SOMMARIO · Elettronica In- ottobre ‘98 9 Da parecchio tempo esistono ed operano stazioni radio che trasmettono nell’etere segnali campione, di frequenza ma anche di tempo: prati-camente

Elettronica In - ottobre ‘98 1

ELETTRONICA IN Rivista mensile, anno IV n. 33 OTTOBRE 1998

Direttore responsabile:Arsenio SpadoniResponsabile editoriale:Carlo VignatiRedazione:Paolo Gaspari, Sandro Reis,Francesco Doni, Andrea Lettieri,Angelo Vignati, Alberto Ghezzi,Alfio Cattorini, Antonella Mantia,Andrea Silvello, Alessandro Landone,Marco Rossi.

DIREZIONE, REDAZIONE,PUBBLICITA’:VISPA s.n.c.v.le Kennedy 9820027 Rescaldina (MI)telefono 0331-577982telefax 0331-578200Abbonamenti:Annuo 10 numeri L. 64.000 Estero 10 numeri L. 140.000Le richieste di abbonamento vannoinviate a: VISPA s.n.c., v.le Kennedy98, 20027 Rescaldina (MI)telefono 0331-577982.Distribuzione per l’Italia:SO.DI.P. Angelo Patuzzi S.p.A.via Bettola 18 20092 Cinisello B. (MI)telefono 02-660301telefax 02-66030320Stampa:Industria per le Arti Grafiche Garzanti Verga s.r.l.via Mazzini 1520063 Cernusco S/N (MI)Elettronica In:Rivista mensile registrata presso ilTribunale di Milano con il n. 245 il giorno 3-05-1995.Una copia L. 8.000, arretrati L. 16.000(effettuare versamento sul CCP n. 34208207 intestato a VISPA snc)(C) 1996 VISPA s.n.c.Spedizione in abbonamento postale45% - Art.2 comma 20/b legge 662/96Filiale di Milano.

Impaginazione e fotolito sono realizzatiin DeskTop Publishing con programmiQuark XPress 3.3 e Adobe Photoshop3.0 per Windows. Tutti i diritti di riprodu-zione o di traduzione degli articoli pub-blicati sono riservati a termine di Leggeper tutti i Paesi. I circuiti descritti suquesta rivista possono essere realizza-ti solo per uso dilettantistico, ne è proi-bita la realizzazione a carattere com-merciale ed industriale. L’invio di artico-li implica da parte dell’autore l’accetta-zione, in caso di pubblicazione, deicompensi stabiliti dall’Editore.Manoscritti, disegni, foto ed altri mate-riali non verranno in nessun caso resti-tuiti. L’utilizzazione degli schemi pubbli-cati non comporta alcuna responsabi-lità da parte della Società editrice.

SOMMARIO

TELEALLARME SMS CON SIEMENS S10Utilizza la tecnologia SMS per inviare, tramite un cellulare SiemensS10, un messaggio di allarme ad un altro telefono cellulare.Collegabile a qualsiasi impianto antifurto, fisso o mobile.

58

TELECONTROLLO DTMF CON SIEMENS S10Interfaccia collegata ad un cellulare Siemens S10 in grado di attiva-re a distanza due carichi mediante l'uso di toni DTMF. Il sistema ègestibile tramite rete cellulare o rete fissa.

63

CORSO DI PROGRAMMAZIONE PER SCENIXSono i più veloci micro ad 8 bit al mondo, sono compatibili con iPIC e quindi possono sfruttare una vasta e completa libreria di programmi già collaudati; impariamo dunque a programmarli e a sfruttarne tutte le potenzialità. Prima puntata.

51

RADIOCOMANDO UHF A 16 CANALIControllo a distanza ON/OFF composto da un'unità base in grado di indirizzare fino a 16 diverse riceventi mediante tastiera. Ciascunricevitore è munito di memoria non volatile per l'autoapprendimentodel codice e dispone di un'uscita a relè.

43

CONTROLLO E ACQUISIZIONE DATI PER PCSi collega alla porta seriale del computer, controlla fino a 8 diversicarichi azionando altrettanti relè; la stessa scheda permette anchedi acquisire un valore analogico di tensione, corrente, temperatura, ecc. e di visualizzarlo a video.

71

Iscrizione al Registro Nazionale dellaStampa n. 5136 Vol. 52 Foglio

281 del 7-5-1996.

Mensile associatoall’USPI, Unione StampaPeriodica Italiana

TREMOLO E VIBRATO PER CHITARRAAmplificatore BF per ascoltare la chitarra e il basso elettrico in cuffia;dispone di controllo del volume, tono ed incorpora un effetto di tremolovibrato regolabile in profondità ed in frequenza. Ideale per chi vuolesuonare nella massima libertà, senza disturbare i vicini di casa.

19

TERMOSTATO CON ATTIVAZIONE VIA RADIOPer comandare a distanza l'accensione e lo spegnimento di una caldaia o di un impianto di condizionamento. Una brillante soluzionesenza fili: due unità in grado di collegare via radio a 433,92 MHz il termostato con il sistema d gestire.

9 OROLOGIO RADIOCONTROLLATO PER PCIn grado di captare il segnale orario internazionale trasmesso dalla sta-zione DCF77 di Francoforte operante sui 77,5 KHz e di sincronizzare automaticamente l'orologio del computer.

29


Da parecchio tempo esistono ed operano stazioniradio che trasmettono nell’etere segnali campione,

di frequenza ma anche di tempo: prati-camente emittenti che (colle-gate ad un orologio estre-mamente preciso, solita-mente atomico) man-dano periodica-mente un codi-ce digitalec o n t e n e n t el’informazio-ne sull’oraesatta; ne esi-stono in varieparti del mondo,ad esempio negli USA, maquelle che maggiormente ciinteressano perché in qual-che modo possiamo sfruttar-le, sono una in Svizzera ed unain Germania. Entrambe operano in VLF (onde lunghis-sime) la prima a 75 KHz e la seconda a 77,5 KHz, e sichiamano rispettivamente HBG e DCF77. Quella che

esamineremo in queste pagine è la stazione tedesca,sostanzialmente perché in commercio si trovano svaria-

ti orologi e sveglie sincronizzabili e sensi-bili proprio alla sua trasmissione.

L’emittente DCF77 si trova aFrancoforte e dispone di un TX

capace di irradiare il pro-prio segnale in un’ampiazona compresa nel raggio

di 1500 ÷ 2000 chi-lometri, quindianche in Italia.Chiaramente, ope-rando in VLF, la

ricezione èsoggetta in

misura rile-vante alle condi-zioni meteorolo-

giche, quindi saràmigliore la sera e la notte, e quando il cielo

non è coperto o non è interessato da temporali, fulmini,eccetera; è inoltre influenzata da disturbi elettrici divaria natura, quali la commutazione di carichi induttivi,

HI-TECH

OROLOGIORADIOCONTROLLATO

PER COMPUTERCostruiamo insieme un’interfaccia capace di captare il segnale orario

internazionale trasmesso dalla stazione DCF77 di Francoforte, operante sui 77,5 KHz, e di sincronizzare automaticamente l’orologio di qualsiasi

Personal Computer tramite la porta seriale ed un apposito software.

di Dario Marini

10 Elettronica In - ottobre ‘98

la produzione di scintille ed archi elet-trici, il funzionamento di motori aspazzole non schermati correttamente.Sfruttando il segnale della DCF77,abbiamo voluto mettere a punto un cir-cuito capace di ricevere periodicamen-te l’ora esatta da Francoforte, e diaggiornare l’orologio di sistema di unqualunque Personal Computer al qualesi collega mediante una delle porteseriali; il tutto funziona tramite di unapposito software che gira sottoWindows 3.11 e sotto Windows 95. Ildispositivo è ben illustrato in questepagine e tra breve andremo ad analiz-zarlo nei dettagli.

IL PROTOCOLLO DI RICEZIONE DCF77

Prima però diamo qualche cenno sulfunzionamento del sistema e del modu-lino ricevente DCF77, partendo dalsegnale radio, che contiene la data el’ora in forma binaria BCD: i numericorrispondenti sono trasmessi in fila,ciascuno convertito nel corrispondentevalore binario. Trattandosi di unaradiotrasmissione l’informazione digi-tale è ottenuta modulando in ampiezza(AM) la portante a 77,5 KHz, ovveroriducendone il valore del 25 % per un

tempo di 100 millisecondi dopo l’iniziodi ogni frazione di 1 secondo per indi-care lo zero, e per 200 msec per indica-re l’1 logico. Il ricevitore adatto a pre-levare il segnale è sostanzialmente deltipo ad amplificazione diretta, quindimolto semplice: un’antenna in ferriteaccordata in fabbrica (con l’aiuto di uncondensatore di accordo) a 77,5 KHzsintonizza il segnale VLF quindi lapassa all’ingresso di uno stadio ampli-ficatore ad alto guadagno e dall’uscitadi questo ad un demodulatore d’am-piezza che ricava degli impulsi didiversa durata: 100 millisecondi per lozero logico e 200 per l’1. Uno squadra-tore ottiene infine impulsi ben dritti eleggibili dal computer. Analizziamo loschema elettrico e cominciamo a vede-re come è fatto il circuito: notiamo

innanzitutto che è estremamente sem-plice, dato che si riduce al modulo rice-vente, ad un convertitore TTL/RS232-C, e ad un regolatore integrato. Ilmodulino capta l’RF tramite la propriaantenna, quindi l’amplifica e restituisceil codice binario tra il piedino 3 emassa; la resistenza R1 posta verso ilpositivo +5V consente il pull-up dell’u-scita del modulo, che è del tipo open-collector. I pin 1 e 2 sono posti a massa,come prescrive la documentazionedella Casa. Gli impulsi contenentil’informazione oraria raggiungono ilpiedino 10 del MAX232, il classicointegrato che permette di trasformaresegnali a livello TTL in RS232-C a12V, e viceversa; il canale di trasmis-sione, che va alla linea RX della seria-le del computer, ha come ingresso il

Da alcuni anni esistono particolari stazioni radio che trasmettono segnali campione tra i quali l’ora esatta: in Europa leprincipali sono la HBG svizzera, operante sui 75 KHz, e la tedesca DCF77, che lavora a 77,5 KHz. Delle due riteniamopiù interessante la seconda perché è facile reperire in commercio moduli riceventi fatti apposta per ricavare il segnaleorario emesso dalla stessa; inoltre, sono particolarmente diffusi gli orologi e le sveglie radiocontrollati, sincronizzabiliappunto con il suo segnale che copre un’area pressoché circolare compresa entro un raggio di 1500 ÷ 2000 Km. Quantotrasmesso dalla stazione DCF77 può essere captato anche in Italia, soprattutto al nord ed al centro, per quanto la rice-zione sia disturbata e influenzabile da numerosi fattori ambientali: si tratta infatti di un segnale ad onde lunghissime(VLF) che si propaga a terra ed in parte per riflessione ionosferica; insomma, temporali, scariche elettriche, interferen-ze elettromagnetiche, scintille, possono ostacolarne la propagazione versoil ricevitore, agevolata invece la sera e durante la notte. Per l’invio delsegnale orario la stazione DCF77 usa un codice digitale che prevede latrasmissione seriale dei numeri convertiti in formato binario: si usa per-tanto la modulazione d’ampiezza della portante a 77,5 KHz, il metodo piùsemplice. In pratica i livelli logici determinano un’attenuazione pari al25% dell’ampiezza normale dell’onda in antenna, per 100 msec dopo l’i-nizio di ogni secondo in corrispondenza dello zero, e per 200 millisecondidovendo mandare l’1. I dispositivi riceventi sono accordati ed hannoun’antenna in ferrite (come quelle delle radioline OM) ed un condensato-re in parallelo, e solitamente sono del tipo ad amplificazione diretta, per-tanto estremamente semplici. Un demodulatore estrae gli impulsi, ripulitida un eventuale squadratore. Questo è un po’ il lavoro del modulino EM2Sda noi impiegato nell’interfaccia proposta in questo articolo.

gli orologi radiocontrollati

LP4

LP5

LP6

LP3

LP2

LP1

pin descrizioneGNDPONDCF

LP1LP2LP3

pin descrizioneVCC

AntennaAntenna

LP4LP5LP6

il modulo ricevitore DCF77 ...Caratteristiche tecniche:

Frequenza di ricezione.........77,5 KHzTensione di esercizio...............3÷12 VConsumo a riposo.....................<5 µAConsumo con segnale RX......<0,6 mASensibilità..............................0,8 µVUscita ricevitore........Open coll. NPN


schemaelettrico

pin 10 del MAX232 e come uscita il 7,mentre l’altro (quello ricevente nonusato in questa applicazione) ha perinput il piedino 8 e il 9 per uscita. Icondensatori collegati ai pin 4/5, 1/3, 2

seriale del PC e ad evitare che i con-densatori si scarichino lungo la linea seper caso essa commuta a livello basso(-12 V) ovvero proteggono l’integratostabilizzatore dalla possibile inversione

dei dati ricevuti ed infine all'aggiorna-mento del real-time-clock della main-board sulla base dell’orario campionericevuto; inoltre produce messaggi avideo indicanti la ricerca del segnale

e 6 servono ai circuiti interni a carica dicapacità con i quali il MAX232 riescea ricavare circa 10V positivi ed altret-tanti negativi per pilotare il canaleRS232-C in uscita (pin 7). Il chip è ali-mentato con 5 volt soltanto, applicati aipiedini 13/16 rispetto ad 11 e 15.Sempre in tema di alimentazioni, èinteressante notare un dettaglio: l’inte-ro circuito funziona con 5 volt stabiliz-zati dal regolatore integrato 78L05 (inTO-92) ma la cosa più importante è chela corrente necessaria viene prelevatadalla porta seriale del computer utiliz-zando le linee DTR (Data TerminalReady) e RTS (Request To Send) che ilsoftware mantiene a livello alto, cioè acirca +12 volt; i diodo in serie al piedi-no 7 e al 4 del connettore DB9 a 9 pinprovvedono alla protezione della porta

di polarità, normale per un canaleRS232-C. Detto questo non c’è altro daaggiungere per descrivere l’hardware,l’interfaccia verso il computer; adessopassiamo a vedere il programma chepermette di gestire i segnali inviati dalmodulo e quindi dal DCF77, aggior-nando automaticamente l’orologio dimacchina e provvedendo alle dovutesegnalazioni.

IL SOFTWARE

Per poter rilevare ed interpretare i codi-ci digitali prodotti dall’ibrido e inviatitramite il MAX232 in forma serialeRS232-C, il PC deve far girare quelloche è il programma di gestione: essoprovvede all’acquisizione dei dati, alladecodifica, alla verifica dell'integrità

radio, l’eventuale correzione apportataall’orologio del PC, ed altri ancora.Vediamo allora la cosa dettagliatamen-te. Il software è disponibile su dischet-ti (presso la Futura Elettronica diRescaldina -MI- tel. 0331/576139) e siinstalla facilmente sotto Windows 3.1,3.11 o Windows 95: in ogni caso siinserisce il primo dischetto nel drive A,quindi avviato l’ambiente operativo(leggi Windows...) si clicca su File,quindi su Esegui, e si digita la linea dicomando: "A:setup" confermando conENTER o cliccando sul bottone OK.Inizia quindi la procedura guidata cheindica, con vari messaggi, cosa fare equando è il momento di cambiaredisco; al termine appare un box indi-cante che l’installazione è stata com-pletata, allorché confermando (conENTER o cliccando con il mouse suOK) si completa la fase ed appare unanuova finestra chiamata DCF77: inWindows tradizionale viene aggiuntaun’icona sotto Program Manager e siaccede all’esecuzione cliccandovi duevolte e facendo altrettanto sull’orologioche appare all’interno di tale finestra;quanto a Windows 95, viene aggiuntain “Programmi” la voce DCF77, por-tandosi sulla quale esce l’icona dell’o-rologio. Prima di vedere come si usa il

... e la suaantenna

accordata

Corrente di uscita................<2 ASegnale di uscita....DCF demodulato

Impulso L..........................80÷120 msImpulso H.......................180÷220 ms


software per il PC riassumiamo le sueprincipali caratteristiche:- gestione completa della seriale: alprimo caricamento viene chiesto diselezionare quale canale seriale (COM)si desidera usare, ovvero a quale è con-nesso il circuito del ricevitore. E' poisempre possibile cambiare porta trami-te un apposito menù.- aggiornamento automatico dell’oro-logio di macchina: dopo la ricezione ela decodifica del segnale DCF77 unaroutine provvede a modificare l’ora delcomputer, visualizzando a video l’av-venuto cambiamento e quantificandol’eventuale differenza in avanti o indie-tro. In pratica se il clock segna le12.00.00 e il segnale radio comunicache sono le 12.05.00 viene indicata ladifferenza di 5 minuti primi indietro.- possibilità di esecuzione“Iconizzata”: è disponibile una moda-lità che permette di mantenere ridottoad icona il programmino fino a quandonon giunge il segnale radio DCF77,allorché appare la finestra con i mes-saggi del caso. Questa modalità puòessere utilizzata per avviare automati-camente (menù Avvio) il programmaall'accensione del computer, dandocosì l'opportunità di aggiornare auto-maticamente l'orologio del PC senzaalcun intervento da parte dell'utente.

- gestione degli errori in ricezione: incaso di errore viene segnalato di cosa sitratta, ovvero se è dovuto a mancanzadi segnale, dati errati, ecc. Comunque ilprogramma continua a “girare” tentan-do di agganciare il DCF77 fino a chenon vi riesce, ovvero fino a quandoottiene un’indicazione corretta.

LE FUNZIONIDISPONIBILI

Tutte le proprietà e le possibilità quielencate e descritte sinteticamente sonoaccessibili ed utilizzabili nel modo cheadesso spieghiamo, partendo dall’usodel programma, comune a tutti i tipi diWindows: dopo aver avviato il softwa-

re con le modalità già accennate in baseal sistema operativo adoperato, ci sitrova nella finestra principale che con-tiene un menù a tendina denominatoOpzioni, due pulsanti: Resync e Esci,due finestre per la data e l'ora e treriquadri riservati ai messaggi. Il menùsi "apre" cliccandovi sopra con ilmouse, ovvero digitando la lettera O: sipuò scegliere Porta o EseguiIconizzato. Cliccando su Porta si puòimpostare, scegliendo tra quelle pre-senti nel computer, la seriale a cui èstato collegato fisicamente il connetto-re dell’interfaccia ricevente DCF77:notate che vi sono quattro caselle,siglate COM1, COM2, COM3, COM4,e che vengono evidenziate in nero le

La finestra principale del nostro programma contiene un menù a tendina denominato Opzioni, due pulsanti: Resynced Esci, due finestre per la data e l'ora e tre riquadri riservati ai messaggi. Al menù Opzioni si accede cliccandovisopra con il mouse: si può quindi selezionare la porta seriale a cui è collegato fisicamente il circuito ricevente e lamodalità di funzionamento "iconizzato" del programma. Il pulsante Esci consente di abbandonare il programma,mentre il Resync serve per effettuare un nuovo aggancio del segnale radio. Nel riquadro centrale (secondo) viene

indicato lo stato della ricezione; nella casella di destra è riportata la porta seriale in uso.

Al termine del montag-gio il circuito va rac-chiuso in un piccolo

contenitore plastico acui occorre praticareun foro per il passag-

gio del cavo di collega-mento al PC. L'altro

capo del cavo va muni-to di connettore femmi-

na volante del tipo avaschetta a 9 poli.


COM realmente disponibili (perchésono montate, abilitate, o comunquenon collegate ad altro) ed in grigioquelle che risultano impegnate o nonpresenti. La selezione della seriale sisvolge semplicemente puntando con ilmouse e cliccando nella rispettivacasella, allorché vi si posizionerà unpunto nero; inizialmente appare la scel-ta di default fatta dal PC sulla base deidati disponibili sull’hardware. Quantoalla voce “Esegui Iconizzato”, permet-te di impostare la modalità di esecuzio-ne del programma sotto forma di iconaall’avviamento: in pratica lanciandoDCF77 appare l’intera finestra sola-mente quando viene agganciato ilsegnale orario radio, mentre fino ad

allora c’è soltanto la relativa icona e ilvideo rimane disponibile per prosegui-re con gli altri lavori in svolgimento. Inquesto caso una volta sincronizzato ilsegnale viene effettuato l’aggiorna-mento, appare l’indicazione dello scar-to tra l’orologio del PC e l’ora esatta,ed il box va chiuso o nuovamente ridot-to ad icona manualmente, usando isoliti comandi in alto a destra. Il pul-sante Esci consente di abbandonare ilprogramma, operazione equivalente achiudere la finestra con il bottoncino Xin alto a destra. Il Resync, invece, serveper effettuare un nuovo aggancio delsegnale radio: normalmente, ad aggan-cio avvenuto, il modulo DCF77 si disa-bilita e il canale di ricezione seriale non

L. E. D. s.r.lComponenti Elettronici

per Hobbisti

CONCESSIONARIO KIT

Viale Petrarca, 48/50Tel. 0773 / 697719 - Fax 663384 04100 LATINA

viene più gestito; l’orologio del com-puter viene aggiornato e da quelmomento a conteggiare il tempo auto-nomamente. Fino a quando non si spe-gnerà il PC, l’interfaccia DCF77 verràignorata, per essere poi riaccesa ad unnuovo avvio. Se si desidera un ulterio-re aggiornamento durante il normalefunzionamento e comunque dopo averlanciato almeno una volta il program-ma, bisogna puntare con il mouse ilbottone Resync e cliccarvi sopra, allor-ché parte una nuova sequenza: ilsoftware cerca il segnale in arrivo dallascheda ricevente, lo decodifica, aggior-na l’orologio di macchina, quindi ritor-na a riposo. Notate che la funzione diResync è particolarmente utile quando

Durante la ricezione del segnale i due punti posti al centro della finestra DCF77 lampeggiano ad intervalli regolaridi 1 secondo, la casella in basso a sinistra riporta la scritta “segnale presente” e la videata destina all'ora indi-

cherà un numero in progressione regolare (incrementa di una unità ad ogni lampeggio dei due punti virtuali) da 1 a59. Arrivati al sessantesimo incremento, se i dati sono stati decodificati correttamente la casella info indicherà lascritta “aggancio avvento”, nelle due finestre verrà riportata l'ora e la data e poco più in basso una scritta indi-

cherà lo scarto tra l'ora ricevuta e quella del computer che nel contempo verrà aggiornata.


da fare una nuova lettura dell’ora esat-ta e ripristinare la situazione di norma-lità. Vediamo ora le tre caselle o riqua-dri di stato posti in basso: il primo, cioèquello di sinistra, indica se il segnale disincronismo (trasmesso ogni minutoprimo) è già stato ricevuto dal compu-

COMPONENTI

R1: 22 KohmC1: 100 µF 25 VL elettr.C2: 100 nF multistratoC3÷C6: 10 µF 25 VL elettr.D1: 1N4148 (vedi testo)D2: 1N4148 (vedi testo)U1: 78L05U2: ICL232U3: modulo EM2-S-DCFANT: antenna DCF-77

Varie:- zoccolo 8+8 pin;- strip in linea 4 poli;- morsetto 3 poli;- circuito stampato cod. S248.

in pratica

il protocollo DCF77progr. peso descrizione

secondi del dato

1 0 sync÷ 0 sync19 0 sync20 1 sync21 0 sync

22 1 minuti23 2 minuti24 4 minuti25 8 minuti26 10 minuti27 20 minuti28 40 minuti

29 -30 1 ore31 2 ore32 4 ore33 8 ore34 10 ore35 20 ore

36 -37 1 giorno mese38 2 giorno mese39 4 giorno mese40 8 giorno mese41 10 giorno mese42 20 giorno mese

43 1 giorno sett.44 2 giorno sett.45 4 giorno sett.

