend wie Spannung anlegen
S3: Exit2Typ	Funktion Ausgang 2 beeinflussen
S3: TelTyp	Anrufer Rufnummernerkennung konfigurieren
S2: Time	Zeit, die Ausgang 3 geschaltet bleibt. Bedeutung der Schalterstellung: siehe Positionsdruck auf der Platine.
LED1 Power	Leuchtet bei anliegender Spannungsversorgung
LED4 GPS	Blinkt nach Reset ca. 2 Sekunden schnell, wenn Handy gefunden. Signalisiert anschließend GPS Status: aus: kein GPS, blinkend: GPS Daten ungültig (schlechter Empfang), ein: GPS Daten gültig. Blinkt kurz, wenn ein gültiger Anruf gezählt wurde.
LED2 Alarm	Leuchtet, wenn Signalpegel an Alarmeingang positiv ist. Nicht gleichbedeutend mit ausgelöstem Alarm.
LED6	Ausgang 3 ist geschaltet
LED5	Ausgang 2 ist geschaltet
LED3	Ausgang 1 ist geschaltet
RXD_HANDY/TXD_HANDY	TTL Signalpegel Handy
RXD_HANDY1/TXD_HANDY1	ca. 12 V Signalpegel Handy
JP1	ISP Anschlüsse für µC (nicht benötigt)
JP2	Versorgung von X2 für Vampirschaltungen (Handy Datenkabel)
JP3	GPS Datenleitung TxD, TTL Pegel
JP4	GPS Datenleitung TxD, ca. 12 V Pegel

Die Zustände der Schalter S2 und S3 werden nur einmalig nach einem Reset/Spannung anlegen ermittelt und gelten anschließend durchgehend. Eine Änderung wird erst nach einem erneuten Reset/Spannung anlegen registriert.

Die externe Spannungsversorgung muß ausreichend für den Gesamtstrom sein. Die Schaltung der Spannungsstabilisierung ist für Umgebungen mit hohen Störungen (wie sie im KFZ auftreten) ausgelegt. Die Schaltung des GSM RS kann mit einem Gesamtstrom von ca. 1,5 A belastet werden. Dies beinhaltet die Schaltung, die Handyladung und das GPS Modul. Bei zu hoher Leistungsentnahme unterbricht F1 (selbstheilend) die Spannungsversorgung. Achten Sie darauf, daß Sie den Kühlkörper für IC1 ausreichend dimensionieren - eine gewisse Erhitzung ist vor allem während der Handyakkuaufladung normal.

Schaltplan/PCB Layout

Hier der Schaltplan

Bestückung

Teileliste:

Bezeichner	Typ	Reichelt Bestellnr.
C1	3,3 µF/50 V	RAD 3,3/100
C2	220 µF/35 V	RAD 220/35
C3, C7	100 nF	Z5U-2,5 100N
C4, C8, C14	0,1µF/A WIMA MKS-4	(siehe Text)
C5, C6	22 pF	KERKO 22P
C9, C10, C11, C12, C13	1 µF/16V	RAD 1/100
D1, D2	SB320	SB 320
D3	P6KE30	P6KE 30A
D4, D5, D6	1N4148	1N 4148
F1	MF-R 1,1/2,2A	PFRA 110
IC1	78S05	µA 78S05
IC2	programmierter ATmega8
IC3	MAX232	MAX 232 CPE
JP1, JP2, JP3, JP4	6pol. Stiftleiste, 2 pol. Stiftleiste + Jumper	SL 1X36G 2,54 + JUMPER 2,54 RT
K1, K2, K3	Subminiaturrelais, 1x UM, 250V 10A, 5V	FIN 36.11 5V
L1	40 µH/2 A	MESC 40µ
LED1	rot, LC	LED 3MM 2MA RT
LED2, LED3, LED5, LED6	gelb, LC	LED 3MM 2MA GE
LED4	grün, LC	LED 3MM 2MA GN
OK1	PC817	PC 817X
Q1	Standardquarz, Grundton, 8,0 MHz	8,0000-HC49U-S
R1, R4, R8, R10, R12, R15	1,5 kOhm	1/4W 1,5K
R2		(siehe Text)
R3, R5	10 kOhm	1/4W 10K
R6, R9, R13	1 Ohm/V, 2 W	(siehe Text)
R7, R11, R14	1 kOhm	1/4W 1,0K
S1	Kurzhubtaster 6x6mm, Höhe: 4,3mm	TASTER 3301
S2	Dreh-Codierschalter, 10-polig	KDR 10
S3	Dip-Schalter, stehend, 2-polig	NT 02
T1, T2, T3	BC337	BC 337-40
U1, U2, U3, U4, U5	Anschlußklemme+Wannenstecker	AKL 182-02 + AKL 169-02
X1	Hohlstecker-Einbaubuchse, gewinkelt	HEBW 21
X2	D-SUB-Stecker, 9-polig, gewinkelt, EU	D-SUB ST 09EU
X3	6-pol. Mini-DIN-Steckverbinder	EB-DIOS M06G
	16 pol. Sockel IC3	GS 16
	28 pol. Sockel IC2	GS 28P-S
	6 pol. Sockel (kürzen) OK1	GS 6
	Kühlkörper IC1	V PR18/25
	Gehäuse blau transp. 150 x 80 x 50 mm (L x B x H)	Conrad: 522498

Bei Elektor gibt es das Projekt GSM-Fernschalter. Der dazugehörende Artikel stammt von mir und die Platine etc. sind meiner hier vorgestellten sehr ähnlich und dort erhältlich. Die Firmware des Controllers (V 2.0) wird bei Elektor nicht weiterentwickelt.

Wenn Sie nicht alle Ausgänge benötigen, können Sie darauf verzichten, die Bauteile der unbenutzten Ausgangsschaltungen zu bestücken. Die Ausgänge funktionieren wie ein Schalter, so daß sie im geschalteten Zustand die beiden Anschlüsse kurzschließen und dadurch eine angeschlossene Last in Betrieb gesetzt werden kann. Die Polarität der Last ist unerheblich.

Die Werte für die Kondensatoren (C4, C8, C14) und Widerstände (R6, R9, R13) der Snubber-Schaltung müssen Sie an Ihre Anforderungen anpassen:
Für die Kondensatoren rechnet man überschlagsmäßig mit 0,1 µF pro Ampere Stromlast am Ausgang. Bei 2 A also bspw. ca. 200 nF. Der Kondensator muß die anliegende Spannung verkraften können. Bei 220 V Netzsspannung also ein Typ für ca. 630 V Gleichspannung. Typbeispiel: MKS-4-630 220N. Auf der Leiterplatte sind für jeden Kondensator mehrere Lötaugen vorgesehen, so daß verschieden Baugrößen passen.
Als Widerstände werden am besten 2 W Typen benutzt. Der Widerstandswert berechnet sich in etwa mit einem Ohm pro Volt Lastspannung. Bei 20 V Gleichspannung also 20 Ω. Beispieltyp: 2W METALL 20.

Der Alarmeingang muß so beschaltet werden, daß die (nicht sichtbare) LED im Optokoppler OK1 entweder im Ruhezustand oder im Alarmfall leuchtet. Die LED2 signalisiert den Zustand der internen LED von OK1. LED2 ist kein Zeichen dafür, ob ein Alarm ausgelöst wurde oder nicht. Ein Alarm wird immer dann ausgelöst, wenn sich der Signalzustand am Alarmeingang ändert. Leuchtete also LED2 nach einem Reset, wird der Alarm ausgelöst, sobald sie nicht mehr leuchtet und umgekehrt.
Der Alarmeingang muß also aktiv sein und eine Spannung für die LED liefern (im Alarmfall oder im Ruhefall). Achten Sie darauf, die Eingänge nicht zu verpolen, da hierdurch die interne LED des OK1 beschädigt werden kann.