46 1 mese47 2 mese48 4 mese49 8 mese50 10 mese

51 1 anno52 2 anno53 4 anno54 8 anno55 10 anno56 20 anno57 40 anno58 80 anno

oppure manualmente mediante ilmenù. Nella zona centrale della finestraappaiono i riquadri più grandi: quello asinistra visualizza l’ora, e quello didestra la data; più in basso compare adaggancio avvenuto il messaggio di cor-rezione dell’orologio, con l’indicazio-

(ricevendo un segnale fortementedisturbato) viene decifrata ed indicataun’ora errata: si noti che in tal caso perora inesatta si intende affetta da un’im-precisione non di pochi secondi madiversa -rispetto ai dati dell’orologiodel computer- di mesi o anni. Ad esem-

pio l’indicazione di ora errata appare seil clock di macchina segna le 12.00.00del 24.09.1998 e viene decodificata dalDCF77 una situazione del tipo13.00.00 del 24.10.1998; se la differen-za è dell’ordine di minuti o ore nonaccade nulla di significativo. Una note-vole imprecisione non scappa comun-que all’occhio di chi lavora sul compu-ter, ed è proprio in questo caso chetorna utile attivare il Resync in modo

ter; appare la dicitura “AttesaSincronismo” quando ancora non èarrivato il predetto codice. Nel riquadrocentrale (secondo) viene indicato lostato della ricezione, vale a dire se è incorso, se è avvenuta con successo o seè terminata con errori, ovvero se ilsegnale non è presente. Infine, nellaterza casella (quella di destra) è indica-ta la porta seriale in uso, cioè quellaselezionata di default dal software


parte indicata nella disposizione com-ponenti. Per il modulino ricevente con-viene saldare un connettore a 4 vie conpasso 2,54 mm in corrispondenza dellerispettive piazzole, cercando di tenerloben dritto; poi si può pensare ai con-densatori, montando i quali è bene pre-

(evitate i fili di ferro, rame, ecc.) allostampato sfruttando i fori posti a lato(da allargare fino al diametro desidera-to) di essa, oppure con del siliconesigillante; il tutto allo scopo di nonfarla muovere, altrimenti si strappanogli esili conduttori smaltati che la col-

Traccia lato rame indimensioni reali.

ne dello scarto rilevato rispettoall’informazione ricevuta dalla DCF77;osservate che i due rombi posti inmezzo lampeggiano durante la ricezio-ne del segnale, mentre se sono scuri e“spenti” vuol dire che manca il sincro-nismo.

REALIZZAZIONEPRATICA

Esaminati gli aspetti salienti del-l’hardware e del software possiamopassare a descrivere la costruzione e lamessa in opera dell’orologio radiocon-trollato, partendo evidentemente dal-l’interfaccia ricevente che va realizzatasu circuito stampato, da preparare uti-lizzando la traccia del lato rame illu-strata in questa pagina a grandezzanaturale e ricorrendo preferibilmentealla fotoincisione. Una volta incisa eforata la basetta si possono montare ipochi componenti che servono, parten-do dalla resistenza procedete inserendolo zoccolo a 8+8 piedini per ilMAX232, facendo in modo che latacca di riferimento sia rivolta dalla

stare la dovuta attenzione alla polaritàdegli elettrolitici. Il regolatore integra-to è del tipo low-power, quindi in TO-92 plastico: deve essere infilato neirelativi fori tenendolo con il lato piattorivolto al C1 ed allo zoccolo per ilMAX232. In corrispondenza dellepiazzole marcate SERIALE DB9occorre saldare i tre fili usati del cavet-to terminante con un connettore avaschetta tipo Cannon da 9 poli. Infineinserite il modulo nell’apposito connet-tore a 4 contatti, facendo in modo che ilpiedino 1 stia come mostrato nel dise-gno di queste pagine, ovvero rivoltoall’esterno dello stampato; per nonincorrere in errori ricordate che il pin 1è quello vicino al transistor SMD dallato saldature, e cioè - guardando ilcomponente dalla parte del chip in resi-na e tenendolo in piedi (con i pin inbasso...) - il primo da destra. Poi mon-tate il MAX232 badando di non piegar-ne i pin e facendo corrispondere latacca di riferimento con quella del suozoccolo. A questo punto avete comple-tato l’interfaccia: fissate l’antenna diferrite con della cordina cerata o spago

ro in una a 25 interponendo un adatta-tore 9/25 poli del tipo usato solitamen-te per i mouse; accendete il PC (lascheda prende da esso l’alimentazioneche le serve) ed attendete che svolgatutte le fasi del boot, quindi entrate inWindows, prendete il set di dischetti ed

legano al modulino. Per il collegamen-to con il computer dovete procurarvi unconnettore femmina volante del tipo avaschetta a 9 poli, a cui collegare uncavetto -possibilmente schermato- adalmeno tre fili, ovvero due più lo scher-mo: saldate un capo al piedino 7 inter-ponendo un diodo 1N4148 (D1) e lostesso capo al pin 4 inserendo sempreun diodo di protezione (D2) rispettandola polarità indicata nello schema elet-trico; saldate poi il secondo capo al pin6 ed un altro (o lo schermo) al 5, che èpoi la massa. Chiudete ora il connet-tore nel relativo guscio isolando i diodicon del nastro adesivo o utilizzandospezzoni di cavetto termoretraibile.Dall'altro lato del cavo prendete il filodel pin 7 e saldatelo alla piazzola indi-cata con 7, quindi quello che va al 6saldatelo alla 6, ed il conduttore sceltoper la massa al 5. Il cavo deve esserelungo circa 2 metri, in modo da poterspostare agevolmente il circuito nellaposizione che consenta la miglior rice-zione. Adesso tutto è pronto e potetepensare al computer: inserite il connet-tore in una seriale libera a 9 pin, ovve-

inserite il primo nel drive A. Eseguitetutti i passi necessari per l'installazio-ne e al termine del lavoro entrate nellarelativa finestra, creata in ProgramManager su Windows 3.11 e nellasezione Programmi per Windows 95.L’utilizzo del programma l’abbiamodescritto qualche riga addietro, ed è lìche vi rimandiamo per le varie fasidella prova.

IL COLLAUDO

Aprite dunque DCF77 cliccando sullarispettiva icona ed attendete il carica-mento: subito dopo appare la videata diselezione della seriale, con evidenziatala scelta di default; ciò accade perchésiete alla prima esecuzione, dopo nonverrà più fatta alcuna richiesta. Se laporta è occupata cambiatela, altrimenticonfermate cliccando sul bottone OK.Ora non dovete fare altro che attendereil sincronismo, e cioè la ricezione delsegnale radio: per una buona riuscitadel tutto è consigliabile tenere la sche-da lontano dal PC e soprattutto dalmonitor, che notoriamente irradia nellazona circostante intensi disturbi elet-


tromagnetici; in linea di massima bastacollocarla ad un paio di metri (è consi-gliato almeno 1 m). E’ altresì importan-te notare che la vicinanza di un telefo-no cellulare acceso può impedire lacorretta ricezione; inoltre, consideratoche la stazione DCF77 opera in ondelunghissime ed a modulazione d’am-piezza, è più facile captare il suo segna-le la sera e la notte piuttosto che digiorno. Non solo: i fattori atmosferici(temporali, fulmini...) ostacolano laricezione, perciò non sorprendetevi sein una giornata piovosa non riuscite asincronizzare il vostro computer conl’ora esatta. Prima di concludere diamoun suggerimento sull’utilizzo automa-tico del programma, ovvero su comefarlo eseguire ogni volta che si accendeil computer in Windows 95 o che siavvia Windows 3.11: ciò permettesostanzialmente di effettuare la corre-zione dell’orologio di macchina auto-maticamente ad ogni inizio giornata ocomunque ad inizio lavoro. Chi cono-sce bene i sistemi operativi Microsoftavrà già intuito come fare, ma per chinon li “mastica” molto vogliamo spie-gare le procedure, distinte di caso in

caso. Sotto Windows 3.11 procedetecosì:- nella finestra di Program Manageraprite il box DCF77 cliccando duevolte sulla rispettiva icona, quindi apri-te anche la finestra Avvio con la stessamodalità;- tenendo premuto il tasto Ctrl, ovveropuntando con il mouse e tenendo pigia-to il pulsante di sinistra (quello con cuisi clicca...) trascinate l’icona del pro-gramma DCF77 (l’orologio) dalla suafinestra in quella di Avvio;- chiudere le due finestre e tornare aProgram Manager: a questo puntoavete abilitato l'esecuzione automatica,e riavviando Windows vedrete eseguiresubito il software.Lavorando con Win 95 dovete inveceseguire questi passi:- cliccate sul bottone Avvio ed aprite ilmenù principale, scegliendoImpostazioni;- fate clic su Barra delle Applicazioni escegliete la scheda “Applicazioni delmenù Avvio”;- ora cliccate sul pulsante Aggiungi epoi su Sfoglia;- selezionate il programma DCF77 che,salvo scelte diverse da voi fatte durantel’installazione, deve trovarsi nelladirectory chiamata \DCF77;- scegliete il pulsante Avanti e cliccatedue volte sulla cartella “EsecuzioneAutomatica”;- digitate il nome che volete vengavisualizzato nel menù EsecuzioneAutomatica (conviene usare sempreDCF77, per non fare confusione...) epoi cliccate su Fine. Così facendo avetepredisposto Windows 95 per l’esecu-zione del software DCF77 all’avvio diogni sessione di lavoro, chiudete ora lafase corrente e riavviate il sistema.

ANCHE IN SCATOLA DI MONTAGGIO

L'orologio/calendario DCF77 per PC è disponibile in scatola dimontaggio (cod. FT248K) al prezzo di 105.000 lire. Il kit compren-de tutti i componenti, la basetta forata e serigrafata, il modulo rice-vitore radio a 77,5 KHz, l'antenna accordata, il contenitore plasti-co, il cavo di collegamento, il connettore DB9 e quattro dischetticon il software DCF77 in Visual Basic. Quest'ultimo è disponibileanche separatamente (cod. SFW248) a 40.000 lire. Il materiale varichiesto a: Futura Elettronica, V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina(MI), tel. 0331-576139, fax 0331-578200.

Strutturata appositamente per contenere ricevitori etrasmettitori da collocare in ambienti esterni; graziealla sua chiusura ermetica, protegge dall’umiditàe dalle intemperie i circuiti in essa contenuti. Lascatola presenta un’antenna accordata a 433MHz, l’uscita dei cavi è agevolata da quattro passacavi in gomma.Cod. SCM433 L. 25.000

SCASCATTOLA PER RX/TX STOLA PER RX/TX STAAGNAGNA

V.le Kennedy, 96 - 20027 RESCALDINA (MI) Tel. (0331) 576139 r.a. - Fax (0331)578200


Gli amanti della musica, quelli che suonano conpassione uno o più strumenti, passano spesso

parecchio del loro tempo sulle corde di una chitarra obattendo i tasti di un pianoforte o di un sintetizzatore, aqualunque ora del giorno, in casa o all’aperto, dandosfogo alle proprie note preferite; tuttavia nella vitaquotidiana ci sono molti limiti chespesso impediscono di espri-mersi in libertà: ad esempioabitando in uncondominio èimpensabi-le regolareal massi-mo il volu-me del-l’amplifica-tore della chi-tarra, del basso, odella tastiera, perché ivicini si lamenterebbero non poco, epoi la sera dopo una certa ora bisognacomunque fare ancor più attenzione perché c’è chi va adormire relativamente presto e presto deve poi alzarsi...Di conseguenza, per poter aggirare l’ostacolo ed assi-

curare un riposo ed una vita tranquilla a coinquilini econviventi (ed anche a sé stessi, se chi ci vive attorno ègrande, robusto e ...permaloso!) bisogna escogitare

qualcosa che consentacomunque di suo-nare nella massi-ma libertà,facendosi però

sentire il meno possi-bile: questo com-promesso si rag-

giunge cond i spos i t iv iche fannoascoltare incuffia la musi-

ca dello stru-mento, e che sono

adatti a ciò che nor-malmente e più frequen-

temente si tende a suonare incasa, cioè chitarra e basso, sia

elettrici che elettrificati. Uno di questi “personal-ampli-fier” lo proponiamo adesso, presentandolo in una vesteprofessionale: si tratta infatti di un piccolo ampli per

SOUND

PERSONAL GUITAR CON

TREMOLOPiccolo amplificatore BF per ascoltare chitarra o basso elettrico in cuffia:ideale per chi vuole suonare nella massima libertà a qualunque ora, senza

disturbare i vicini di casa. Dispone di controllo del volume, tono, ed incorpora un effetto tremolo/vibrato regolabile in profondità ed in frequenza.

di Francesco Villamaina

te: pertanto bisogna sempre mettere una resistenza, che nel nostro caso è il potenziometro P3, il cui valore deveoscillare tra zero ohm (cortocircuito) per escludere il modulatore, ad 1 Kohm, a cui corrisponde circa il 100 % dimodulazione d’ampiezza. All’interno dell’SG1 si trova un oscillatore a bassissima frequenza (VLF) controllabiletramite un secondo trimmer o potenziometro, che nelnostro circuito si presenta come P4, con il quale si puòmodificare la velocità del tremolo da 2 a circa 9 Hertz.Abbiamo anche un driver di vibrato, che in sostanza è unVoltage Controlled Impedance, ovvero una resistenza checambia di valore in funzione della tensione di controlloprelevata direttamente dall’uscita dell’oscillatore VLF; ilpiedino 7 (VB) è lo “sbocco” esterno di tale driver, e puòessere utilizzato per pilotare un modulatore esterno difase (PSK) o di frequenza (FSK) di altri dispositivi ela-boratori di suono, ottenendo dei “pitch-control” o altrieffetti suggestivi.


chitarre e basso elettrici, dotato dicontrolli di volume e tono, e provvistoinoltre di un efficace effettotremolo/vibrato regolabile a piacimen-to in frequenza (da 2 a 9 cicli al secon-do) ed in profondità (da zero al 100%);con qualche variante è possibile adat-tarlo pure ai sintetizzatori, anche sesolitamente questi dispongono già diuna propria presa per l’ascolto in cuffiae perciò un amplificatore esterno risul-terebbe superfluo. La particolarità diquesto nostro Personal-Guitar sta prin-cipalmente nel fatto che per realizzarloabbiamo impiegato per la prima voltadue moduli ibridi dedicati proprio almondo della musica: si tratta dell’SG1e dell’SG2, prodotti in Italia dallaTelecontrolli, azienda specializzata inmoduli ibridi e SMD che dispone, oltread una linea di prodotti RF, anche diuna serie di moduli per il trattamento e

l’amplificazione del suono ad altafedeltà. Il progetto di queste paginevuole essere l’inizio di una serie chevedrete svilupparsi nei prossimi fasci-coli e che comprenderà diversi appa-recchi, tutti altamente tecnologici ecompatti, ciascuno realizzato in toto oin parte con componenti dellaTelecontrolli. Nel caso specifico il

dispositivo che ci accingiamo a descri-vere impiega due dei più comuni ele-menti ibridi, fatti apposta per essereabbinati e quindi per funzionare assie-me: l’SG1 è un generatore di tremo-lo/vibrato, si presenta come una laminadi allumina con componenti SMD e 9pin single-in-line disposti con il solitopasso di 2,54 mm; internamente ha

...è un po’ il cuore del nostro Personal-Guitar e provvede alla funzione di tre-molo/vibrato: esternamente si presenta come un modulo a piedinatura S.I.L.(a 9 pin, dei quali mancano 4 e 5) e contiene un completo modulatore d’am-piezza registrabile da zero al 100 % mediante un trimmer o potenziometro dacollegare tra il piedino 6 e massa; allo stesso pin si deve collegare un inter-ruttore normalmente chiuso che comanda l’inclusione o l’esclusione dell’ef-fetto. Praticamente mettendo a massa il pin 6 -DM- l’ibrido funziona inmodo trasparente ed il segnale audio applicato all’ingresso (AFin = piedino8) esce tale e quale dal 7 (AFout); lasciandolo invece sconnesso entra in fun-zione il tremolo ed il segnale d’ingresso esce modulato in ampiezza con unaprofondità (escursione tra il valore massimo ed il minimo) che dipendesostanzialmente dalla resistenza collegata verso massa. Nella pratica nonconviene mettere solo l’interruttore perché se il pin 6 viene isolato si verifi-ca la sovramodulazione ed il segnale audio esce a tratti e non più tremolan-

il modulatore SG1...

1 2 3 6 7 8 9

Pin1236789

SimboloVccFC

GNDDM

VBAFinAFout

DescrizioneAlimentazione (+9v)

MassaControllo profondità

Controllo velocità

Controllo vibrato

Segnale di uscitaSegnale d’ingresso

Vcc

1

2

3

6

9

7

8

FC

GND

DM

VB

AFin

AFout

pratica la membrana del primo elemento vibra a suon di musica e trasmette la vibrazio-ne alla molla la quale, per sua natura, la riporta a sua volta -ripetutamente- sulla super-

ficie del secondo trasduttore, via-via con ampiezza decrescente, creando l’effetto di riverbero. Per questa struttura occor-re un amplificatore driver con uscita a bassa impedenza per pilotare il primo trasduttore, che è solitamente a bobinamobile come un piccolo altoparlante da cuffia; serve poi un preamplificatore che elevi il debole segnale generato dalsecondo elemento, anch’esso a bobina mobile (una sorta di microfonino magnetico) e quindi caratterizzato da un note-vole guadagno. All’interno dell’SG2 troviamo tutto questo: un finale di piccola potenza a bassa impedenza d’uscita (6ohm) il cui ingresso è localizzato al piedino 2 e l’output è al 6; a quest’ultimo va collegato il pin 3, che è l’attacco dellarete di retroazione interna. Sul 4 va messa una resistenza collegata verso massa, che determina il guadagno in tensionedel finale, e che può essere bypassata da un condensatore per rinforzare le alte frequenze: notate che l’amplificazione cre-sce all’aumentare del valore della resistenza (è massima se il pin4 è lasciato aperto) e viceversa. C’è poi il preamplificatore, cheusiamo come dispositivo d’ingresso necessario per elevare ilsegnale che arriva dal pick-up della chitarra o del basso: l’inputè al piedino 11 mentre l’uscita è localizzata al 10; analogamenteal driver abbiamo il piedino 12 per connettere a massa (pin 1, 8,13) una resistenza con la quale ridurre il guadagno, che nel nostrocaso non abbiamo montato per avere la massima amplificazione(circa 100 volte in tensione) possibile.


tutta la circuitazione che serve a modu-lare in ampiezza il segnale applicato alpin di ingresso (8, AFin) restituendoloall’uscita (piedino 7, AFout) con uninviluppo la cui profondità e frequenzadipendono rispettivamente dalla resi-stenza inserita tra il pin 6 (Depth-Control) e massa, e da quella connessaal piedino 2 (FC, Speed-Control).

Ingloba anche un driver (VoltageControlled Impedance) per il vibratoadatto a pilotare modulatori esterni difase (PSK = Phase Shift Keyer) o difrequenza (FSK = Frequency ShiftKeyer). L’SG2 è invece un modulo pro-gettato per funzionare come amplifica-tore per cuffie oltre a poter funzionarecome unità di controllo per sistemi di

riverbero a molla: come si vede neglischemi interni l’SG2 contiene unamplificatore di piccola potenza conuscita (pin 6) a bassa impedenza eretroazione incorporata e facente capoal piedino 3, oltre ad uno stadio pream-plificatore di ingresso (input al pin 11 eoutput al 10). Nell’applicazione idealeil segnale entrerebbe nel driver ed usci-rebbe dall’uscita a bassa impedenza(piedino 6) pilotando il primo trasdut-tore dell’unità di riverbero a molla; dal-l’elemento finale di questa passerebbeal preamplificatore di lettura entrando-vi dal pin 11 ed uscendo poi elevato dilivello dal 10, pronto per essere inviatoad un mixer o ad altro apparato BF.Invece nel nostro caso adoperiamol’SG2 alla rovescia e senza alcuna“molla”, dato che di esso ci servonosemplicemente i due blocchi amplifica-tori audio (pre e finale) tra cui inserireil modulatore SG1: il segnale musicale

Già, lo stavamo dimenticando: è l’altro ibridoutilizzato nel progetto di queste pagine ed èindispensabile almeno quanto il modulatore. Aproposito dobbiamo subito dire che il compo-nente non è fatto proprio per essere usato daamplificatore ma in origine era stato pensatocome interfaccia per le unità di riverbero amolla: esse sono composte da due trasduttoriuniti da una molla, racchiusi in una scatolaermetica, dei quali il primo è pilotato con unsegnale audio e l’altro genera invece una ten-sione, che costituisce poi la BF riverberata. In

...e il preampli SG2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Pin1234567

SimboloGND

IDFBGD

+VccOD-Vcc

DescrizioneMassa

Ingresso retroazioneControllo guadagno

Ingresso segnale

Alimentazione (+9v)

Alimentazione (-9v)Uscita segnale

8910111213

GND-VccOR

GNDGRIR

Alimentazione (-9v)Uscita pre-ampli.

Massa

Massa

Ingresso pre-ampli.Controllo guadagno

+Vcc

ID

GD

-Vcc -Vcc GNDOD

OR

GR

FB IR

7

2

4

5 6 3 11 9

12

10

1,8,13


in arrivo entra al pin 11 e quindi nelpreamplificatore di lettura (ReadPreamplifier) uscendo poi dall’11 (Outof Read Preamplifier; da qui va all’ibri-do del tremolo e ne esce eventualmen-te modulato, rientrando dall’input dellostadio finale (Spring Driver) attraversoil piedino 2 ed uscendo amplificato inpotenza dal pin 6, pronto per far fun-zionare una qualunque cuffia mono o idue auricolari, collegati in parallelo, diuna stereo.

SCHEMA ELETTRICO

Chiarito quanto si trova nei due inte-grati e come funziona, possiamo anda-re ad analizzare lo schema elettricoillustrato in queste pagine, così davedere ogni dettaglio riguardante ilfunzionamento del Personal-Guitar.Partiamo dunque dall’ingresso, marca-to IN, che fa capo ad un connettore jackfemmina (solitamente da 6,3 mm) stan-dard per gli strumenti musicali: da essoe tramite la resistenza R1 ed il conden-satore di disaccoppiamento C3, ilsegnale giunge al piedino 11 dell’ibri-

do U1 (l’SG2) e perciò all’input dellostadio preamplificatore Read; vienedunque amplificato in tensione e resti-tuito dal pin 10, dal quale esce e rag-giunge -tramite C9 (altro condensatoredi disaccoppiamento in continua)- unarete di filtro passiva mista di tipopassa/banda nella quale si trova ilpotenziometro P1, destinato a regolarela tonalità. Il filtro è in sostanza com-posto da R4/C10 e C8/P1: il primogruppo funziona da passa-basso ed ilsecondo da passa-alto. Il loro funziona-

mento può essere così riassunto: allebasse frequenze C10 presenta un’impe-denza abbastanza alta cosicché la ten-sione presente nel nodo tra esso, R4 edil potenziometro P1, è circa uguale aquella fornita dall’uscita del preampli-ficatore interno all’ibrido; quanto a C8,ha anch’esso un’alta impedenza, cosic-ché all’altro estremo del P1 il segnalegiunge un po’ attenuato. Al cresceredella frequenza la reattanza dei con-densatori C8 e C10 cala progressiva-mente e possiamo vedere che accade

schemaelettrico


Il progetto dell’ampli per cuffie con tremolo/vibrato è disponibile inscatola di montaggio (cod. FT249) al prezzo di 52.000 lire. Il kit com-prende la basetta forata e serigrafata, tutti i componenti, i potenzio-metri ed i moduli SMD; non sono compresi il contenitore, le mano-pole e le prese jack. I due moduli ibridi sono disponibili anche sepa-ratamente: il tremolo/vibrato (SG1) costa 9.500 lire mentre l’amplifi-catore per cuffie (SG2) costa 10.500 lire. Il materiale va richiesto a:Futura Elettronica, V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina (MI), tel.0331-576139, fax 0331-578200.

Sul frontale sono presenti quattropotenziometri che consentono di regolare il volume, latonalità, e la frequenza e profondità di modulazione del tremolo.


questo: il nodo tra P1, R4 e C10 sitrova ad un potenziale bassissimo,mentre all’altro estremo del potenzio-metro il segnale giunge praticamentecon la stessa ampiezza con la qualearriva dal condensatore C9. Comerisultato vediamo che in bassa frequen-za, spostando il cursore verso l’estremocollegato a C8, si preleva una tensionemaggiore che nel verso opposto; alcontrario, alle alte frequenze dellabanda audio portando il predetto curso-re verso R8 si assiste ad un aumentodel livello e ad una diminuzione andan-do dalla parte del C10. Perciò possia-mo dire che il controllo di tono rinfor-za gli acuti girando il perno del poten-ziometro P1 verso l’estremo di C8, ed ibassi ruotando invece dalla parte oppo-sta. Detto ciò procediamo seguendo ilsegnale che, superati P1 e la sua rete difiltro, giunge ai capi di un secondopotenziometro -P2- che ci permette laregolazione del volume; il meccanismodi questa è abbastanza semplice e scon-tato, pertanto non stiamo a spiegarlo epassiamo oltre: dal cursore del P2 l’au-dio raggiunge il piedino dell’altro

modulo SMD -U2- entrando al pin 8,che costituisce l’ingresso del modula-tore AM che opera l’elaborazionenecessaria per ottenere l’effetto tremo-lo. L’SG1 modula la bassa frequenzasenza mutarne il livello (in assenza dimodulazione) e poi la restituisce attra-verso il proprio piedino 7, pronta perandare all’ingresso (pin 2) dello stadiofinale (Driver) dell’U1; va notato cheU2 dispone di un paio di regolazioni,localizzate in P3 e P4: il primo di que-sti potenziometri permette di variare la

profondità (Depth) del tremolo tra zeroe circa il 100 % dell’ampiezza delsegnale audio. Per la precisione, ruo-tando il cursore verso massa in mododa aumentare la resistenza inserita cre-sce il livello di modulazione, che inve-ce si alleggerisce girando nel versoopposto (cioè dalla parte del piedino6). Sempre restando in argomento,osservate che è possibile inserire obloccare l’effetto con un pulsante nor-malmente chiuso collegato proprio inparallelo al P3: mantenendolo chiusonon si ha alcuna modulazione, mentrelasciandolo aprire viene attivato il tre-molo, la cui azione sarà più o menoprofonda in base alla posizione del cur-sore del predetto potenziometro. Perragioni pratiche e per comodità d’uso ilpulsante “Control” dovrà essere deltipo a pedale, di quelli solitamenteusati per i dispositivi da chitarra ebasso, ovviamente normalmente chiu-so: così sarà semplicissimo sceglierequando suonare normalmente oaggiungere il tremolo alle proprie note.Bene, detto questo vediamo la regola-zione che fa capo al potenziometro P4:riguarda la frequenza di modulazione econsente di spaziare tra un minimo di 2ed un massimo di 9 Hz, diminuendo oaumentando la velocità di vibrazionedel suono e caratterizzando ulterior-mente il tremolo. Torniamo quindi alprimo ibrido e vediamo che il segnaleelaborato e rimandato al suo driverviene amplificato in potenza ed escedal piedino 6, dal quale raggiunge l’u-scita del circuito e quindi la presa per lacuffia: notate la rete di compensazioneR2/C5, posta tra il piedino 6 dell’U1 emassa, che serve al solito per livellarele variazioni di impedenza del carico almutare della frequenza di lavoro.

Il nostro amplificatore per cuffie con tremolo/vibrato è stato alloggiato in un contenitore plastico della Teko modello AUS12. Inalternativa, è possibile utilizzare (le dimensioni del circuito lo con-sentono) un contenitore più piccolo dotato di attacco a “clips” daagganciare alla cintura dei pantaloni in modo da poter realizzareun dispositivo realmente portatile che ci segua ovunque andiamo.


Osservate pure che ai punti OUT con-viene collegare una presa jack stereopoiché non si trovano praticamentecuffie mono: collegherete pertantoinsieme i contatti dei due canali, inmodo da far funzionare con lo stessosegnale entrambi gli auricolari. Questoè quanto va detto; completiamo ladescrizione con l’alimentazione deldispositivo, che è duale perché l’SG2 lavuole così: noi l’abbiamo ottenuta condue pile a secco da 9 volt collegate inserie, prendendo come massa di riferi-mento l’unione del + della prima con il- della seconda. Il modulo U2 funzionainvece a tensione singola, applicata trail pin 1 (positivo) e massa (piedino 3) eprelevata da una sola delle batterie,ovvero da BAT1. Il doppio interruttoreSW1 permette di accendere e spegnereil Personal-Guitar evitando un inutileconsumo di energia quando non lousate. Il led LD1 indica -accendendosi-quando l’apparecchietto è sotto tensio-ne e quindi operativo, facendo pure daspia dello stato delle pile: infatti la sua

luce si affievolirà man mano che esse siscaricheranno. E passiamo adesso dallateoria alla pratica vedendo come mette-re insieme il tutto, e come utilizzarlo almeglio.

IN PRATICA

Al solito abbiamo previsto un circuitostampato per ospitare tutti i componen-ti: per prepararlo conviene seguire latraccia del lato rame illustrata in questepagine a grandezza naturale (scala 1:1)utilizzandola per ricavare la pellicolanecessaria al procedimento di fotoinci-sione. La semplicità della basetta per-mette comunque il tracciamento direttoa mano con la solita penna ad inchio-stro indelebile. Scegliete il sistema chevi è più comodo. Una volta inciso eforato lo stampato potete iniziare ilmontaggio infilando e saldando le resi-stenze e i condensatori, badando dimettere nel modo giusto quelli elettro-litici; non dimenticate il ponticello, chepotete realizzare semplicemente utiliz-

zando l’avanzo di un terminale tagliatoda uno dei componenti appena sistema-ti. Inserite quindi il led LD1, rammen-tando che la parte smussata deve starecome indicato nella disposizione com-ponenti visibile in queste pagine, altri-menti non si accenderà. Prendete dun-que i 4 potenziometri e montateli cia-scuno al proprio posto, infilando afondo i terminali nei rispettivi fori edavendo cura di non confonderli tra loro,altrimenti otterrete regolazioni anoma-le; in particolare sappiate che mentreper P2 non vi sono troppi problemi (sipotrebbe usarne uno di valore maggio-re) è determinante rispettare le specifi-che date per P1, ed ancor più per P3 eP4. A questo punto non resta che siste-mare i due ibridi: vanno posizionati inpiedi, tenendoli bassi il più possibile,ciascuno al proprio posto (non preoc-cupatevi più di tanto perché non è pos-sibile confondere l’SG1 con l’SG2,visto che il primo è ben più corto delsecondo) facendo attenzione affinché ilpin 1 stia dalla parte indicata nel dise-

COMPONENTI

R1: 10 KohmR2: 10 OhmR3: 1,5 KohmR4: 22 KohmR5: 1 KohmP1: 47 Kohm potenz.P2: 47 Kohm potenz.P3: 4,7 Kohm potenz.P4: 220 Kohm potenz.C1: 470 µF 25 Vl

elettrolitico rad.C2: 470 µF 25 Vl

elettrolitico rad.

C3: 4,7 µF 63 Vl poliestere

C4: 100 nF multistratoC5: 10 nF scatolinoC6: 100 nF multistratoC7: 100 nF multistrato

C8: 10 pF ceramicoC9: 4,7 µF 63 Vl poliestereC10: 33 nF scatolinoLD1: led rosso 5mmU1: circuito SG2U2: circuito SG1

Varie:- morsettiera 2 poli (5 pz.);- interruttore bipolare

a levetta;- circuito stampato

codice S249.

il circuito tremolo/vibrato

in pratica

A destra, il nostro prototipoa montaggio ultimato.


gno di disposizione componenti; ciòvale soprattutto per U1, che potrebbeentrare in entrambi i versi, diversamen-te dall’U2. In ogni caso per non sba-gliare tenete a mente questa indicazio-ne: il piedino 1 è quello più a sinistraguardando i moduli in piedi dalla partedove si trovano i componenti. Per ter-minare il montaggio potete saldaredelle morsettiere a passo 5 mm dastampato in corrispondenza delle piaz-zole riservate ad ingresso, uscita, peda-le di comando, alimentazione: alleprime collegate quindi una presa jackmono da 6,3 mm, tenendo a massa l’a-nello esterno (frame) mentre per l’usci-ta va bene ancora un jack femminadello stesso diametro, però in stereo,del quale connetterete l’anello a massa,e i due elettrodi interni -uniti con unospezzone di filo- alla pista che porta adR2 e ai piedini 6 e 3 dell’ibrido U1. Perl’alimentazione conviene procurarsidue prese polarizzate volanti per pileda 9 volt che innesterete -una volta fattii collegamenti- su altrettante batterie:quanto alle connessioni consigliamo diattaccare il filo negativo della prima alcontatto -BAT1 ed il positivo dellaseconda al +BAT2, quindi prendere undoppio interruttore e farvi passare dauna sezione il + della BAT1 ed il - dellaBAT2, che andranno poi (usciti dall’in-terruttore) ai rispettivi morsetti del cir-cuito.

IL COLLAUDO

Ora il Personal-Guitar è pronto perl’uso, dato che oltretutto non richiedeneppure alcuna operazione di taratura;l’unica cosa da fare è procurarsi uncontenitore adatto ad accoglierlo, sce-gliendo quello che ritenete più adatto

cavetto coassiale che collega lo stru-mento all’amplificatore e da quellodella cuffia. Volendo più indipendenzae quindi nessun vincolo con parti fissedovete optare per una scatoletta daagganciare con una clip alla cintura deipantaloni, un po’ come quei trasmetti-tori per radiomicrofoni e per gli stru-menti utilizzati nelle esibizioni dalvivo: la basetta è abbastanza stretta,quindi conviene ricorrere ad un conte-nitore che tenga le batterie a fianco dellato corto di essa, in modo da limitarel’ingombro in altezza. In ogni casodovete fare tutti i fori necessari a fissa-re su un pannello le tre prese jack da6,3 mm (IN, OUT cuffia, Control) e suun altro l’interruttore ed i quattropotenziometri, sui perni dei quali met-terete poi altrettante manopoline.Ultima cosa: l’interruttore di controllo;deve essere un pedale vuoto (normal-mente chiuso) di quelli facilmentereperibili nei negozi di strumenti musi-cali ed accessori, già dotato di cavettocoassiale terminante con uno spinottojack standard (6,3 mm).In alternativapotete farvi da voi un pedale ad hoc,tuttavia non risparmierete molto, datoche quello già pronto costa in mediasulle 20mila lire; comunque percostruirne uno basta una scatolettaabbastanza piatta ed appesantita sulfondo con del metallo (altrimenti sisposta facilmente) quindi dotata di sot-tili piedini di gomma. Dalla parte supe-riore deve spuntare un grosso pulsantenormalmente chiuso (grosso perchéaltrimenti si romperà facilmente, a...suon di pedate) che internamente vacollegato ad uno spezzone di cavettobipolare (anche coassiale) terminantecol solito spinotto jack da 6,3 mmmono.

RM ELETTRRM ELETTRONICA SASONICA SASv e n d i t a c o m p o n e n t i e l e t t r o n i c i

rivenditore autorizzato:

Via Val Sillaro, 38 - 00141 ROMA - tel. 06/8104753

Else Kit

alle vostre esigenze: volendo tenerlo suun mobile o su un tavolo basta una sca-tola di quelle piatte di dimensioni suffi-cienti a farci stare circuito e pile, simi-le a quello da noi utilizzato per monta-re il prototipo. Tuttavia questa soluzio-ne potrebbe risultare scomoda suonan-do chitarra e basso, perché costringe difatto ad essere vincolati allo “scatoli-no”: infatti i vostri spostamenti sonopur sempre limitati dalla lunghezza del

Circuito stampato, in scala 1:1,utilizzato per il nostro prototipo.


Benché il Personal Computer sia ormai molto diffu-so e chiunque ne abbia uno sa come usarlo (più o

meno bene) per molte persone le porte di comunicazio-ne con il mondo esterno restano un “mistero”. Tuttisanno che le porte di interfaccia seriale oparallela servono perinviare o preleva-re dati da stam-panti, scanner,modem/fax, ecce-tera; non tutti peròconoscono il prin-cipio di funziona-mento di questeinterfacce. Ad esem-pio, grazie alle pro-prie porte di comunica-zione il computer puòessere utilizzato in unio-ne con altri apparati, comecontrollore intelligente dicarichi elettrici, o anche peridentificare e leggere gran-dezze analogiche e digitali, visualizzandole sul monitorsotto forma di numeri o barre di lunghezza variabile:basta un software adeguato, un’interfaccia ben studiata,

ed il gioco è fatto. In questo articolo proponiamo pro-prio un’applicazione del genere, presentando un’unitàprogettata appositamente per collegarsi alla porta seria-

le RS232-C, provvista di 8uscite a relè e di un ingressoanalogico affidato ad un A/Dconverter: tramite un appo-sito programmino che fun-ziona sotto Windows 95(una parte può essere uti-lizzata anche in ambien-te QBasic e implemen-tata quindi in applica-zioni custom...) si pos-sono comandare daun pannello di con-trollo virtuale gli 8canali, attivandolio disattivandoli

uno per uno; inoltreviene visualizzato in tempo reale -su

un quadrante del tipo da strumento a lancetta e su undisplay virtuale- la grandezza rilevata sull’ingressoanalogico. La nostra scheda è quindi destinata ai con-trolli industriali, alla gestione di carichi domestici viacomputer, e a tutte quelle applicazioni di generica

PERIFERICHE

SCHEDA CONTROLLOE ACQUISIZIONE DATI

PER COMPUTERInterfacciabile alla porta seriale RS232 di qualunque PC, è destinata acontrollare fino ad 8 diversi carichi azionando altrettanti relè; la stessa

scheda permette anche di acquisire un valore analogico di tensione, corrente,temperatura, ecc. e di visualizzarlo a video.

di Alessandro Furlan


automazione o di home automation cherichiedono il comando a distanza senzaportare linee di potenza: infatti il colle-gamento tra il PC e l’unità degli attua-tori avviene mediante un semplice cavoseriale. Inoltre, la disponibilità di unaparte del programma scritta in QBasicper MS-DOS (è il file IO232.BAS con-tenuto nel disco 2 del software da noifornito) permette di manovrare la sche-da all’interno di altri programmi piùcomplicati che svolgono magari proce-dure automatiche o sequenze di attiva-zione e distacco delle uscite. Oltre allasezione dei relè, l’interfaccia dispone-come accennato- di un ingresso analo-gico capace di leggere tensioni in con-tinua comprese tra zero e 5 volt: ilrisultato della lettura, convertito invalore numerico da un A/D converterADC0804, viene presentato nellaforma ad 8 bit e quindi convertito inseriale per essere inviato al computer,che perciò funzionerà anche da termi-nale di acquisizione dati, visualizzandosu un quadrante virtuale nello schermoquanto avviene alla grandezza sottocontrollo. Questa particolarità permettedi adoperare la scheda in modo miscel-laneo, per prelevare più informazionidistinte relative ad esempio alla tempe-ratura ambiente, ad una pressione, aduna forza, ecc. Infatti basta adoperareopportuni trasduttori collegati ciascunoad una rete attivata da uno dei relè diuscita per ricavare delle tensioni conti-nue direttamente proporzionali allegrandezze da monitorizzare: attivandopoi i canali interessati -uno solo allavolta- si può leggere sul quadrante vir-tuale una ad una ognuna delle grandez-ze stesse. Insomma, vi stiamo offrendouna scheda che pur nella sua limitatez-za e specificità presenta una flessibilitàd’uso che può interessare molti deinostri lettori, sperimentatori e non: sesiete tra questi seguite le prossimerighe perché spiegheremo come fun-ziona il sistema hardware/software,come costruirlo e le procedure diimpiego.