Die LED im Optokoppler OK1 wird bei 20 mA mit 1,2 V angesteuert. Je nach Eingangsspannung müssen Sie den Vorwiderstand R2 passend dimensionieren. Für bspw. 14 V Eingangsspannung ergibt sich: U_R = 14 - 1,2 V = 12,8 V. Daraus ergibt sich: R = 12,8 V / 0,02 A = 640 Ω. Typbeispiel: 1/4W 620.

Leider hat sich ein kleiner Designfehler in die gefertigten Platinen eingeschlichen. Es ist deshalb nicht erlaubt, gleichzeitig X1 und U1 zu verbauen. Sie dürfen nur eine der beiden Buchsen montieren und nutzen. Wenn Sie U1 verwenden wollen, müssen Sie zusätzlich eine Drahtbrücke in X1 einsetzen - so wie auf dem Foto zu sehen ist.

GPS Modul

Zum optionalen Empfang von GPS Daten benötigen Sie ein GPS Modul. Wenn Sie diese Funktionalität nicht benötigen, können Sie das Modul einfach weglassen. Das Modul muß Daten im NMEA Format mit 4.800 Baud senden. Die Daten können mit TTL Pegel oder ca. 12 V RS232 Pegel verarbeitet werden. Es wird lediglich der Datenausgang (TxD) vom Modul benötigt. Dies alles ist bei den meisten Modellen Standard. Der GSM RS wurde erfolgreich mit dem Modul GPS-41MLR getestet. Andere Modelle wie z. B. NAVILOCK 303P (Jumper J4 für RS232 Pegel setzen) funktionieren auch.

Sie können das GPS Modul über einen üblichen Navilock Mini-DIN Stecker anschließen oder direkt mit der Platine verbinden. Die notwendige Spannungsversorgung von 5 V (bitte mit Datenblatt zum GPS Modul abgleichen) kann auf der Platine an den Lötaugen zwischen IC2 und IC3 entnommen werden.
Benutzen Sie den Navilock Stecker, müssen Sie einen der beiden Jumper JP3 (TTL Signalpegel) oder JP4 (ca. 12 V RS232 Signalpegel) setzen (nie beide) - je nachdem, welche Signalform ihr Modul für den Datenausgang liefert und welche sie davon nutzen wollen, wenn beide verfügbar sind.
Verbinden Sie TxD vom Modul direkt mit der Platine, können Sie ebenfalls entweder TTL Pegel oder RS232 Pegel einspeisen (nie beide gleichzeitig). Verbinden Sie dann die Datenleitung mit dem einen (vom Bezeichner des Jumpers im Bestückungsdruck aus gesehen rechten) Stift des JP3 (TTL Signalpegel) oder JP4 (ca. 12 V RS232 Signalpegel) der zusätzlich durch einen Hinweistext auf der Leiterplatte gekennzeichnet ist. Der andere Jumper bleibt offen/unbeschaltet.

GSM RS ohne Bestückung der Schaltausgänge und des Alarmeniganges zur ausschließlichen Nutzung als GPS Tracker mit Handy C55 + Datenkabel und NAVILOCK 303P. Der rote Draht dient der zusätzlichen Akkuladung im Handy (+5 V an Pin 1 am Handystecker).

Nachtrag: GSM Modul

Mit den ausrangierten Mobiltelefonen gibt es doch immer wieder Probleme, da die Akkus bei niedrigen Temperaturen schlapp machen und auch davon abgesehen, die Elektronik zickig ist bei Minusgraden. Separate GSM Module sollten diese Probleme nicht haben. Diese sind im Grunde vollständige Mobiltelefone nur ohne Display und Akku. Primär sind sie genau für Bastler gedacht, die mit dem Handy Steuerungen übernehmen wollen.
Bei ebay werden fertige Komplettmodule für ca. € 25,- bis 35,- gehandelt. Bei den teureren Module wurden irgendwas weiterentwickelt. Ich teste derzeit eins der billigen. Auf der Platine befindet sich alles, was man braucht: ein (gebrauchtes) Siemens TC35/TC35i GSM Modul, SIM-Kartenhalter (auf der Unterseite), Antenne, Stromanschluß. Man muß nur eine SIM-Karte einlegen, ca. 5 V anlegen und den Taster kurz drücken, um das Handy einzuschalten. Über die serielle Schnittstelle (115.200 Baud, 8N1) kann das Modul direkt mit dem GSM Remote Switcher oder einem PC verbunden werden.
Bei meinem Modell rauchte die Diode D4 (1N4148) gleich auf. Nachdem ich diese durch eine 1N4004 ersetzte, gab es keine Probleme mehr.