SCHEMA ELETTRICO

Iniziamo subito osservando lo schemaelettrico, dal quale notiamo l’inevitabi-le complessità del circuito elettronico:il cuore è l’UART U5, cioè ilCDP6402 della Harris, che da solo

provvede a comunicare con la portaseriale del computer quando viene daesso interrogato mediante comandi inarrivo lungo la linea seriale. Il segnaledi clock con il quale si imposta il Baud-Rate della connessione è generato dal-l’integrato U2, un oscillatore/divisoreprogrammabile 74HC4060, controllatodal quarzo Q1; c’è poi il convertitoreanalogico/digitale U4, di tipoADC0804, che legge la tensione appli-cata al proprio piedino 6 e la convertein forma numerica, presentando sugli 8bit di uscita (il suo bus-dati) quanto nerisulta. La comunicazione in serialeavviene tramite il noto MAX232 dellaMaxim, siglato U1 nello schema: sitratta di un convertitore TTL/EIA prov-visto di canali di trasmissione e rice-zione, e quindi adatto proprio per tra-slare i livelli della scheda in -12/+12V,e questi in TTL (0/5V) come vuole lostandard RS232-C. Alla gestione deicarichi, ovvero degli 8 relè di uscita,provvede un line-driver ULN2803:questi è un chip a 18 piedini dual-in-line che contiene otto darlington pilota-bili con segnali di tipo TTL capaci dierogare in uscita (sul collettore) fino a500 milliampère; a ciascuno stadio,eccitato direttamente da uno dei bit diuscita dell’UART U5, è collegata labobina di un relè. Notate che ciascunadi queste dispone di un diodo luminosocollegato in parallelo e protetto daun’apposita resistenza; il led, in sostan-za, evidenzia lo stato delle uscite. Iltutto è completato da un regolatore ditensione, che preleva i 12 volt applicatial plug di ingresso ed inviati diretta-mente alla sezione relè, ricavandone 5volt ben stabilizzati che poi manda allalogica, cioè all’UART, all’A/D conver-ter, al generatore di clock U2, ed al tra-slatore TTL/RS232-C MAX232. C’èquindi un ultimo led -LD10- che indicala presenza dell’alimentazione princi-pale. Questo è in sintesi il funziona-mento della scheda. Di quanto detto leparti rilevanti sono rappresentate dalCDP6402 (U5) e dall’A/D converterU4, che riteniamo giusto analizzare piùdettagliatamente per capire comeavvengano il comando dei relè e l’ac-quisizione dei dati da parte delPersonal Computer. Vediamo per primol’UART (Universal AsinchronousReceiver/Transmitter) dell’Harris: essoconsente di trasformare in forma paral-

lela i dati seriali provenienti dalla portaRS232-C, e di serializzare quelli pro-dotti dal convertitore A/D, che sono ad8 bit paralleli. Rappresenta la soluzioneideale per comunicare con la RS232-Cdel computer, perché è il complementodi quello che si trova sulla schedamadre di esso e che a sua volta trasfor-ma i livelli del bus dati in informazionisequenziali. Il CDP6402 è un integratoCMOS in tecnologia Silicon Gate,incapsulato in case plastico dip a


20+20 piedini, funziona da 4 a 10 volte garantisce una velocità di comunica-zione maggiore di 200 Kbit/sec a 5V edi 400 Kbit/sec a 10V; normalmente sitrova in ricezione ed attende l’arrivo didati sull’ingresso seriale, localizzato alpiedino 20 (RRI) allorché -eccitato dalbit di start (il primo livello logico altodel byte)- acquisisce i successiviimpulsi e li smista ciascuno alla rispet-tiva uscita. Praticamente l’UART rico-nosce il formato standard della comu-

nicazione seriale, che prevede 8 bit didati preceduti da un bit di start e segui-ti da uno di parità (0 se la somma degli8 bit dà un numero decimale pari, 1 seinvece esce un risultato dispari) e sieccita all’arrivo del primo; conoscendola velocità di trasferimento (Baud-Rate) sa esattamente la durata di cia-scun impulso, quindi attiva un demulti-plexer che -dopo il fronte di discesa delbit di stop- porta lo stato dell’ingressoRRI per un breve periodo ed in sequen-

za alle 8 uscite del bus parallelo, rico-struendo il byte originario.Praticamente durante l’intervallo relati-vo al primo bit collega RRI con il buf-fer dell’uscita RBR1, durante quellodel secondo connette il solito ingressoall’output RBR2 del secondo bit delbus parallelo, ecc. Legge inoltre il bit diparità spedito dal computer lungo ilcanale seriale e lo confronta, in una retelogica, con quello che ricava facendo lasomma degli 8 bit dei dati: se i due

schema elettrico


combaciano il buffer di uscita si attivaconsentendo di prelevare dai pinRBR1÷RBR8 i segnali paralleli; altri-menti lo stesso buffer viene posto inthree-state e verrà azzerato alla succes-siva ricezione, pertanto i dati rilevati,considerati non validi, non uscirannodall’integrato. Questo è sommariamen-te quanto accade in ricezione. Il bus-dati di uscita è collegato agli ingressidel line-driver U7 (ULN2803) cheprovvede al controllo dei relè.Riguardo al funzionamento inverso,cioè alla trasmissione verso il PC,l’UART U5 dispone di una secondasezione che opera sostanzialmente allarovescia rispetto a quanto abbiamovisto: c’è un secondo bus dei dati, sta-volta costituito da 8 ingressi, facentecapo ai pin TBR1÷TBR8, ed un’uscitaseriale (TRO) collegata al pin 25. Ilchip va in trasmissione subito dopoaver ricevuto e completato la procedu-ra di ricezione; preleva i dati sul bus econ un multiplexer li invia uno ad unosul pin di trasmissione (appunto il pie-dino TRO) secondo la solita temporiz-zazione dettata dal clock esterno edusata per la conversione seriale/paralle-lo, in modo che il computer non abbiadifficoltà a leggere la comunicazione.Naturalmente inserisce un bit di start,ed alla fine del byte il bit di parità (cal-colato con una logica interna) e quellodi stop; terminata la fase di invio, ilCDP6402 si ripristina e torna in rice-zione, attendendo un nuovo impulso distart sul piedino RRI (20). Nel circuitoil bus di ingresso è collegato a quello

d’uscita dell’A/D converter, e serve pertrasmettere lo stato del segnale analogi-co. Bene, quanto abbiamo esposto èper sommi capi il modo di funziona-mento dell’UART: speriamo così diaver chiarito qualsiasi dubbio. Adessoproviamo ad approfondire il discorsosu come viene gestito e sui criteri prin-cipali che regolano le varie fasi, parten-do dalla ricezione: i dati in forma seria-le giungono al pin RRI, poi, a trasmis-sione ultimata, sono presenti in formaparallela alle 8 uscite chiamateRBR1÷RBR8. Per segnalare che i datisono stati ricevuti correttamente equindi trasferiti al bus di uscita, il pie-dino DR (19, Data Ready) assume illivello logico alto. Per predisporrel’UART a ricevere un nuovo byteoccorre dare un segnale di reset, cosarealizzabile mandando /DRR (piedino18) a livello basso. Il funzionamentodella sezione di ricezione è assicurato escandito dal segnale di clock applicatoal piedino RRC (17) che deve avereuna frequenza pari a 16 volte il Baud-Rate, ovvero la velocità di trasferimen-

to dei dati: praticamente per 9600bit/sec occorre un clock di circa 153KHz. Vediamo ora la trasmissione: ilbyte da inviare in linea seriale vieneapplicato al bus composto dagli ingres-si TBR1÷TBR8; quando avviene unatransizione dal livello basso a quelloalto, sul pin /TBRL (23) gli 8 bit paral-leli vengono trasferiti ad un registrointerno all’UART detto TransmitterBuffer Register (TBR, appunto). Daqui verrà trasmesso non appena saràstata completato l’invio di un eventualebyte precedente. Va notato che il piedi-no TBRE (22) va a livello alto unavolta completato il trasferimento dalbus d’ingresso al registro TBR, mentreun altro pin di controllo - TRE (24) -assume l’1 logico una volta terminatal’operazione di trasmissione lungo ilfilo di uscita TRO (pin 25).Analogamente a quanto visto per laricezione, anche in questo caso ilCDP6402 funziona grazie ad un segna-le di clock con frequenza pari a 16volte il Baud-Rate: tale clock va appli-cato al piedino TRC (40). Detto questo,chiudiamo la panoramica sull’UARTosservando che per praticità abbiamounito i piedini di ingresso 40 e 17(RRC e TRC) così da pilotare con unsolo segnale di clock le due sezioniricevente e trasmittente semplificandoil circuito; a generare tale segnale prov-vede l'integrato U2, un 4060 in versio-ne HSCMOS (74HC4060) che funzio-na come oscillatore -controllato dalquarzo Q1- e come divisore program-mabile impostato, in questo caso, per

Per gestire la nostra schedadi interfaccia abbiamo rea-lizzato un apposito software

scritto in Visual Basic. Inquesto box ne riportiamo lavideata principale che pre-senta 8 pulsanti verticali

per il comando dei relè, uno(Power Off) per uscire, duepulsanti per selezionare la

porta seriale, uno strumentovirtuale (S-Meter) a lancet-ta e nella zona sottostanteun secondo strumento vir-

tuale ad indicazione digitale(numerica).


Nella scheda proposta in questo articolo la “parte del Leone” la fa certamente l’UART(Universal Asinchronous Receiver/Transmitter) CDP6402, perché consente di trasformare informa parallela i dati seriali provenienti dalla porta RS232-C, e di serializzare quelli prodottidal convertitore A/D, che sono ad 8 bit paralleli. Si tratta di un integrato CMOS prodotto dallaHarris in tecnologia Silicon Gate, incapsulato in case plastico dip a 20+20 piedini; funzionada 4 a 10 volt e garantisce una velocità di comunicazione di oltre 200 Kbit/sec a 5V e 400Kbit/sec a 10V. Quanto al funzionamento, va detto che normalmente si trova in ricezione edattende l’arrivo di dati sull’ingresso seriale, localizzato al piedino 20 (RRI) allorché, triggera-to dal bit di start del byte, acquisisce i successivi impulsi e li smista ciascuno alla rispettivauscita. L’UART riconosce il formato standard della comunicazione seriale, che prevede 8 bit didati preceduti da un bit di start e seguiti da uno di parità, e si eccita all’arrivo del primo; cono-scendo la velocità di trasferimento (Baud-Rate) ricava esattamente la durata di ciascun impul-so, quindi attiva un demultiplexer che -dopo il fronte di discesa del bit di stop- porta lo statodell’ingresso RRI per un breve periodo (pari al tempo di un impulso) in sequenza alle 8 uscitedel bus parallelo, ricostruendo il byte originario. Praticamente durante l’intervallo relativo al

primo bit collega RRI con il buffer dell’uscita RBR1, durante quello del secondo connette il solito ingresso all’outputRBR2 del secondo bit del bus parallelo, e così via fino all’ottavo. Legge inoltre la parità e la confronta con quella checalcola facendo la somma degli 8 bit dei dati: se i due combaciano il buffer di uscita si attiva lasciando prelevare dai pinRBR1÷RBR8 i segnali paralleli; altrimenti lo stesso buffer viene posto in three-state e verrà azzerato alla successiva rice-zione, pertanto i dati rilevati, considerati non validi, non usciranno dall’integrato. Questo è sommariamente quanto acca-de in ricezione. Riguardo al funzionamento inverso, cioè alla trasmissione verso il PC, l’UART dispone di una secondasezione che opera sostanzialmente alla rovescia rispetto a quanto abbiamo visto: c’è un secondo bus dei dati, stavoltacostituito da 8 ingressi, facente capo ai pin TBR1÷TBR8, ed un’uscita seriale (TRO) collegata al pin 25. Il chip va in tra-smissione subito dopo aver ricevuto e completato la procedura di ricezione; prende i dati sul bus e con un multiplexer li“infila” uno ad uno ed in sequenza nell’unico filo TX (appunto il piedino TRO) secondo la solita temporizzazione detta-ta dal clock esterno ed usata per la conversione seriale/parallelo, in modo che il computer non abbia difficoltà a leggerela comunicazione. Naturalmente pone avanti un bit di start, ed alla fine del byte aggiunge il bit di parità (calcolato conuna logica interna) e quello di stop; terminata la fase di invio il CDP6402 si ripristina e torna in ricezione, attendendoun nuovo impulso di start sul piedino RRI (20). Nel circuito il bus di ingresso è collegato a quello d’uscita dell’A/D con-verter, e serve per trasmettere lo stato del segnale analogico. Per chi volesse saperne di più, oltre a rimandare alla docu-mentazione dell’Harris, proviamo a dare qualche ulteriore ragguaglio partendo dalla ricezione: i dati in forma serialegiungono al pin RRI, poi, a trasmissione ultimata, sono presenti in forma parallela alle 8 uscite chiamate RBR1÷RBR8.Per segnalare che i dati sono stati ricevuti correttamente e perciò trasferiti sul bus di uscita, il piedino DR passa a livel-lo logico alto. Poi, per predisporre l’UART a ricevere un nuovo byte occorre dare un segnale di reset mandando /DRR(piedino 18) a livello basso; tale operazione forza allo stato zero il predetto DR segnalando perciò che non è disponibilealcun nuovo dato. Il funzionamento della sezione di ricezione è assicurato dal segnale di clock applicato al piedino RRC(17) che deve avere una frequenza pari a 16 volte il Baud-Rate, ovvero la velocità di trasferimento dei dati: praticamen-te per 9600 bit/sec occorre un clock di circa 153 KHz. Quanto alla trasmissione, il byte da inviare in linea seriale vieneapplicato al bus composto dagli ingressi TBR1÷TBR8; durante la transizione dal livello basso a quello alto sul pin /TBRL(23) gli 8 bit vengono trasferiti ad un registrointerno all’UART detto Transmitter BufferRegister (TBR, appunto). Da qui verrà tra-smesso non appena sarà stata completato l’in-vio di un eventuale byte precedente. Va notatoche il piedino TBRE (22) va a livello alto unavolta completato il trasferimento dal bus d’in-gresso al registro TBR, mentre un altro pin dicontrollo -TRE (24)- assume l’1 logico unavolta terminata l’operazione di trasmissionelungo il filo di uscita TRO (pin 25).Analogamente a quanto visto per la ricezione,anche in questo caso il CDP6402 funzionagrazie ad un segnale di clock la cui frequenzasia pari a 16 volte il Baud-Rate: tale clock vaapplicato al piedino TRC (40).

l’UART CDP6402

CS

RD

WR

CLK IN

INTR

VIN(+)

VIN(-)

A GND

VREF/2

D GND

VCC(OR VREF)

CLKR

DB0 (LSB)

DB1

DB2

DB3

DB4

DB5

DB6

DB7 (MSB)


ridurre ad 1/16 la frequenza iniziale;preleviamo infatti l’uscita dal piedino 7corrispondente a Q4, ovvero 2 allaquarta cioè 16. Considerato che il quar-zo oscilla a 2,4576 MHz e che U2 èeccitato da tale frequenza, vediamo chedividendo per 16 otteniamo un clock di153600 Hz: perfetto per far funzionareil canale seriale a 9600 Baud, valoreper il quale il CDP6402 esige una fre-quenza di clock appunto di 9600x16 =153600 Hz. Spostiamoci adesso all’al-tro componente principale del circuito,cioè all’A/D converter ADC0804: sitratta di un chip contenuto in un casedip plastico a 10+10 piedini, struttura-to ad 8 bit, quindi capace di una risolu-zione a 256 passi che, considerando dimisurare in ingresso da 0 a 5 volt (latensione di alimentazione del piedino20) equivale a circa 19 millivolt. Ilnostro convertitore funziona sul princi-pio della conversione ad approssima-zioni successive e ovviamente campio-na la tensione (purché uguale a quelladi alimentazione) applicata al suo

ingresso, localizzato tra i piedini 6 e 7,e compresa tra 0 e 5 volt c.c. Notate chel’input è stato riferito a massa ponendoil pin 7 a massa, cosicché il potenzialeda leggere si prende dal 6 rispetto allo0 volt della scheda. Per un corretto fun-zionamento l’A/D converter richiede

un segnale di clock di frequenza com-presa tra 100 e 1280 KHz, che puòessere generato internamente con l’au-silio di una resistenza ed un condensa-tore collegati ai piedini 4 e 19, comemostra lo schema elettrico di questepagine. La conversione inizia nel

il convertitore A/D tipo ADC0804

Potete benissimo usarlo per realizzare un sistema di tele-misura computerizzato: infatti avete la possibilità di mol-tiplicare gli ingressi analogici semplicemente usando gliscambi dei relè disponibili come un commutatore cheselezioni quale segnale mandare all’IN dell’A/D conver-

ter. Supponiamo di voler misurare una tensione, una temperatura,ed il livello di una cisterna: faremo quindi tre partitori, uno tra lalinea sottoposta alla differenza di potenziale da controllare, neces-sario a ridurla entro 5 volt positivi (se sono negativi mettete amassa il positivo), un altro composto da una resistenza o trimmere da un termistore (sempre alimentato con +5 volt, prelevabili

dall’OUT del regolatore 7805) e l’ultimo fatto ancora con un potenziometroprovvisto di galleggiante ed alimentato agli estremi con 5 volt (il - va a massa).Utilizziamo perciò gli scambi dei relè liberi, ad esempio RL1, RL2 e RL3, unen-do tutti i centrali (C) e collegandoli alla piazzola dell’IN analogico che va alpiedino 6 dell’ADC0804 (l’altra è a massa); prendiamo quindi i contatti nor-malmente aperti (NA) usandoli come gli estremi di un commutatore rotativo:quello di RL1 lo portiamo al nodo centrale del partitore di tensione, quellodell’RL2 lo attacchiamo al nodo tra il termistore e la rispettiva resistenza, men-tre per RL3 il contatto NA lo mandiamo direttamente al cursore del potenzio-

metro-galleggiante. Per effettuare le varie misure non dobbiamo fare altro che accendere ilcomputer, avviare il programma Win232, quindi azionare i pulsanti 1, 2, 3, uno alla volta, cosìda vedere sullo strumentino virtuale S-Meter lo stato delle rispettive tensioni: con le connes-

sioni ipotizzate, il primo permette di leggere la tensione riportata dal partitore (seè un 1:10 10 volt sono visualizzati con 1V), il secondo quella del termistore, cheandrà quindi tarato in modo da interpretare in gradi centigradi la scala, e il terzola differenza di potenziale data dal potenziometro galleggiante e perciò il livello delserbatoio. I disegni qui illustrati chiariscono come realizzare le misure.

se avanza qualche relé

misura ditensione

misura ditemperatura

livelloserbatoio potenz.

NTC10 Ka 25°

47 K

R2Vc

+V

Vc =+V x R2

in A/D converter

ADC 0804

OUT7805 (U6)

R1 + R2R1

RL1OUT1

cna

nc

RL2OUT2

cna

nc

RL3OUT3

cna

nc

reléattivoRL1RL2RL3

pulsantea video

123

lettura

tensionetemperatura

livello liquido

Il convertitore analogico / digi-tale implementato sulla schedalegge la tensione applicata al

proprio piedino 6, la converte informa numerica e presenta il

risultato sugli 8 bit di uscita checostituiscono il suo bus dati. Ildato convertito viene poi appli-

cato agli ingressi Datadell’UART affinché possa essere

trasmesso al computer.L’ADC0804 accetta in ingressotensioni comprese tra 0 e 5 volt.

IN 1

IN 2

IN 3

IN 4

IN 5

IN 6

IN 7

IN 8

GND

OUT 1

OUT 2

OUT 1

OUT 4

OUT 5

OUT 6

OUT 7

OUT 8

FWD


applicazioni può essere gestito da unalinea che ne controlli l’attività: adesempio, avendo più converter da leg-gere con un solo dispositivo o micro-processore è possibile accenderli unoper volta ed acquisire separatamente lerispettive misure. Particolare importan-

subito disponibili i dati digitali appenadopo la conversione, senza dover inter-venire con un segnale esterno per inter-rogare il chip. Bene, detto anche questopassiamo a descrivere il circuito nel-l’insieme, descrivendo cosa avviene daquando entrano i dati in arrivo dal com-

puter al momento in cui, terminatal’acquisizione e l’esecuzione, vengonoinviate lungo la seriale e stavolta versoil PC le informazioni riguardanti lostato dell’ingresso analogico. La sche-da è connessa al Personal tramite unalinea a 2 fili + massa, che sono poiTXD (pin 2) ed RXD (pin 3) dellaporta seriale e la relativa SignalGround; poiché il resto della logicafunziona con livelli TTL del tipo 0/5V,l’integrato MAX232 provvede allanecessaria conversione: infatti lo stan-dard EIA RS232-C dispone che per ilcanale dati lo zero logico (Space) equi-valga a +12 volt, e l’1 (Mark) a -12V.Per i segnali di controllo, peraltro nonusati, vale invece il contrario, cioè lozero è -12V e l’1 +12V. Il MAX232trasforma in livello logico alto TTL(+5V) la tensione negativa (Mark)applicata al proprio piedino 8 e com-presa tra -8 e -15 volt, e in zero logico(0V) quella positiva (Space) entro lostesso range, sempre fornita al predettopin 8. In trasmissione provvede invecea traslare lo stato 1 TTL applicato alpiedino 10 in -10V (circa) uscenti dal7, ovvero a convertire lo zero logicodato sempre al solito pin 10 in +10Vche escono dal 7. Vediamo le due fasidel funzionamento partendo dalla rice-zione dei dati: dal punto TXD (quellodella seriale del computer) i dati tra-sformati dall’U1 giungono all’RRI(Receiver Register Input) dell’UART,che funziona da convertitoreseriale/parallelo. Gli 8 bit che ne deri-vano vengono trasferiti alle usciteRBR1÷RBR8, che nello schema notia-mo connesse alle linee di ingresso di unintegrato ULN2803: questi è un line-driver a darlington open-collector che,come abbiamo accennato iniziando ladescrizione del circuito, pilota con cia-scuna delle sue 8 sezioni la bobina diun relè. Per la precisione, ponendo ad 1logico uno dei pin di input, viene por-tata a livello basso la rispettiva uscitaopen-collector, alimentando il relè adessa collegato e determinando l’accen-sione del relativo led. Va dunque osser-vato un particolare interessante soprat-tutto per capire l’utilizzo della routinein QBasic IO232.BAS: lo stato degliotto relè di uscita rappresenta quellodegli altrettanti bit estratti dal byte cheil computer invia di volta in volta lungola seriale; pertanto ciascuno di essi ha

il driver per i relè: l’ULN2803

momento in cui il piedino /WR vieneportato dal livello basso ad 1 logico; aconversione ultimata l’integrato pone azero /INTR (pin 5) ed il valore digitalericavato può essere letto dal bus diuscita (piedini DB0, DB1, DB2, DB3,DB4, DB5, DB6, e DB7) semplice-mente ponendo a livello basso il piedi-no /RD. Questa operazione fa tornare/INTR allo stato alto ed a questo puntoè possibile avviare una nuova conver-sione. Osservate ora che il componentenon funziona se il suo piedino /CS (1,Chip Select) non è tenuto a zero logico;nel nostro caso risulta rigidamente col-legato a massa, tuttavia in particolari

za ha il piedino 9 (VREF/2) al quale sipuò applicare il potenziale di riferi-mento per la scala di ingresso del con-vertitore: quanto applicato ad essoviene visto come metà della massimaescursione della tensione da convertire.Lasciando scollegato tale pin -comeabbiamo fatto nel nostro caso- il con-verter prende quale riferimento la ten-sione di alimentazione applicata al pie-dino 20, ed è per questo motivo che lascala campionata dalla scheda è com-presa tra 0 e 5 volt. L’ultimo dettaglioriguarda il piedino /RD (2) che si trovaconnesso stabilmente a massa e quindia zero logico: ciò permette di avere

Per pilotare i relè la scheda imple-menta l’integrato ULN2803 che è inpratica un line driver a darlingtonopen-collector in grado di pilotare

con ciascuna delle sue 8 sezioniinterne la bobina di un relè.

L’ULN2803 è un chip da 18 piedinidual-in-line e contiene otto darling-ton pilotabili con segnali di tipo TTL

e capaci di erogare in uscita (sulcollettore) fino a 500 milliampère dicorrente. L’integrato contiene anche8 diodi per la protezione degli stadi

di uscita dell'ULN2803.


COMPONENTI

R1÷R8: 1 KohmR9: 1 KohmR10: 1 KohmR11: 2,2 KohmR12: 10 KohmC1: 470 µF 35 VL elettroliticoC2: 100 nF multistratoC3: 220 µF 25 VL elettroliticoC4: 100 nF multistratoC5: 1 µF 25 VL elettroliticoC6: 1 µF 25 VL elettroliticoC7: 1 µF 25 VL elettroliticoC8: 1 µF 25 VL elettroliticoC9: 100 nF multistratoC10: 100 nF multistratoC11: 22 pF ceramicoC12: 22 pF ceramicoC13: 100 nF multistratoD1: 1N4148D2: 1N4148LD1÷LD8: led rosso 5mm.LD9: led verde 5mm.U1: MAX232U2: 74HC4060U3: ULN2803U4: ADC0804

U5: CDP6402U6: 7805Q1: quarzo 2,4576 MHzPT1: ponte diodi 1 ARL1÷RL8: relè miniatura 12VVarie:- zoccolo 20+20 pin;- zoccolo 10+10 pin;

- zoccolo 9+9 pin;- zoccolo 8+8 pin (2 pz.);- morsetto 2 vie;- morsetto 3 vie (8 pz.);- connettore femmina 25 vie da c.s.;- plug femmina alim. da c.s.;- cavo seriale M/F 25 poli;- circuito stampato cod. S247.

inpratica

un peso binario e rappresenta un bit, edè eccitato se il medesimo vale 1 edovviamente è riposo se il bit vale zero.

La cosa è abbastanza logica conside-rando che di fatto utilizziamo un UARTe che quindi possiamo avere in forma

parallela -perciò contemporaneamente-su otto linee diverse, un byte di 8 bit.Da ciò deriva la considerazione che per


Traccia lato rame in dimensioni reali.

attivare un relè occorre generare dalPersonal Computer un byte che conten-ga almeno un bit ad uno logico, il qualedeve avere il "peso", ovvero la posizio-ne del relè in questione. Nel circuito leconnessioni sono tali da originare leseguenti corrispondenze: D0=RL1,D1=RL2, D2=RL3, D3=RL4,D4=RL5, D5=RL6, D6=RL7,D7=RL8. Volendo fare un esempio, perfar scattare RL5 bisogna che il byte siadel tipo 00010000, dove lo zero più asinistra è quello maggiormente signifi-cativo (8° bit). Per controllare le uscitedella scheda il software forza il compu-ter a mandare sulla porta seriale unnumero, espresso in forma binaria ad 8bit, tale per cui i livelli logici 1 corri-spondono ai relè da attivare e gli zero aquelli che invece devono rimanere a

combinazioni e perciò diversi numeriad essi associati. Tutto ciò si compren-de con un esempio: prendiamo il solitoRL5, del quale sappiamo che scatta sein seriale arriva la combinazione00010000; questo byte corrisponde alnumero decimale formato dalla somma0x128+0x64+0x32+1x16+0x8+0x4+0x2+0x1=16, il che significa che il PCdeve generare il numero 16. Se adesempio il software invia il 20 ( rappre-sentato in binario ad 8 bit con00010100) si attivano i relè relativi aibit DB2 e DB4, quindi i relè RL3 eRL5. Se invece viene generato il nume-ro 256, corrispondente a 11111111binario, tutti i relè risultano eccitatiperché ognuno degli 8 bit si trova ad 1logico e tutti gli ingressi dell’ULN2803della scheda si trovano in tale condizio-

siamo fermati: dopo l’acquisizione edil trasferimento del byte seriale all’u-scita parallela, l’UART segnala l’avve-nuta ricezione mandando il piedino DR(19) a livello alto e producendo cosìuna segnalazione che viene utilizzata(vedere lo schema elettrico) per avvia-re la conversione dell’A/D converter.Notate infatti che il pin 19 delCDP6402 è collegato direttamente al 3(/WR) dell’ADC0804, e che quest’ulti-mo chip effettua la conversione in digi-tale della tensione presente ai suoipunti di ingresso non appena verifica latransizione 0/1 sul predetto pin /WR.Sappiamo inoltre che a conversioneultimata l’ADC0804 pone allo statozero /INTR (pin 5) e, siccome quest’ul-timo è collegato ai piedini 18 (/DRR) e23 (/TBRL), la condizione che si veri-fica porta queste due conseguenze:- innanzitutto il dato appena calcolato

dal converter viene caricato nel regi-stro di trasmissione, quindi inviatoappena possibile dal bus-dati allalinea seriale d’uscita;

- l’UART viene successivamente pre-disposto a ricevere altri dati sul cana-le di ricezione ed a ricominciare per-ciò il ciclo appena descritto.

Da questo discorso emerge quantodetto all’inizio di quest’articolo, e cioèche a causa della struttura dell’hardwa-re, per poter effettuare la conversione ela successiva acquisizione da computerdel segnale analogico applicato all’in-gresso dell’ADC0804 è necessarioinviare preventivamente un byte di datiseriali all’UART. Nella pratica ilsoftware di gestione che gira sul com-puter richiede il frequente aggiorna-mento dell’indicatore (Meter virtuale alancetta) della grandezza analogicasullo schermo, il che comporta lanecessità di eseguire ripetutamenteconversioni a breve distanza l’una dal-l’altra. Di conseguenza -noto che la let-tura dell’ADC può essere svolta soltan-to dopo aver inviato dati dal computerall’UART- occorre mandare continua-mente dei byte lungo la seriale verso lascheda. Ciò provoca il cambiamento el’aggiornamento dello stato del bus-dati d’ingresso (RBR1÷RBR8) e quin-di degli input dell’ULN2803 e dei relè,il che significa che ogni volta che sivuol fare la lettura dell’A/D converterma non si intende modificare lo statodelle uscite della scheda, occorre che il

riposo. Chiaramente ciascun relè ha unproprio numero di comando, mentreper attivarne più di uno esistono varie

ne. Se questo è ben chiaro possiamoprocedere con l’esame del circuitoriprendendo il discorso da dove ci


computer mandi all’UART sempre lostesso byte, ovvero quello contenentel’ultima impostazione data dal pannel-lo di controllo virtuale. La routine svi-luppata in QBasic (IO232.BAS) prov-vede ad inviare il byte che causa l’ini-zio della conversione tramite l’istruzio-ne “print#10”; successivamente, trami-te l’istruzione “get”, viene prelevato ilrisultato della conversione.Ovviamente, se non viene mutatomanualmente lo stato dei relè, la routi-ne sopra citata genera continuamente ilbyte equivalente all’ultima impostazio-ne data per i relè.

IN PRATICA

Bene, giunti a questo punto vediamocome si realizza il tutto partendo dalcircuito stampato. In queste pagine tro-vate la relativa traccia del lato rame (èmonofaccia) che dovrete copiare perricavare la pellicola con la quale proce-dere alla fotoincisione. Incisa e foratala basetta, reperiti i componenti cheservono, potete iniziare il montaggiocon le resistenze e i diodi al silicio, pre-stando la dovuta attenzione alla pola-rità di questi ultimi; realizzate poi i dueponticelli utilizzando avanzi dei termi-nali dei pezzi appena saldati. Sistemategli zoccoli per gli integrati cercando diposizionarli ciascuno con la tacca diriferimento rivolta come mostra il dise-gno del piano di cablaggio, quindi pas-sate ai condensatori, badando alla pola-rità degli elettrolitici. Inserite e saldateil connettore DB25 femmina a vaschet-ta, del tipo con terminali a 90° per c.s.,nei rispettivi fori, spingendolo a fondoe stagnando tutti i pin per avere unassemblaggio stabile e robusto, dopo-diché potete montare uno ad uno gli

otto relè miniatura da 12 volt, chedovranno essere di tipo ITT-MZ o com-patibile. Proseguendo infilate e saldatei led, ricordando che il terminale dicatodo sta dalla loro parte smussata, ilquarzo da 2,4576 MHz (che non haalcuna polarità da rispettare) il ponteraddrizzatore (rispettandone la pola-rità) la presa plug da stampato per l’a-limentazione, e il regolatore integrato7805: questo deve stare con la partemetallica appoggiata alla superficiedella basetta. Per agevolare le connes-sioni consigliamo di montare delle

morsettiere a passo 5 mm in corrispon-denza delle piazzole d’uscita dei relè.Terminate le saldature e controllato ilcircuito potete inserire ciascun integra-to nel proprio zoccolo, badando di farcoincidere i riferimenti e di non piega-re i terminali. A questo punto la schedaè pronta per l’uso, dato che non richie-de alcuna operazione di taratura: è suf-ficiente alimentarla con 12÷14 volt incontinua utilizzando una batteria o unalimentatore da rete (meglio se provvi-sto di plug adatto alla presa su stampa-to) capace di erogare una corrente dicirca 500 milliampère.

IL SOFTWARE

Preparata l’unità di interfaccia occorrepredisporre il PC ad usarla: allo scopodovete procurare il relativo software(disponibile su due dischetti presso laditta Futura Elettronica di Rescaldina -MI- tel. 0331/576139) da installaredirettamente in ambiente Windows(preferibilmente a 32 bit: Windows NTo 95) cliccando su Esegui, quindi spe-cificando la linea di comando“a:setup”. Inizia così l’installazione


La scheda di controllo descritta in queste pagine è disponibi-le in scatola di montaggio (cod. FT247K) al prezzo di 125.00lire. Il kit comprende tutti i componenti, la basetta forata eserigrafata, le minuterie ed il cavo di collegamento al PC. Laconfezione comprende inoltre i due dischetti con il program-ma di gestione in Visual Basic. Il materiale va richiesto a:Futura Elettronica, V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina (MI),tel. 0331-576139, fax 0331-578200.

REM **************************************************************REM File: IO232.BAS Data: 22/07/98REM CONTROLLO 8 OUT 1 IN ANALOGICO CON PORTA RS232REM (C) 1998 Futura Elettronica sncREM **************************************************************

TYPE valorecarattere AS STRING * 1

END TYPE

DIM variabile AS valore

OPEN “COM2:9600,N,8,1” FOR RANDOM AS #10

main:PRINT “Digita valore output o E per terminare”indietro:INPUT a$IF a$ = “” THEN GOTO indietroIF a$ = “a” OR a$ = “E” THEN

CLOSE #10END

END IFPRINT #10, CHR$(VAL(a$));

GET #10, 1, variabilePRINT “Tensione letta = “; 5 * ASC(variabile.carattere) / 256

GOTO main

Listato del programma inQBasic per controllare la

nostra interfaccia. Ilsoftware consente di gesti-re lo stato di ogni singolorelè e di leggere la tensio-ne presente all’ingressoIN della scheda. Questo

semplice programma puòessere utilizzato in alter-nativa al programma in

Visual Basic per gestire lascheda all’interno di altriprogrammi più complessi

che svolgono magariprocedure automatiche o

sequenze diattivazione/ disattivazione

dei relè.


IDEE INIDEE INELETTRELETTRONICAONICA

V.le Kennedy, 96 - 20027 RESCALDINA (MI)Tel. (0331) 576139 r.a. - Fax (0331)578200

La nostra sede si trova a Rescaldina, situata a cavallotra le provincie di Varese e Milano, ed è facilmente

raggiungibile mediante l’autostrada A8 Milano-Vareseuscita di Castellanza, oppure A9 Milano-Como

uscita di Saronno.

Scatole di montaggio, prodotti finiti, componentielettronici possono ora essere acquistati diretta-mente presso il nostro punto vendita al pubblicoannesso alla sede di Rescaldina (MI). Il nostropersonale specializzato è a tua disposizione perillustrarti le caratteristiche di tutti i prodotti invendita. Nel nostro negozio puoi trovare ancheuna vasta scelta di componenti elettronici attivi epassivi, strumenti di sviluppo per la tecnologiadigitale e tutta la documentazione tecnicaaggiornata su CD-ROM.

VARESE

MILANO

UBOLDO

CENTROCOMMERCIALE

AUCHAN

CASTELLANZA

RESCALDINA

V.L

E K

EN

NE

DY

A8

A9

RESCALDA

SARONNO

COMO

LEGNANO

CERRO M.

BUSTOARSIZIO

del programma nella directory(\WIN232) che viene creata apposita-mente sotto la root: quando tutto ildisco 1 è stato utilizzato a video appa-rirà la richiesta di introdurre il secondo.Terminata l’installazione si entra auto-maticamente nel programma. Appareun pannello di controllo con 8 pulsantiverticali per il comando dei relè, uno(Power Off) per uscire, uno strumenti-no virtuale (S-Meter) a lancetta e duecaselle sottostanti: cliccando in una diqueste ultime è possibile selezionare laporta seriale a cui collegare la schedadi interfaccia, fermo restando che didefault il software si predispone per laCOM2; se la seriale che cerca è già uti-lizzata, all’avvio del programma appa-re il riquadro contenente la scritta“porta inesistente o già utilizzata daun’altra periferica” ed il bottone OKsul quale bisogna cliccare per prosegui-re. Il messaggio appare anche se dalpannello di comando si clicca sullacasella di un’altra COM e questa risul-ta occupata, ad esempio dal mouse. Perattivare un relè basta puntare e cliccaresul tasto contraddistinto dal relativonumero: ad esempio volendo eccitare

RL2 si deve agire sul pulsante 2, perRL3 sul 3, per RL4 sul 4, ecc.L’attivazione è evidenziata dall’accen-sione a luce rossa della spia sovrastan-te (quadrata) mentre rilasciando il relèla predetta spia viene spenta ed apparenera. Notate che l’ultimo tasto puntatoed azionato con il mouse rimane evi-denziato con una cornice nera, chescompare cliccando sul quadrante dellostrumentino a lancetta. Quest’ultimo hagli estremi marcati con 0 e 5 (fondo-scala) e la lancetta visualizza la tensio-ne letta dall’A/D converter della schedadi interfaccia dall’ingresso IN, pratica-mente in tempo reale: per verificarlobasta collegare un potenziometro da4,7÷100 Kohm con gli estremi uno amassa e l’altro al positivo +5V, ed ilcursore sulla piazzola d’ingresso cheporta al piedino 6 dell’ADC0804; ruo-tando il perno vedrete spostarsi la lan-cetta praticamente senza ritardo. Sottoallo strumento virtuale a lancetta il pro-gramma prevede una finestra in cuiviene indicato sempre il valore analogi-co acquisito però in formato numerico:da 0,00 a 5,00 volt. Volendo uscire dalprogramma basta puntare con il mouse

sul bottone Power Off e cliccare: laspia sottostante da rossa diventa nera, eal centro dello schermo appare ilcomando Esci, all’interno del qualeappare la domanda “Sei sicuro di voleruscire?” e sotto i bottoni Sì (evidenzia-to) e No; basta cliccare su Sì o preme-re ENTER sulla tastiera e si abbandonail programma di gestione. Ultima cosa:per connettere la scheda al computeroccorre utilizzare un cavo di prolungaseriale avente da un lato un connettorefemmina e dall’altro un maschio,ovviamente DB-25. La femmina vadunque inserita nella seriale libera delcomputer (purché sia COM1 o COM2,ovvero indirizzabile con 3F8 o 2F8)mentre il maschio del cavetto va nelconnettore presente sulla scheda; taleoperazione va effettuata a computerspento. Per l’uso ricordate che ognirelè sopporta una corrente di 1 ampèree può lavorare in circuiti alimentati anon più di 250 Vac: dovendo controlla-re carichi che assorbono correnti mag-giori o sottoposti a tensioni più elevateè possibile utilizzare RL1÷RL8 comepiloti, eccitando con i loro scambi lebobine di servo relè di maggior portata.


Quando occorre attivare e disattivare un sistemaelettrico o elettronico a distanza il metodo più

semplice è affidarsi ad un radiocomando, cioè ad unsistema di comando a distanza che si basa sulla tra-smissione di un segnale RF, sovente modulato secondouna precisa codifica, che sintonizzato daun apposito ricevitore permettedi eccitare determi-nati attuatoriquali relè, tele-ruttori, interrut-tori allo statosolido, ecc. Poichéle situazioni incui è necessarioagire a distanzasenza "tirare" filisono tantissime,abbiamo pensato direalizzare un dispositivoestremamente versatile ingrado di gestire con un’unità basefino a 16 canali differenti. Le applica-zioni di questo radiocomando sono tan-tissime e comunque quelle in cui i clas-sici sistemi mono/bicanale e quadrica-nale mostrano i propri limiti: l’esempio classico è lacasa automatizzata con antifurto, cancello elettrico, ser-randa del box ed altre tapparelle motorizzate, luci ester-

ne comandabili a distanza, ecc. In una simile situazio-ne è comodissimo disporre di un solo trasmettitore conil quale attivare o disattivare tutti gli utilizzatori, chealtrimenti richiederebbero ciascuno il proprio TX...

Naturalmente consiglia-mo il nostro radio-comando multiploper tutti gli impie-

ghi dove il con-trollo può

essere effettuato conla chiusura di uncontatto elettrico adimpulso o a livello:infatti l’uscita di ogniricevente è costituitada un relè che, a

seconda dell’impostazione,può operare in modo mono-stabile (si eccita per un tempoprefissato) o bistabile (vieneattivato all’arrivo del primocomando, diseccitato alsecondo, ecc.). Entriamo oranei dettagli del sistema edandiamo ad analizzare lo

schema elettrico di quella che è la base del sistema: l’u-nità trasmittente; essa è sostanzialmente un TX perradiocomando operante in UHF a 433,92 MHz, è

AUTOMAZIONE

RADIOCOMANDOUHF 16 CANALIControllo a distanza on/off composto da un’unità base in grado di

indirizzare fino a 16 diverse riceventi mediante tastiera. Ciascun ricevitore èmunito di memoria non volatile per l’autoapprendimento del codice e

dispone di un’uscita a relè funzionante sia in modo impulsivo che bistabile.

di Carlo Vignati


gestita da un microcontrollore ST6265della SGS-Thomson, e dispone di unatastiera a matrice di 16 tasti per emette-re i codici di comando destinati allecorrispondenti riceventi. Il tutto pre-senta dimensioni ridotte e può quindiessere racchiuso in un contenitore pla-stico da tenere in mano facendo funzio-nare il dispositivo a pile: a tale proposi-to, facciamo notare che il circuito pre-vede il funzionamento Zero-Power: ariposo assorbe pochissima corrente(qualche microampère) e si attiva sola-mente quando si preme uno dei pulsan-ti della tastiera. Con tale accorgimentosi avrà una lunga autonomia della bat-teria. La tastiera impiegata (a 16 tasti) èdel tipo a matrice 4 righe per 4 colon-ne, i singoli tasti si trovano collegaticiascuno con i due estremi ad una solariga e ad una sola colonna, in tal modopigiando un pulsante si metteranno incollegamento una delle prime linee(colonne) con una delle seconde (righe)e si avranno a disposizione 16 possibi-

li combinazioni impiegando solamente8 linee di I/O del microcontrollore.Notate la particolare connessione dirighe e colonne della matrice: C1, C2,C3, C4 (colonne) sono collegate alpositivo dei 5 volt mediante altrettante

resistenze di pull-up che a riposo ten-gono ad 1 logico i pin 28, 26, 25, 24,configurati come ingressi; se non sipreme alcun pulsante abbiamo quindi i4 input di colonna tutti a livello alto.Quanto alle righe, sono attestate cia-scuna ad uno dei pin 19, 18, 17, 16, ini-zializzate come uscite open-drainaccoppiate mediante quattro diodi (D1,D2, D3, D4) necessari per evitare inter-ferenza tra le linee del microcontrollo-re. Premendo uno dei pulsanti si colle-ga una riga ad una colonna e sul corri-spondente pin di ingresso si rileva lozero logico dovuto alla chiusura ciclicadel mosfet open-drain della rispettivariga. Ma vediamo meglio la cosa. Lagestione della tastiera avviene per let-tura sequenziale: in pratica dopo ilreset iniziale il microcontrollore U3imposta i piedini 19, 18, 17, 16 comeuscite, e 28, 26, 25, 24 come ingressi,quindi attiva in sequenza (ovvero ponea zero logico) i primi (righe) e cerca illivello basso su ciascuno dei pin del

schema elettrico del trasmettitore

1 2 3 A

B

C

D

4 5 6

7 8 9

0 #*

C2 R1 C1 R4 C3 R3 R2 C4

Pin-out della tastiera a matrice da4 righe per 4 colonne.