Damit das GSM Modul selbständig anläuft, ohne daß der Taster betätigt werden muß (z. B. nach einer Spannungsabfall), habe ich den Pin /IGT vom TC35 Modul mit Pin 12 des MAX232 verbunden. Das ist nicht sauber, aber so wird nach dem Spannung anlegen ein Impuls auf der Ignition-Leitung erzeugt und das Handy eingeschaltet.

Ein anderes Modul, welches mit ca. € 16,- preiswert und vor allem kleiner ist, ist das SIM900 bzw. SIM900A Modul. Fertig aufgebaut verfügt es ebenfalls über alle notwendigen Komponenten. Leider ist die Dokumentation zum aufgebauten Modul mangelhaft. Betrieben wird das Board mit 5 V. Am sechspoligen Pfostenstecker können TTL Signale mit 3 V und 5 V sowie GND und VCC abgegriffen werden. Der dreipolige Pfostenstecker kann direkt an RS232 angeschlossen werden. Auf dem Board ist eine kleine Signallogik, die dafür sorgt, daß das Modul automatisch anläuft, wenn die Versorgungsspannung angelegt wird.
Ein Umstand, der mich viel Zeit gekostet hat ist, daß das Modul eine automatische Baudratenerkennung nutzt, wenn man Befehle senden will. Diese funktioniert mit den Baudraten 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 und 115200. Dazu muß man "AT" (+ \r) senden, bis man "OK" als Antwort erhält. Entgegen aller Gewohnheit, muß man hier Großbuchstaben verwenden!

Das billigere SIM900A Modul ist im Gegensatz zum SIM900 nur Dualbandfähig. Das reicht für Deutschland aber aus. Allerdings hat die Firmware wohl eine Macke oder ist nicht für den europäischen Markt gedacht. Aus diesem Grund ist ein Update notwendig.

Das geht recht einfach: Am besten das Modul per RS232 verbinden, da die TTL Signale zusammen mit einem USB Adapter problematisch sind und Spannung anlegen. Keine SIM-Karte einlegen. Als Firmware wird die Version für das SIM900 Modul benutzt. Auch wenn es aktuellere Versionen gibt, habe ich mit der Version 1137B01SIM900R64-ST-ENHANCE-EAT.rar Erfolg gehabt. Auf der Webseite gibt es verschiedene andere Versionen, die man probieren kann. Das Archiv entpacken, SIM900RDevIDE[...].exe starten und die Software installieren. Die Installation hing sich bei mir auf, lies sich aber abbrechen und die Software funktionierte dann. Das installierte Tool starten und dort Build/Download wählen. Als Target SIM900 einstellen. COM-Port wählen und die Baudrate auf 115200 einstellen. Höhere Baudraten kann man probieren, werden aber oft von den Schnittstellen nicht unterstützt und es kommt dann zu Fehlern. Bei Core File die .cla Datei aus dem Archiv auswählen. Start Download anklicken. Im Statusfenster wird man aufgefordert, das Modul zu resetten. Dazu Masse kurz mit dem Pin 16 des SIM900A verbinden (auf meinem Modul gibt es auch ein Lötpad "RST" am Rand unterhalb des SIM900A). Daraufhin startet der Flashvorgang. Wenn er abgeschlossen ist, das Modul kurz von der Spannung trennen.