consente di sapere in ogni istante qualepulsante viene chiuso: se, ad esempio,risulta lo stato logico 0 sul piedino 28quando è attivata la prima colonna(piedino 19) il microcontrollore capi-sce che è stato chiuso il pulsante dell’1,l’unico a trovarsi tra la prima riga e la

che vogliamo anche rapidamente, certiche il microcontrollore riuscirà a leg-gerlo senza errori anche rilasciandolosubito. A questo punto, chiarito ilmetodo di lettura della tastiera, descri-viamo il sistema Zero-Power, cioèquell’artificio che consente di tenere

secondo gruppo; ovviamente ripete lasequenza di attivazione delle quattrorighe (nell’ordine piedini 19, 18, 17,16) per tante volte quante sono lecolonne. Il tutto si ripete ciclicamente e

seconda colonna. Naturalmente lasequenza di lettura della tastiera è tantoveloce (ogni tasto viene consideratoper qualche millisecondo, non di più)da permetterci di digitare il pulsante

Il trasmettitore viene gestito da un solo integrato, un ST6265 opportunamenteprogrammato che provvede alla gestione della tastiera, dei dip-switch e

ad inviare il codice del tasto premuto al modulo a radiofrequenza.

disattivato il microcontrollore fino aquando non si agisce su uno dei pul-santi. L’elemento principale, l’attuatoreche provvede ad interrompere o a chiu-dere la linea di alimentazione, è ilmosfet T1: esso è normalmente inter-detto ed il suo drain si trova sul negati-vo di alimentazione di tutta la logica,mentre il source è a massa. Quando sipreme un tasto, almeno una dellecolonne riceve il potenziale presentesul +5V e tramite le resistenze di pull-up R1, R2, R3, R4, e attraverso uno deidiodi D5, D6, D7, D8 lo porta al parti-tore R5/R7 che polarizza il gate del T1.Quest'ultimo va in conduzione e colle-ga a massa la linea del negativo delresto del circuito, chiudendo l’anello dialimentazione. Ora il regolatore U1ricava 5 volt stabilizzati con cui ali-menta il microcontrollore, opportuna-mente resettato dal watch-dog U2(gestore di reset) indispensabile pergarantire il corretto avvio del program-ma; quasi subito si attiva l’uscita open-drain PA2 (piedino 14) che assume lozero logico e manda in saturazione T2il cui collettore alimenta il gate delmosfet T1. Il transistor verrà riposto ininterdizione allo scadere di un tempoben determinato, che corrisponde acirca 5 secondi dopo la prima pressionedi un tasto. Sbloccato il sistema diZero-Power, l’ST6265 inizia la letturadella tastiera secondo la modalitàdescritta poc’anzi, ovvero va a vederequale pulsante è stato premuto, quindiesegue le operazioni di trasmissionedel relativo codice. Notate che l’inne-sco del circuito è molto veloce, pertan-to anche premendo e rilasciando untasto nel giro di qualche istante ilcomando viene letto con certezza: tut-tavia nell’uso pratico è bene attendereche si accenda il led LD1 prima di rila-sciare, poiché esso conferma l’acquisi-zione del tasto e l’avvio della routine ditelecomando. La trasmissione è arti-colata in due fasi: acquisizione delcodice complesso, e invio verso ilmodulo RF del rispettivo segnale logi-co TTL. Il codice è quello che indiriz-za una precisa ricevente, ed è in realtàuna lunga stringa formata da più pezziper un totale di 20 bit: i primi 8 (CODE0÷7) rappresentano un codice di sin-cronismo, ovvero una sequenza di bitsempre uguale e scritta in PROM cheserve per consentire al microcontrollo-

diagramma di flussodel programma di

trasmissione


no il codice base del sistema: questoserve principalmente per garantire unacerta esclusività nell’uso di un sistemaradio rispetto ad altri eventualmenteinstallati nei dintorni; le possibilità diinterferenza sono comunque ridotte dalfatto che i comandi più diffusi sonoquelli mono o bicanale realizzati con lesolite codifiche Motorola o MM53200.In coda agli 8 bit di codifica troviamoaltri 4 bit (KEYP 0÷3) che esprimono ilcodice del tasto premuto e quindi for-mano l’indirizzo del ricevitore a cui èrivolto il comando: con essi possiamoottenere 2 alla quarta combinazioni,ovvero i nostri 16 canali. Riepilogando,quando viene premuto un pulsante ilmicrocontrollore legge nella memoriadi programma il codice di sincronismo

ce di erogare una potenza RF di 400mW a 12 volt di alimentazione e che,nel nostro caso, lavorando con una bat-teria da 9V riesce a fornire in antennauna potenza di circa 200 milliwatt.Analizziamo ora l'unità ricevente e, conriferimento allo schema elettrico,vediamo che il segnale radio entra dal-l’antenna ANT e viene passato al piedi-no 3 di un altro modulo ibrido: si trattadel ricevitore RF290A/433 sintonizza-to a 433 MHz e provvisto internamentedi uno stadio superrigenerativo capacedi agganciare e demodulare diretta-mente l’RF ottenendo il treno di impul-si costituente la stringa di comandoinviata dal trasmettitore; uno squadra-tore posto all’uscita del demodulatoreAM agisce sulla stringa dei dati otte-

nente il proprio indirizzo, tuttavia puòfunzionare solamente dopo che nellaEEPROM del suo microcontrollore èstato inserita la parte di codice corri-spondente al trasmettitore al quale vaabbinata e al numero del tasto che deveazionarla; il caricamento non si effettuamanualmente né vi sono dip-switch dasettare, ma avviene per autoapprendi-mento. In sostanza ogni ricevente è ingrado di apprendere via radio il codicedel trasmettitore e memorizzarlo perrispondere poi solo ad esso e solamen-te ad un preciso tasto tra i 16 disponi-bili, realizzando di fatto l’attuatore diun canale. La fase di programmazionesi avvia chiudendo il dip-switch 1 delDS1, quindi alimentando l’unità (con12 volt ai punti + e - 12V) ed è segna-

re posto sul ricevitore di discernere inumerosi disturbi all’uscita del moduloRX (vedremo poi nel relativo sche-ma...) da una trasmissione vera e pro-pria, e di attivarsi per leggere solo que-st’ultima ignorando picchi e dati casua-li o non provenienti dall’unità trasmit-tente del sistema a 16 canali. Seguonoaltri 8 bit (CODIP 0÷7) che rappresen-tano lo stato logico degli altrettanti dip-switch collegati ai piedini 1, 2, 4, 5, 6,7, 8, 9, dell’ST6265, e che costituisco-

(primi 8 bit) poi acquisisce dalla RAMlo stato dei dip-switch (caricato ad ogniinizializzazione) e ricava i secondi 8bit, quindi in base a quale tasto è statoazionato genera la relativa combinazio-ne degli ultimi 4 bit; fatto questo inviadal proprio pin 10 tutta la stringa al pie-dino di ingresso (2) dell’ibrido U4, ilquale provvede a trasmetterla nell’ete-re. Il modulo è un SMD dell’Aurel anoi molto noto: il TX-SAW boost, pilo-tabile con impulsi a livello TTL, capa-

nendo livelli logici ben definiti cheescono dal piedino 14 e da esso rag-giungono l’input PA2 del microcon-trollore di ricezione. Il software digestione è realizzato in modo da con-trollare permanentemente cosa accadeall’ingresso dei dati, attivandosi quan-do giunge il codice di sincronismocomposto dagli 8 bit già descritti a pro-posito della trasmittente. Quindi, laricevente si attiva a seguito della rice-zione di una stringa di comando conte-

schema elettrico dell’unità ricevente


lata dall’accensione del led rosso LD1;a questo punto, per memorizzare ilcodice occorre premere sulla tastieradella trasmittente il pulsante a cui sivuole che risponda la ricevente.Supponiamo quindi di premere il tasto1, inviando così la stringa formata dagli8 bit di sincronismo, dagli 8 del codice,e dai 4 esprimenti in forma binaria ilvalore zero (0000) che corrisponde alprimo tasto. Se TX ed RX sono ad unadistanza adeguata (entro un centinaiodi metri) sull’ultima deve lampeggiareLD1, indicando che il segnale è statoacquisito: da questo momento il circui-to è pronto ad eccitarsi ogniqualvoltadalla trasmittente verrà mandato il suocodice, ovvero quando verrà azionato ilpulsante 1 della tastiera. Per conclude-

re la fase di autoapprendimento si devespegnere l’RX, aprire il primo dip delDS1, quindi ridare tensione: il ledrosso deve risultare spento. Notate chetogliendo l’alimentazione non vienepersa la caratterizzazione perché quan-to appreso va direttamente in un’appo-sita porzione della EEPROM interna almicrocontrollore U2, e vi verrà rimos-sa solo a seguito di una nuova opera-zione di programmazione. Bene, scen-dendo nei dettagli vediamo dunquecosa accade dall’arrivo di un comando:quando dal piedino 14 del modulo U1esce la prima sequenza di 8 bit ed ilmicrocontrollore la riconosce come ilpredetto codice di sincronismo, aseconda dell’impostazione del modo difunzionamento si possono verificare

diverse condizioni: esaminiamo primaquella relativa all’apprendimento,senza la quale (come accennato) l’RXnon potrebbe rispondere ad alcuncomando. In questa condizione il dip 1deve stare chiuso e all’accensione delcircuito U2 esegue la routine di appren-dimento, durante la quale viene attesoil solito codice di sincronismo; paralle-lamente attiva (ponendola a zero logi-co) l’uscita relativa al pin 19 in mododa tenere acceso LD1, mentre il 20 è alivello alto e LD2 è spento. Viene igno-rato tutto il resto. Arrivati e identificatii primi 8 bit si attende il secondo bloc-co che costituisce il codice relativo aidip-switch della trasmittente: arrivatoanche questo lo si estrae e lo si scrivenella EEPROM del micro; quindi si

il software implementato nelle

unità riceventi

Il codice inviato dal trasmettitoreviene acquisito e memorizzato dai

ricevitori mediante autoapprendimen-to. A tale scopo il software di ogni

ricevitore prevede la routine Programin grado di decodificare la stringa didati ricevuta e di memorizzarla nellaEEPROM del microcontrollore; que-sta routine viene attivata chiudendo ildip-switch DS1. Il dip DS2 serve inve-ce per selezionare la modalità di fun-

zionamento: astabile o bistabile.

(PC2, piedino 20) è stata usata pergestire il led LD2, che si accende con-temporaneamente all’attivazione di T1e quindi del relè RL1: il diodo dà lasegnalazione di codice ricevuto, ovveroripete lo stato del relé, nel senso che siillumina quando questi è eccitato, e sispegne quando invece si trova a riposo.Notate che nel funzionamento normaleLD1 è disattivato, perché serve soltan-to in apprendimento per indicare l’ac-quisizione del codice. Il ricevitore fun-ziona a tensione continua di valorecompreso tra 12 e 15 volt, applicati alpunto +12V e a massa; un regolatoreintegrato (U3) ricava i 5V stabilizzati


piedino 19 viene commutato ad 1 logi-co e il led viene quindi spento.Supponiamo ora di uscire dalla proce-dura di apprendimento togliendo ten-sione al circuito e aprendo il dip 1.Alimentando nuovamente il tutto si èpronti per il normale funzionamento,ovvero per decodificare correttamente icomandi dalla trasmittente. Acquisito ilcodice di sincronismo si accede allafase di funzionamento come riceventedel radiocomando, e accade quantosegue: si aspetta l’arrivo della secondaparte del codice, ovvero del codiceidentificativo del TX, quindi si con-fronta quanto acquisito con il valore

EEPROM: se i due dati sono ugualisignifica che il comando è stato datocon lo stesso pulsante della tastiera deltrasmettitore usato per l’apprendimen-to, quindi il microcontrollore identificail segnale come valido e attiva il pro-prio piedino 18 in modo da mandare insaturazione il transistor T1 e quindi farscattare il relè RL1. Va quindi notatoche l’uscita PC4 viene gestita in manie-ra differente a seconda dello statoassunto dal pin 2, ovvero da quello deldip-switch 2: se questo è chiuso si ha ilfunzionamento ad impulso ed il relèviene eccitato per un tempo (da 1 a 60secondi) proporzionale alla tensione

COMPONENTI

R1: 10 KohmR2: 10 KohmR3: 10 KohmR4: 10 KohmR5: 100 OhmR6: 4,7 KohmR7: 47 Kohm

R8: 47 KohmR9: 15 KohmR10: 4,7 KohmR11: 680 OhmD1: 1N4148D2: 1N4148D3: 1N4148D4: 1N4148D5: 1N4148

U1: 7805U2: H6052U3: ST6265 (MF243)U4: Modulo Aurel

cod. TX-SAW boostQ1: quarzo 6 MHzDS1: dip-switch 8 poli

Vari:- zoccolo 14+14;- morsettiera 2 poli;- tastiera a matrice 4x4;- circuito stampato cod. H135.

D6: 1N4148D7: 1N4148D8: 1N4148D9: 1N4007LD1: led rosso 5 mm.C1: 22 pF ceramicoC2: 22 pF ceramicoC3: 470 µF 25 VL elettroliticoC4: 470 µF 25 VL elettroliticoC5: 47 µF 25 VL elettroliticoL1: bobina VK200T1: IRF540T2: BC557B

il circuito trasmettitore in pratica

attende l’ultima parte, cioè i 4 bit checontengono il comando vero e proprio(codice del pulsante), dopodiché vienecontrollato il formato e si provvede atrasferire in EEPROM il numero corri-spondente. Terminata l’acquisizione il

presente nella EEPROM; se il confron-to dà esito positivo (cioè se i due sonouguali) il software procede ed avvial’ultima fase di riconoscimento. Siattendono quindi i 4 bit finali dellastringa e si confrontano con quelli in

fornita dal trimmer R2 al piedino 11del micro, mentre, se è aperto, RL1opera in modo bistabile e scatta all’ar-rivo di una stringa valida per ricaderecon quella successiva, e viceversa.Un’altra uscita del microcontrollore


COMPONENTI

R1: 4,7 KohmR2: 10 Kohm

trimmer da c.s.R3: 680 OhmR4: 680 OhmR5: 15 KohmR6: 100 KohmC1: 470 µF 25 VL

elettrolitico rad.C2: 100 nF multistratoC3: 100 nF multistratoC4: 22 pF ceramicoC5: 22 pF ceramicoC6: 470 µF 25 VL

elettrolitico radialeD1: 1N4007D2: 1N4148D3: 1N4007LD1: led rosso 5 mm.LD2: led verde 5 mm.T1: BC547BU1: Modulo ricevitore

cod. RF290/433U2: ST6260 (MF244)U3: 7805U4: H6052Q1: quarzo 6 MHzDS1: dip-switch 2 poliRL1: relè 1 scambio 12 V

Vari:- zoccolo 10+10;- morsettiera 2 poli;- morsettiera 3 poli;- circ. stamp. cod. H138.

il circuito ricevitore in pratica

d’ingresso, prelevata dopo il diodo diprotezione D1: quest’ultimo è statoinserito per evitare danni in caso siinverta la polarità dell’alimentazione.Notate infine il blocco di controllo delreset basato sul gestore U4: è un picco-lo integrato a tre piedini che serve adare il livello logico alto al piedino direset dell’ST6260 quando la tensionedi alimentazione scende sotto i 4 volt;questo gestore del reset è indispensabi-le per evitare malfunzionamenti a bassatensione che potrebbero determinare lascrittura in RAM e in EEPROM di daticasuali provocando anche l’alterazionedei codici di funzionamento salvati, ma

serve anche per garantire il correttoavvio del microcontrollore ad ogniaccensione del ricevitore.


Chiudiamo la descrizione teorica e pas-siamo alla parte pratica vedendo comesi costruiscono le due unità e in chemodo vanno adoperate. Al solito biso-gna innanzitutto pensare a preparare irelativi circuito stampati, dei quali tro-vate illustrate in queste pagine le traccedel lato rame a grandezza naturale, chedovrete utilizzare per ricavare le rispet-

Piano di cablaggio di una singola unità ricevente. Il nostro progetto prevede la

possibilità di pilotare con un singolotrasmettitore al massimo 16 unità riceventi.

per alimentare la logica (cioè l’ST6265e quanto gli fa da contorno) e la sezio-ne di uscita dell’ibrido RF290A/433(U1). La parte RF (piedino 15) delmodulo ed il circuito del relè lavorainvece direttamente con la tensione

tive pellicole per la fotoincisione; pro-cedete quindi alla preparazione dellebasette: una di trasmissione e da una asedici per i ricevitori. Una volta incisee forate, le basette saranno pronte peraccogliere i componenti. Montate quin-di su ciascuno di essi dapprima le resi-stenze e i diodi al silicio, rammentandoper questi ultimi che il catodo è il ter-minale dalla parte della fascetta colora-ta, quindi gli zoccoli per i microcon-trollori e successivamente il dip-switchbinario a 8 vie (sul TX) e quello a duepoli (sull’RX). Nell’inserire gli zoccolicercate di metterli con le tacche rivoltecome indicato dalle disposizioni com-

Configurazione pinper ST6260

Configurazione pinper ST6265

I due microcontrollori utilizzatifanno parte della famiglia ST6prodotta dalla SGS-Thomson.


PER IL MATERIALETutti i componenti utilizzati in questo progetto sono facilmente reperibiliad eccezione dei microcontrollori programmati. Questi ultimi sono dispo-nibili al prezzo di 38.000 lire per il trasmettitore (cod. MF243) e di 35.000lire per il ricevitore (cod. MF244) e vanno richiesti a: Futura Elettronica,V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina (MI), tel. 0331-576139, fax 0331-578200. Presso la stessa ditta sono disponibili al prezzo di 38.000 lire ilmodulo trasmittente (cod. TX-SAW Boost) e a 18.000 lire il modulo rice-vente (cod. RF290/433). L’antenna a stilo accordata a 433 MHz (cod.AS433) costa 25.000 lire.

RF290/433 - PIN OUT:

TX-SAW BOOST - PIN OUT:

1 +5V2 Ground3 Antenna7 Ground10 +5V

11 Ground13 Test point14 Output15 +5..+24V.

1 Ground2 In dati (onda

quadra 0÷5V)4 Ground5 Ground7 Ground

9 Ground11 Uscita antenna12 Ground13 Ground15 Vc +12V÷+18V

i moduli ibridi utilizzati

ponenti visibili in queste pagine, cosìda avere i riferimenti per quando inse-rirete i rispettivi integrati. Montate iltrimmer, poi i condensatori, badando dirispettare la polarità indicata per quellielettrolitici, quindi inserite uno ad unoi transistor, posizionandoli ciascunocome indicato nei disegni: in particola-re, il mosfet sul trasmettitore deveavere la parte metallica rivolta all’e-sterno della basetta. Sistemate via-via icomponenti che mancano, ovveroquarzi, relè, regolatori e gestori di reset(questi ultimi integrati a tre pin vannoposizionati rigorosamente comemostrano foto e disegni in queste pagi-ne) e quant’altro manca. Infilate e sal-date i moduli ibridi nei rispettivi foridei loro circuiti stampati, senza preoc-cuparvi più di tanto perché entrerannosolo nel verso giusto: rammentate cheil TX-SAW boost va sulla basetta dellatrasmittente, mentre l’RF290A/433deve stare su quella ricevente.Sull’unità base occorre quindi applica-re una tastiera a matrice di 16 tasti (4righe per 4 colonne) di quelle standard,collegandola con uno spezzone di piat-tina ad 8 fili direttamente alle piazzoleriservate sullo stampato: notate i puntiR1, R2, R3, R4, che sono le righe 1, 2,3, 4, e C1, C2, C3, C4, rispettivamenteprima, seconda, terza e quarta colonna;tali contatti andranno connessi airispettivi della tastiera, ricavabili dalladocumentazione o semplicemente conun tester disposto per la verifica dellacontinuità (premendo il tasto 1 si uni-scono R1 e C1, mentre con il 2 si col-legano ancora R1 e la colonna 2, e cosìvia). Fatto questo le due unità vanno

completate con le antenne: nel casodella ricevente basta uno spezzone difilo lungo 17 cm, oppure (volendo farecollegamenti a grande distanza) unostilo di pari lunghezza o un’antenninaaccordata a 433 MHz; per la trasmit-tente si può utilizzare uno stilo accor-dato (uno adatto è l’AS433 vendutodalla ditta Futura Elettronica diRescaldina -MI- tel. 0331/576139)oppure ancora uno spezzone di filolungo 17 cm. In ogni caso ricordate cheil modulo TX-SAW boost non devefunzionare senza antenna, altrimentipotrebbe danneggiarsi. Terminate le operazioni di montaggio ilsistema è pronto per l’uso, quindi dob-biamo configurarlo per abbinare il/iricevitore/i alla trasmittente: allo scopooccorre procurarsi due distinti alimen-tatori capaci di erogare circa 12 volt(possibilmente stabilizzati) ed una cor-rente di 100÷150 milliampère; collega-te i capi +/- BATTERIA del TX a posi-tivo e negativo del rispettivo alimenta-tore, e poi connettete + e - 12V dell’RXalla propria fonte di alimentazionedopo aver chiuso il dip-switch 1.

Notate che dopo l’accensione il primocircuito non darà alcun segno, mentresulla ricevente, trascorsi due secondi,vedrete lampeggiare entrambi i led,quindi LD2 si spegnerà lasciando illu-minato il solo LD1. Tenendo i due cir-cuiti distanti qualche metro premeteuno dei pulsanti della tastiera per qual-che istante: il led rosso sulla trasmit-tente indicherà che il TX è in funzione;nel giro di poco dovrete vedere cheLD1 sul ricevitore si spegne, confer-mando l’avvenuto riconoscimento delmessaggio e la memorizzazione deicodici di base e di canale. Staccate unodei fili di alimentazione dalla schedaRX, aprite il dip 1, quindi ridate tensio-ne; al solito dopo i due secondi dipausa i led lampeggeranno, quindiresteranno entrambi spenti: da ora inpoi l’unità sarà pronta ad attivarsi ogniqualvolta verrà premuto il tasto dellatrasmittente che avete usato per l’ope-razione di apprendimento appenadescritta. Rammentate che il dip 2serve per selezionare il modo di fun-zionamento del relè RL1: aperto (OFF)lo farà eccitare al ricevimento di uncomando e ricadere all’arrivo del suc-cessivo; chiuso (ON) attiverà invece lamodalità astabile, facendolo scattaresolamente per la durata impostata conil trimmer R2. Notate infine che i cana-li rispecchiano la disposizione dei tastisulla tastiera e non la sua numerazione:così il canale 4 è attivato col quartopulsante, ovvero quello a destra nellaprima riga (simbolo A); il tasto corri-spondente al simbolo 4 comanderà ilquinto canale. Nella pratica questofatto non determina alcuna complica-zione, perché qualunque siano le sigleattribuite ai tasti vi sarà sempre la cor-rispondenza tra ciascuno di essi ed ilricevitore abbinandogli durante la fasedi autoapprendimento.

CO

RS

O P

ER

MIC

RO

SC

EN

IX Corso di programmazione per microcontrollori Scenix SX

Sono sicuramente i più veloci microcontrollori ad 8 bit al mondo (50 MIPS),sono compatibili con i PIC e quindi possono sfruttare una vasta e completalibreria di programmi già collaudati, implementano una memoria program-ma FLASH ed una innovativa struttura di emulazione. Impariamo dunque a

programmarli e a sfruttarne tutte le potenzialità. Prima puntata.

Fra i dispositivi che hanno profondamente influi-to sul modo di progettare e realizzare apparec-

chiature elettroniche, sicuramente i microcontrollo-ri occupano un ruolo di assoluta preminenza.Benché i microprocessori ed i microcontrollorisiano disponibili da più di due decenni, in questiultimi anni si è assistito ad un utilizzo sempre piùmassiccio di questi chip, non solo nell’ambito del-l’elettronica professionale ma anche nel settorehobbistico. Tale diffusione è derivata da un abbatti-mento dei costi non solo dei chip ma anche deisistemi di sviluppo necessari alla realizzazione del

software implementato nei dispositivi. Infatti, perrealizzare un circuito utilizzando un microcontrol-lore occorre come minimo un sistema che permettadi programmare il micro stesso, oltre ovviamenteagli strumenti software necessari per scrivere ecompilare il programma. Sono nate in questo mododiverse famiglie di dispositivi, dagli ST6 agli Z8,dai PIC agli AVR, e di tutti questi dispositivi ven-gono forniti dei sistemi di sviluppo a basso costo(di solito chiamati “Starter Kit”) che permettono achiunque, con una cifra modesta, di poter iniziaread utilizzare e programmare questi flessibili dispo-


di Roberto Nogarotto

CO

RS

O P

ER

MIC

RO

SC

EN

IX


sitivi. Per un utilizzo professionale dei micro, occorrenormalmente fare uso di un dispositivo chiamato emula-tore che permette di testare in vario modo i programmiscritti, fino ad ottenere una versione del software assolu-tamente priva di errori.In questo panorama, una delle proposte più recenti arri-va da una società americana, la Scenix che, insieme allaParallax, ha realizzato una nuova famiglia di microcon-trollori, gli Scenix appunto, che presentano delle carat-teristiche alquanto particolari di cui parleremo tra breve.Chi già un po’ lavora coi micro, probabilmente conosceil marchio Parallax, in quanto legato ai noti BasicStamp, dei moduli impieganti dei microcontrollori PICdella Microchip previsti per essere programmati con unlinguaggio Basic apposito. Questo legame coi PIC non ècasuale, ed infatti proprio qui risiede una delle caratteri-stiche di questi nuovi microcontrollori, che nascono conuna struttura hardware ed un set di istruzioni moltosimile a quello dei PIC. In pratica, questi microcontrol-lori sono compatibili completamente con la struttura deiPIC stessi, in particolare con la famiglia 16C5X.Questa soluzione, che a prima vista sembra un po’ parti-colare, in realtà si rivela un’arma vincente di questafamiglia: infatti i microcontrollori PIC sono sicuramen-te fra le famiglie più diffuse attualmente esistenti.Quindi, la grande quantità di elettronici che, per lavoroo per hobby, già lavora con questi micro non avrà alcu-na difficoltà a passare agli Scenix in quanto molto simi-li. Lo stesso linguaggio di programmazione degli Scenixè in effetti una espansione del linguaggio assembler dei

PIC. A questo punto, si potrebbe pensare che gli Scenixnon “portino” niente di nuovo quindi rispetto ai PIC, macosì non è. In realtà, pur essendo compatibili coi PIC, gliScenix hanno delle caratteristiche che li rendono assolu-tamente unici. Vale quindi sicuramente la pena conosce-re a fondo questi dispositivi per poterne sfruttare tutte lepotenzialità. Detto questo, iniziamo a conoscere un po’più da vicino questi nuovissimi microcontrollori.

GLI SCENIX

La famiglia dei microcontrollori Scenix (SX) si compo-ne, al momento, di due dispositivi: uno a 18 piedini eduno a 28. La loro architettura è simile a quella dei microPIC della Microchip, tanto che sono compatibili com-pletamente con la famiglia 16C5X, ma in compenso pre-sentano una serie di differenze sulle scelte progettuali.Vediamo quali sono quindi le caratteristiche che distin-guono questi processori. La prima, che li “distacca” (inogni senso) da tutti gli altri processori è la velocità difunzionamento: gli SX possono lavorare infatti con unafrequenza di clock fino a 50 MHz. Considerando che lamaggior parte delle operazioni vengono eseguite in unsolo ciclo di clock, la velocità di questi micro è di granlunga superiore a quella di qualunque altro micro ad 8bit: il tempo di esecuzione di una istruzione può quindiarrivare fino a 20 ns. Gli SX sono dispositivi riprogram-mabili: la memoria dove risiede il programma è infattidel tipo Flash; questo vuol dire che può essere riscrittafino a 10.000 volte. Oltretutto questi dispositivi sono

struttura interna deimicro Scenix SX

La figura riporta i principali blocchi funzionali presenti all'interno dei nuovi microcontrollori SX. La sezionedi elaborazione contiene i registri di uso speciale (W, FSR, PC, STATUS, OPTION e MODE) di cui parleremoovviamente in dettaglio nelle prossime puntate del Corso, nonché la ALU. Questa sezione incorpora anche il

blocco di Pipeline che consente di aumentare la velocità di esecuzione dei programmi fino a 50 MIPS.

CO

RS

O P

ER

MIC

RO

SC

EN

IX


riprogrammabili “in-system”, ovvero sono dei dispositi-vi la cui programmazione può avvenire direttamente nelcircuito nel quale il micro deve lavorare, senza necessitàdi un programmatore specifico, e senza neppure toglierel’integrato dal circuito stesso. Per la programmazione siutilizzano solo due linee (le stesse che vengono utilizza-te per l’oscillatore esterno); basta prevedere la possibi-lità di accedere a queste due linee anche nel progettodefinitivo attraverso un piccolo connettore per renderepossibile la programmazione dell’SX direttamente nelcircuito che si sta realizzando. Ciò diviene utile peraggiungere ad un prodotto funzioni precedentementenon previste e così via. L’altra caratteristica che rendequesti microcontrollori assolutamente unici consiste nelfatto che ciascun dispositivo prevede internamente lastruttura hardware necessaria a funzionare anche daemulatore; non è più quindi necessario disporre di uncostoso strumento esterno per realizzare programmianche complessi, in quanto lo stesso dispositivo di pro-grammazione può fungere anche da sistema di sviluppo,permettendo quindi non solo la programmazione delchip, ma anche le funzioni tipiche di un emulatore: ese-cuzione passo passo, utilizzo di break point e così via.Se tutto ciò non bastasse, i processori SX incorporanonel micro anche un oscillatore a 4 MHz e ciò significache, per applicazioni dove non sia necessaria una fre-quenza di funzionamento estremamente precisa, gli SXpossono lavorare senza il classico quarzo esterno, sem-plicemente abilitando il loro oscillatore interno, connotevole risparmio di componenti e di costi. Come si

vede, gli Scenix presentano delle caratteristiche moltoparticolari, tanto che anche l’approccio al problemadelle periferiche da integrare nei microcontrollori è statoaffrontato in modo sicuramente originale.

LE PERIFERICHE VIRTUALI

Normalmente, i microcontrollori contengono al lorointerno una serie di dispositivi periferici, che vanno daisemplici comparatori, ai convertitori analogico/digitali,memorie EEPROM, UART e così via, che permettono diinterfacciarli con altri dispositivi. La varietà di periferi-che dà origine a tutta una serie di dispositivi che, purappartenendo alla stessa famiglia, si diversificano moltofra di loro. Gli SX utilizzano un differente approccio alproblema delle periferiche integrate. Abbiamo giàaccennato che, al momento, vengono prodotti solo duetipi di micro, a 18 e 28 piedini, che integrano al lorointerno solo un comparatore analogico. Anziché svilup-pare tutta una serie di dispositivi con diverse perifericheintegrate, Scenix ha preferito sviluppare un solo disposi-tivo hardware, ottimizzato per poter lavorare a frequen-ze molto elevate, e tutte le funzioni che normalmentevenivano realizzate da circuiti interni al micro, vengonorealizzate attraverso dei moduli software che prendono ilnome di periferiche virtuali, appunto perché non “fisi-che” ma realizzate da programmi che svolgono la stessafunzione attraverso un software specifico. Questa sceltaè stata possibile grazie all’estrema velocità del proces-sore che permette di processare il software di gestione

NameRA0 - RA3

RB3 - RB7RC0 - RC7

RTCC

MCLR

OSC1

OSC2VddVss

RB0 - RB2

Pin TypeI/O

I/O

I/OI/OI

I

I

I/OPP

Input Levels

TTL/CMOS/ST

TTL/CMOS/STTTL/CMOS/ST

ST

ST

ST

CMOS--

TTL/CMOS Bi-directional I/O Pin, Complimentary Drive.

Bi-directional I/O Pin; MIWU mode;Comparator output.

Bi-directional I/O Pin; MIWU mode.

Bi-directional I/O Pin.

Input to Real Time Clock/Counter.

Master Clear (reset) input. This pin is an acti-ve low reset to the device.

Oscillator crystal input - external clocksource input.

Weakly pulled to Vdd internally on RC mode.

Positive supply for logic and I/O pins.

Ground Reference for logic and I/O pins.

Description

La famiglia di microcontrollori SX di Scenix si compone al momento di duedispositivi: uno a 18 piedini ed uno a 28, la relativa pin-out è riportata in que-sto box. La differenza tra i due chip è rappresentata esclusivamente dal nume-ro di linee di I/O disponibili, tutti gli altri parametri sono identici e possono

essere così riassunti: velocità di 50 MIPS (50 MHz di clock); 1 istruzione perciclo di clock; ciclo di istruzione di 20ns; tempo di risposta interrupt di 60ns;memoria programma E2Flash da 2048 x 12 (10.000 cicli di scrittura garanti-ti); programmazione In-system tramite il pin OSC; 136 Bytes di RAM; alimen-

tazione da 3,3 a 6,25 volt; consumo tipico a 5V (@ 20MHz) di soli 15 mA;tutti i pin di I/O sono programmabili individualmente; tutti gli input possono

operare fino a 30 mA; compatibili con la famiglia PIC16C5X.

CO

RS

O P

ER

MIC

RO

SC

EN

IX


(anche se sarebbe meglio dire di emulazione) di questeperiferiche virtuali tanto velocemente da risultare “tra-sparente” durante l’esecuzione di un programma. I van-taggi di una tale scelta sono evidenti: uno stesso dispo-sitivo diventa un sistema aperto a seconda dei modulisoftware che verranno implementati nello stesso. Poichési sta parlando di software, e questi micro sono ripro-grammabili, uno stesso circuito potrà essere modificatoanche nelle funzionalità di interfacciamento e di comu-nicazione con altri dispositivi semplicemente modifican-do parti di programma.

IL PROCESSORE

Dopo aver esaminato a grandi linee gli elementi checontraddistinguono questa nuova famiglia di microcon-trollori, ci accingiamo ora ad entrare nel dettaglio delladescrizione degli Scenix. Come già citato, sono attual-mente disponibili nella famiglia due componenti: SX 18(a 18 piedini) e SX 28 (a 28 pin). L’SX 18 presenta 12linee di I/O, tutte configurabili come ingresso o uscitaindipendentemente, una linea di ingresso per il contato-re (RTCC), due piedini per l’oscillatore e per la pro-grammazione/emulazione, un piedino di reset (MCLR)oltre ovviamente alle due alimentazioni. L’SX28 presen-ta, rispetto al precedente, 8 linee di I/O in più; i due

rimanenti piedini non risultano collegati. Vediamo ora lastruttura interna attenendoci allo schema a blocchi ripor-tato in queste pagine. Partendo dal lato in alto a sinistra,si riconoscono i due piedini del Clock (OSC1 e OSC2);tale clock può essere esterno, realizzato con un quarzood un risuonatore ceramico, oppure interno, alla fre-quenza fissa di 4 MHz. Il clock interno può essere divi-so, fino a far lavorare il micro a 31.25 KHz. Trattandosidi un oscillatore realizzato con una rete RC (Resistenza- Condensatore), la precisione non è elevata a causadella tolleranza di questi componenti, viene infatti con-siderata una tolleranza del +/- 8 %. Il clock così realiz-zato, può subire o meno una divisione per 4 mediante unblocco di divisione inserito per mantenere la compatibi-lità anche a livello di velocità di esecuzione coi PIC, neiquali il clock viene appunto diviso per 4 prima di essereutilizzato dal micro.Nel caso si voglia far lavorare gli Scenix alla massimavelocità, occorre selezionare la modalità Turbo in cui ilclock di sistema coincide come frequenza col clockesterno. Sotto a questi blocchi troviamo il piedino diMCLR, cioè il piedino di Reset, attivo basso, che va adalimentare il blocco della logica relativa, unitamente adun gestore di Power on che si occupa di resettare il microquando a questo viene data alimentazione onde evitareinconvenienti durante l’esecuzione delle prime istruzio-

Per lavorare con i microcontrollori SX è disponibile un particolare pacchetto di sviluppo denominato SX-KEY che si compone essenzialmente di un modulo in SMT da collegare tra i pin OSC del micro e la porta

seriale di un Personal Computer. Il sistema SX-Key diventa così un dispositivo con il quale risulta possibileprogrammare serialmente il micro direttamente nel circuito applicativo (programmazione in-system) ed inaggiunta consente di accedere alle operazioni di debug (una finestra di esempio è riportata in questo box)

per le quali gli SX sono già predisposti. L'SX-Key è dunque un sistema di sviluppo e programmazione in-circuit ma anche e soprattutto un emulatore hardware in tempo reale a tutti gli effetti consentendo

la gestione di istruzioni passo passo e di break-point.

CO

RS

O P

ER

MIC

RO

SC

EN

IX


funzionamento. Sia il WDT che l’RTCC, che sono deicontatori ad 8 bit e possono prevedere l’utilizzo di unPrescaler, cioè di un dispositivo che ne amplia le possi-bilità di conteggio. Nella parte superiore dello schema ablocchi interno è presente un circuito per la gestionedegli interrupt. Rammentiamo che un interrupt è eventoin grado di bloccare il programma in esecuzione perandare a gestire una differente sequenza di istruzioni(routine di risposta all’interrupt); terminata l’esecuzionedi questa routine, il programma ritorna all’esecuzionedel programma.Negli Scenix, un interrupt può essere generato interna-mente dal timer, quando questo termina il conteggio,oppure da un evento esterno. L’ interrupt generato daltimer può essere utilizzato ad esempio in un orologio,che ad intervalli definiti deve andare ad aggiornare ilconteggio dei secondi e dei minuti. Gli interrupt esternisono invece utili per gestire eventi quali la pressione diun tasto, il passaggio da un livello logico ad un altro ecosì via. Ad “azionare” questi interrupt esterni provvedeun blocco denominato MIWU (Multi Input Wake Up)che controlla la porta B, una delle porte di ingresso/usci-ta attraverso le quali il microcontrollore comunica con ilmondo esterno. Il blocco MIWU ha una funzione speci-fica che è la seguente: quando il micro lavora normal-mente, gestisce come abbiamo detto la logica degli

alla condizione operativa normale. Infine, sulla estremadestra dello schema a blocchi troviamo il circuito delcomparatore analogico: si tratta dell’unico dispositivoanalogico presente nel microcontrollore, e fa capo allaporta B. Il Bus Dati Interno che separa lo schema a bloc-chi è “la strada” sulla quale viaggiano i dati interna-mente al microcontrollore.Nella parte inferiore dello schema troviamo il blocco diPipeline che permette di aumentare la velocità di esecu-zione dei programmi. In effetti, quando il microcontrol-lore deve eseguire un’istruzione, ha necessità di esegui-re quattro distinte fasi operative: - Fase di Fetch: vienecaricata dalla memoria programma l’istruzione che deveessere eseguita; - Fase di Decode: l’istruzione vienedecodificata, viene cioè “interpretato” dal microproces-sore il tipo di operazione che deve essere eseguito; -Fase di Execute: l’istruzione, precedentemente decodifi-cata, viene effettivamente eseguita; - Fase di Write: irisultati dell’operazione vengono scritti nella destinazio-ne, memoria o registro. Ciascuna di queste fasi richiedeun ciclo di clock e ciò significa che per eseguire ogniistruzione occorrerebbero quattro cicli di clock. La tec-nica del Pipeline prevede però che, mentre si sta ese-guendo la fase due (Decode) di un’istruzione, contem-poraneamente viene eseguita la fase uno (Fetch) dell’i-struzione successiva. Proseguendo, mentre della prima

connettore 4 poli

unità di programmazioneed emulazione

cavo coassiale

connettore per la portaseriale DB9

come collegare l’emulatore

SX-KeySia la programmazione

che l’emulazione avviene attraverso l’interfaccia SX-Key che va collegataalla porta seriale del PC

ed al circuito targhetcome specificato

nelle figure.

ni del programma. E’ stato implementato anche undispositivo particolare denominato “Brown out” checonsente di resettare il micro quando l’alimentazionescende sotto un valore prefissato; ciò evita che, duranteun temporaneo abbassamento della tensione di alimenta-zione o in fase di spegnimento, il dispositivo funzioni inmodo anomalo. Sempre nel digramma della strutturainterna troviamo il blocco relativo al timer integrato,denominato RTCC (Real Time Clock) e al Watch Dog.Quest’ultimo dispositivo, familiare a chi già utilizza imicro, serve come sistema di sicurezza nel caso ilsoftware del micro si blocchi in un ciclo chiuso di istru-zioni (Loop), bloccando il normale funzionamento delmicro stesso. Dopo un certo intervallo di tempo, se ilWatch Dog (WDT) non viene ricaricato, questo generaun reset al microcontrollore, ristabilendone il normale

interrupt (che vedremo in dettaglio durante il Corso).Questo processore ha però la possibilità, quando nonlavora, di entrare in una condizione detta “Sleep” duran-te la quale il processore è “addormentato” permettendodi ridurre drasticamente l’assorbimento di corrente deldispositivo stesso. E’ questa una modalità molto utile adesempio nei sistemi alimentati a batteria, nei quali tene-re continuamente acceso il micro può costituire un gros-so problema per la durata delle pile stesse. Una volta cheil micro viene messo nella modalità a basso assorbimen-to, ovviamente occorre poi un sistema per “risvegliare”il microcontrollore ovvero per farlo tornare alla normalecondizione operativa. Questa funzione viene svolta dalblocco MIWU che rileva un cambiamento nello statologico di un ingresso della porta B e di conseguenzaprovvede a “risvegliare” il processore facendolo tornare

CO

RS

O P

ER

MIC

RO

SC

EN

IX


DOVE ACQUISTARE L’EMULATORE

Il sistema di sviluppo SX-Key comprende il modulo inSMT di emulazione (Skeleton Key) completo di connet-tore per i piedini Vss, Vdd, OSC1 e OSC2 del micro e dicavo con connettore DB9 per il collegamento alla serialedel PC; un manuale in lingua inglese: "SX-KeyDevelopment System"; un dischetto con tutto il softwarenecessario: assembler, programmatore, emulatore edebugger. Il sistema richiede un personal computer IBMo compatibile dotato di porta seriale, di driver floppy da3,5" e di sistema operativo Windows 95. L'emulatoreSX-Key costa 560.000 lire ed reperibile presso la ditta:Futura Elettronica, V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina(MI), tel. 0331-576139, fax 0331-578200.

istruzione si esegue la fase tre, della seconda istruzionesi esegue la fase due e di una terza istruzione si eseguela fase 1. In questo modo, in realtà è come se ogni istru-zione impiegasse un solo ciclo di clock ed essere ese-guita, in quanto contemporaneamente alla fase di unaistruzione, vengono eseguite le altre fasi delle istruzioniprecedenti o successive. Proseguendo nella lettura delloschema, troviamo i registri di uso speciale (W, FSR, PC,STATUS, OPTION e MODE) di cui parleremo ovvia-mente in dettaglio nel seguito, nonché la ALU (UnitàAritmetico Logica). Questa è l’elemento logico che ese-gue fisicamente le operazioni aritmetiche e logiche nelprocessore.Troviamo infine le aree di memoria: 136 bytes di memo-ria RAM che, come vedremo, è organizzata in banchi di16 byte, e 2 K di memoria EEPROM costituita non dabyte (quindi da 8 bit) ma da parole di 12 bit. Arriviamoora ai due blocchi che gestiscono la programmazione in-system ed al circuito che gestisce il debug (abbiamoinfatti già accennato che non occorre un emulatore ester-no per verificare i programmi in quanto è già presentenel microcontrollore la logica necessaria a testare il fun-zionamento di un programma). Infine, troviamo le dueporte di ingresso/uscita denominate Port A e Port C,l’una a 4 bit e l’altra a 8. Ricordiamo che quest’ultima èimplementata solo nei chip a 28 piedini.

L’AMBIENTE DI SVILUPPO DEGLI SCENIX

I processori Scenix sono supportati da un programmato-re/ emulatore denominato Sx-Key. Quest’ultimo si com-pone essenzialmente di un modulo in SMT terminantecon un connettore femmina a 4 terminali. Questo modu-lo deve poi essere connesso attraverso un connettorestandard a 9 poli ad una delle porte seriali di un PersonalComputer. Nel circuito dove deve essere utilizzato loScenix, occorre prevedere quindi un connettore maschioanalogo che permetta di collegare l’ Sx-Key con i duepiedini di alimentazione e i due piedini denominatiOSC1 e OSC2 a cui viene connesso normalmente ilquarzo. L’ Sx-key è dunque un dispositivo che permettedi programmare serialmente il microcontrollore diretta-

mente nel circuito che si è realizzato (programmazionein-system) ed in aggiunta di accedere alle operazioni didebug per le quali il micro è già predisposto. Insieme almodulo viene fornito un programma per Windows 95che permette di gestire la comunicazione fra il PC el’Sx-Key, nonché di assemblare ed eseguire in modalitàdi emulazone i vari programmi.Questo unico sistema di sviluppo soddisfa in effetti tuttele operazioni necessarie allo sviluppo di un programmaper gli Scenix: dispone di un editor nel quale è possibi-le scrivere il programma in Assembler; dallo stessoambiente si può compilare tale programma, trasferirloattraverso l’Sx-Key alla memoria programma del microe quindi eventualmente avviare la fase di debug, ese-guendo ad esempio delle istruzioni passo passo oppureinserendo dei break-point all’interno del programma perseguirne l’esecuzione. Durante la fase di debug è possi-bile visualizzare sul PC il contenuto dell’area di memo-ria RAM e dei registri di uso speciale, nonché seguire ilflusso di esecuzione delle istruzioni, analizzando quindise il programma si comporta come era stato previsto teo-ricamente.

LA PROGRAMMAZIONE DEGLI SCENIX

Il linguaggio naturale per ogni microcontrollore è l’as-sembler, ed è il linguaggio che normalmente vieneimpiegato dalla maggior parte dei programmatori, siahobbisti che professionisti, per la scrittura del codicenecessario al micro per funzionare. Questo non significaperò che si possa programmare solo in assembler, per gliScenix sono infatti previsti, e dovrebbero tra breve esse-re disponibili, due compilatori studiati appositamenteper gli SX: un Basic ed un compilatore C molto potenteper supportare le applicazioni professionali. Il set di istruzioni degli Scenix, cioè l’insieme delle pos-sibili operazioni che il micro può eseguire, prevede untotale di 43 istruzioni. Di queste, 33 coincidono esatta-mente con il set di istruzioni dei PIC 16C5X, mentre lerimanenti 10 sono istruzioni aggiunte a questo set perpotenziarlo e rendere quindi la programmazione più effi-ciente.


SICUREZZA

TELEALLARMESMS CON

SIEMENS S10di Alberto Ghezzi

Oltre alle normali comunicazio-ni in fonia, la rete telefonica

mobile può essere utilizzata pernumerose altri scopi. La possibilitàdi stabilire un collegamento tra dueutenti svincolato da precisi riferi-menti fisici imposti, ad esempio,dalla rete telefonica fissa, aprenuovi e sempre più interessanticampi di applicazione tanto che, èopinione di molti, attraverso le retidi telefonia mobile transiterannoinformazioni di ogni tipo e non più

getti abbiamo utilizzato un partico-lare telefono cellulare per uso indu-striale completo di modem, ilWavecom WM01. Le prestazioni diquest’apparecchiatura sono diprim’ordine ma purtroppo il costo èancora piuttosto alto. Per questomotivo abbiamo deciso di utilizza-re, nelle applicazioni in fase di svi-luppo, dei telefoni cellulari stan-dard il cui costo è sicuramente piùcontenuto. Non solo. L’enorme svi-luppo del mercato della telefoniacellulare in Italia consente di repe-rire questi modelli sul mercato del-l’usato a costi che ormai non supe-rano le 200÷300 mila lire. I dueprogetti che proponiamo questomese sono dunque decisamente piùabbordabili. Diciamo subito che inentrambe le applicazioni viene uti-lizzato un telefono Siemens S10 ilcui costo del nuovo si aggira sulle500 mila lire mentre sul mercatodell’usato la quotazione è attornoalle 200 mila lire. Abbiamo sceltoquesto modello per le sue caratteri-stiche davvero eccezionali, per lanotevole diffusione sul mercato ita-liano e per il costo contenuto.

solo voci e parole. Nei mesi scorsiabbiamo presentato alcuni progettiche sfruttano la rete GSM e chenulla hanno a che fare con la fonia:tra questi ricordiamo il sistema dilocalizzazione veicolare che inte-gra le tecnologie GPS e GSM e checonsente di seguire sullo schermodi un normale PC, anche a centi-naia di chilometri di distanza, lospostamento di qualsiasi veicolo sulquale sia stata installata un’unitàremota. Per realizzare questi pro-

unità diteleallarme

SMS

ingressoallarme

interfaccia12 V

SMS

GSM

comunicazioneremota tramite

SMS di “allarme attivo”


Due eccezionali progetti coni cellulari GSM: un

teleallarme che utilizza latecnologia SMS (Short

Message) da collegare aqualsiasi impianto antifurto(per casa o auto) e un con-trollo DTMF a due canalicon risposta. Entrambi iprogetti funzionano in

abbinamento ad un norma-le cellulare Siemens S10

senza l’impiego di alcunaparticolare interfaccia.

Possibilità di funzionamen-to sia in applicazioni mobili

che in abbinamento adimpianti fissi.

seguente scritta “Allarme attivo”; imessaggi vengono inviati al nume-ro di cellulare precedentementememorizzato nella SIM dell’S10. Ilcircuito verifica che i messaggivengano effettivamente inviati e, seciò non avviene (ad esempio perchénon c’è campo), ritenta fino a rag-giungere lo scopo. Abbiamo sceltodi inviare il messaggio di allarmead un telefono cellulare anziché adun numero telefonico fisso perchéin questo modo il sistema è più

sicuro e funziona in qualsiasi cir-costanza: l’allarme ci raggiungeovunque e gli Short Message ven-gono ricevuti anche se stiamo con-versando al telefono. Il cellulareutilizzato nel sistema di teleallarmepuò funzionare con una scheda pre-pagata, senza canone né bolletta.Ogni messaggio costa pochissimo:circa 200 lire in qualsiasi ora ogiorno della settimana per cui unascheda di taglio minimo garantiscealmeno un anno di autonomia al

Probabilmente nei prossimi mesipresenteremo le versioni di questistessi progetti con altri cellularistandard. Dopo questa breve intro-duzione occupiamoci dunque delprimo dei due progetti proposti. Iltitolo chiarisce subito di cosa sitratta: un sistema da collegare aqualsiasi impianto di allarme (dacasa o da auto) che ci avvisa - ovun-que siamo - dell’entrata in funzio-ne dell’impianto stesso. E’ evidenteche, per le sue peculiarità, questodispositivo è particolarmente indi-cato per essere installato su mezzimobili (auto, camion, natanti) purpotendo essere tranquillamenteimpiegato anche in impianti fissi alposto dei tradizionali combinatoritelefonici. Il nostro sistema diteleallarme è composto da untelefono cellulare S10 e da una(relativamente) semplice interfacciaa microcontrollore pilotata dall'im-pianto di allarme. Il dispositivoprovvede anche alla ricarica dellabatteria del cellulare. Quando l’an-tifurto si attiva, il cellulare inviadue brevi Short Message a distanzadi 30 secondi l’uno dall’altro con la


schema elettrico

lato esclusivamente di vetture e mezzimobili ma nulla vieta di utilizzare que-sto dispositivo di teleallarme per siste-mi più complessi. Oltre al controllo adistanza degli impianti antifurto diappartamenti e uffici, è possibile teneresotto controllo distributori automatici,impianti semaforici, pompe per l’irri-gazione, centraline antincendio: il tuttoa costi contenuti, con la massima sem-plicità e con attrezzature e struttureridotte all’osso. Prima di entrare nelvivo del progetto vogliamo soffermarcibrevemente sulle caratteristiche delservizio SMS (Short Message Service)disponibile su tutti i telefonini GSM.Questa tecnologia consente di inviareda un cellulare ad un altro un messag-gio che generalmente viene digitato(con grande fatica!) sulla tastiera deltelefono. In alternativa per i GSM chedispongono di ingresso dati è possibileutilizzare un computer esterno. La lun-ghezza massima dei messaggi è com-presa tra 140 e 160 caratteri a secondadel numero di bit utilizzati per ciascuncarattere (7 oppure 8). Generalmenteviene impiegato il protocollo PDU in

telefono e tutti gli altri dati che si scam-biano la stazione base e l’unità remota.Esiste poi un altro canale completa-mente separato dal primo sul qualeviaggia il segnale audio digitalizzato. Idue canali sono completamente separa-ti per cui è possibile parlare al telefonoe ricevere o inviare SMS. I messagginon vengono inviati direttamente da uncellulare all’altro ma transitano attra-verso il cosiddetto “Centro Servizi” delgestore della rete: in pratica il messag-gio viene inviato al computer centrale

della rete che si incarica poi di trasmet-terlo al destinatario. Questa proceduraè giustificata dal fatto che tramite ilcanale di controllo della rete GSM èpossibile inviare anche altri tipi di mes-saggi (fax, conferme di ricezione ecc.)che vengono gestiti e smistati dal com-puter centrale in funzione delle lorocaratteristiche. Per questo motivo èsempre necessario conoscere ed impo-stare nel GSM il numero del centro ser-vizi del gestore della rete (i numeri diTIM e Omnitel sono differenti).Analizziamo ora lo schema elettricodel dispositivo. Come si vede tutte lefunzioni fanno capo ad un microcon-trolllore (U1) PIC16F84 la cui frequen-za di lavoro viene controllata dal quar-zo Q1 da 8 MHz. Il circuito è connessoal cellulare S10 tramite quattro linee dicontrollo che fanno capo all’appositocavetto a 16 poli. Il connettoredell’S10 dispone infatti di 16 terminalimediante i quali è possibile controllaretutte le funzioni del telefono. In questaapplicazione sfruttiamo principalmentele linee 7 e 15 alle quali fa capo la portadi comunicazione seriale dell’S10. Alpin 7 corrisponde il TX, ovvero l’usci-ta dati mentre al pin 15 corrispondel’RX (ingresso dati). Dal punto di vistahardware queste linee lavorano consegnali di ampiezza compresa tra 0 e 3volt, facilmente interfacciabili al PIC.Molto più complesso è invece il proto-collo di comunicazione in quanto i datiche transitano sulla linea seriale nonsono per nulla standard e la Siemens(come del resto tutti i produttori ditelefonini) non fornisce alcuna indica-zione a proposito. Per ricostruire il pro-tocollo ci sono voluti mesi di lavoro maalla fine siamo riusciti nell’intento. Unaltro grosso problema è stato il proto-

sistema. E’ possibile utilizzare con-temporaneamente più sistemi di teleal-larme in quanto il messaggio inviato èsempre seguito dal numero (oltre chedall’ora e dalla data) del cellulare chelo ha inviato: è così possibile stabilireimmediatamente quale unità remota èentrata in allarme. Finora abbiamo par-

quanto tutti i telefoni lo implementano;più raramente viene utilizzato il modotesto. I dati dello Short Message viag-giano sul canale di controllo ovvero sulquel canale radio sempre aperto tratelefonino e cella; attraverso questocanale viaggiano anche le chiamate, idati identificativi della SIM, l’IMEI del

Traccia rame, a grandezza naturale, del

circuito stampatoutilizzato per montare il

nostro prototipo.Labasetta può essere

facilmente realizzatautilizzando il sistemadella fotoincisione


collo PDU utilizzato per l’invio degliSMS: anche in questo caso la docu-mentazione disponibile è molto fram-mentaria e l’argomento è piuttostocomplesso. Nonostante ciò, i nostri tec-nici hanno risolto anche questo proble-ma realizzando un software adatto alloscopo. Il dispositivo funziona con unatensione di alimentazione nominale di12 volt continui; in pratica è possibilealimentare il tutto con una tensionecompresa tra 8 e 18 volt. Il regolatoreU2 provvede a generare i 5 volt stabi-

lizzati necessari al funzionamento delPIC ed alla ricarica della batteria delcellulare. Durante il normale funziona-mento il circuito assorbe una correntecompresa tra 50 e 100 mA.Normalmente sul terminale di ingressocontraddistinto dalla scritta “Allarme”è presente una tensione di zero volt;quando questa tensione passa ad unlivello alto (tipicamente 12 volt) il cir-cuito si attiva inviando uno ShortMessage al numero di telefono memo-rizzato precedentemente nel telefono.

Nello stesso telefono, come vedremo indettaglio tra poco, va memorizzatoanche il numero del Centro Servizi delgestore. Tramite la linea dati, il micro-controllore verifica che il messaggiosia stato inviato correttamente e, tra-scorsi 30 secondi, ne invia ancora uno.L’ingresso di allarme si attiva solamen-te durante i fronti di salita; ciò signifi-ca che se il segnale di allarme passa da0 a 12 volt e mantiene questo livello, ilcircuito, dopo aver inviato i due SMS,non ne invia altri. La costruzione del-l’interfaccia non presenta particolariproblemi, anche in considerazione delfatto che di questo prodotto esiste lascatola di montaggio. Per questa appli-cazione è possibile utilizzare qualsiasitipo di abbonamento, con bolletta oprepagato, Tim o Omnitel. Per un cor-retto funzionamento è necessario disa-bilitare il PIN e cancellare tutti i nume-ri inseriti della memoria del telefono edella SIM-card. A questo punto biso-gna, utilizzando la tastiera del telefono,inserire nella prima posizione dimemoria il numero di telefono deldestinatario (deve ovviamente essereun numero di abbonamento GSM) einserire nella casella destinata al nomela parola “NUMERO” senza virgolettee con lettere maiuscole.Successivamente è indispensabile inse-rire nella seconda posizione di memo-ria il numero di telefono del centro ser-vizi del gestore. Se l’abbonamento èTIM digitate +393359609600, se èOMNITEL digitate +393492000200 seil vostro numero di telefono inizia con2, 4, 5 e 7 oppure +393492000300negli altri casi. Come nel caso prece-dente associate al numero appena inse-rito un nome che deve essere “CS”, concaratteri maiuscoli e senza virgolette.Non resta ora che collegare con l’appo-sito cavo il cellulare all’interfaccia,dare alimentazione e verificare chetutto funzioni correttamente. Il displaydell’S10 deve indicare che la batteriaviene ricaricata. Provate quindi a simu-lare un allarme collegando l’appositoingresso al +12 V. Dopo qualche secon-do, sul telefono del destinatario, anchese questo si trova a migliaia di chilo-metri di distanza apparirà il messaggio“Allarme attivo” seguito dall’ora, dalladata e dal numero di telefono del nostroS10. Dopo una trentina di secondi arri-verà un messaggio uguale al primo.

COMPONENTI

R1: 4,7 KohmR2: 10 OhmR3: 10 KohmR4: 10 KohmR5: 10 KohmR6: 10 KohmC1: 22 pF ceramicoC2: 22 pF ceramicoC3: 470 µF 25 VL elettroliticoC4: 100 nF multistratoC5: 100 nF multistratoD1: 1N4007DZ1: Zener 5,1 V 0,5 WU1: PIC16F84 (MF250)U2: 7805Q1: quarzo 8 MHzVarie:- zoccolo 9+9 pin;- morsetto 2 poli;- cavo collegamento S10;- circuito stampato cod. S250.


Il progetto del teleallarme SMS con S10 è disponibile in scatola dimontaggio (cod. FT250) al prezzo di 95.000 lire. Il kit comprendetutti i componenti, il microcontrollore già programmato, le minu-terie, il contenitore ed il cavo di collegamento al cellulare S10. Nonè ovviamente compreso il cellulare. Il microcontrollore utilizzatonel circuito (cod. MF250) è disponibile anche separatamente alprezzo di 45.000 lire. Il materiale va richiesto a: FuturaElettronica, V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina (MI), tel. 0331-576139, fax 0331-578200.

l’interfaccia per S10in pratica


Avete una casa in montagna e dovete accendere a distanzal’impianto di riscaldamento? Niente di più facile: collegate

alla linea telefonica una chiave DTMF e con le uscite pilotate lacaldaia o qualsiasi altro dispositivo elettrico. Il problema nascese la casa non dispone di un impianto telefonico: in questocaso bisogna richiedere l’allacciamento, sottoscrivere unnuovo abbonamento con i costi relativi e pagare il canonebimestrale. In tutto la spesa supera il milione l’anno.Proprio per questo motivo, ed in considerazione dell’e-norme diffusione dei telefoni cellulari, ultimamente ilnumero dei contratti fissi relativi alle seconde case si èdrasticamente ridotto. Non disponendo di una lineafissa o non volendo sottoscrivere un nuovo contrattoè possibile utilizzare un cellulare per realizzarequesto tipo di controllo remoto. Il progetto descrit-to in queste pagine consente appunto di coman-dare a distanza ogni dispositivo elettrico o atti-vabile elettricamente, impiegando all’uopo unqualsiasi telefono a selezione in multifrequen-za, o un cellulare capace di inviare i bitoniDTMF (lo fanno praticamente tutti...) conla sua tastiera. L’unità qui proposta è desti-nata quindi a tutte le applicazioni di teleco-

mando nelle quali per ragioni pratiche non èpossibile ricorrere ad altro: non si limita all’accensio-

ne/spegnimento del riscaldamento o dell’allarme di una casadi villeggiatura, ma può servire convenientemente per attivare pompe

NOVITA’

Consentedi attivarea distanzadue carichi dipotenza o diverificarne lostato.Indispensabilein tutti quei casidove non esista unalinea telefonica e nelleapplicazioni mobili.Funziona anche conabbonamenti prepagati.Può essere attivato adistanza mediante un altrocellulare (GSM o ETACS) ocon un telefono fisso funzio-nante in multifrequenza.

di Arsenio Spadoni

TELECONTROLLODTMF 2 CANALI

CON S10


d’irrigazione in zone agricole, per con-trollare un impianto di illuminazioneesterno che faccia pensare alla presen-za di persone in locali invece disabitati,e in altro ancora; in campo mobile,usato in abbinamento con l’antifurto amessaggi SMS (pubblicato in questostesso fascicolo) permette di bloccarel’impianto elettrico o l’arrivo del com-bustibile al motore in caso di allarmeperché un ladro sta portando via l’auto-mobile. Un altro impiego interessanteriguarda il noleggio delle “moto d’ac-qua”: quando un utente si allontanatroppo dalla boa o comunque esce dalcampo limite oltre il quale può naviga-re, occorre qualcosa che possa richia-marlo, ovvero arrestare la sua corsa seegli non lo fa da solo; esiste perciò ilradiocomando, inutile però se il natan-te è ormai fuori campo. Il sistemamigliore resta quindi il comando dacellulare, che riesce a coprire un raggiodecisamente vasto senza aggiungereapparecchiature costose ed utilizzandole infrastrutture preesistenti.Insomma, l’utilità del sistema è notevo-le e non può essere limitata ad unadescrizione sommaria. In questo artico-lo possiamo però descrivere adeguata-mente l’unità di telecomando, la suastruttura ed il funzionamento.

PRINCIPIO DIFUNZIONAMENTO

Entriamo allora nel merito della que-stione dando una prima occhiata alloschema elettrico dell’interfaccia: sitratta di una ricetrasmittente, ovvero diuna scheda che viene eccitata daicomandi giunti al cellulare S10 e cherisponde trasmettendo mediante lostesso telefonino dei toni indicanti lasituazione impostata. Praticamente è laperiferica del telecomando, mentre l’u-nità trasmittente è un qualsiasi telefono- anche fisso - con selezione in multi-frequenza (DTMF) oppure uno di vec-chio tipo (ad impulsazione) abbinato adun tastierino di quelli che servono atelecomandare le segreterie telefonichedalle cabine. Ovviamente è anche pos-sibile utilizzare un qualsiasi cellulareGSM o ETACS. Il funzionamento del-l’insieme è il seguente: la nostra sche-da va collegata ad un cellulare di tipoSiemens S10 (è stata progettata peresso e per quelli compatibili) con l’ap-

si chiama il numero del telefonino S10,questi trasferisce lo stato di chiamataalla logica della scheda, dalla qualeparte la risposta per l’impegno dellalinea: ora da lontano, sentito che smet-te il tono di libero, si possono mandarei segnali per il comando dei relè (perfarli eccitare o ricadere...) sfruttando latastiera e generando così in linea deibitoni DTMF.Nel dettaglio, per conoscere lo stato diogni canale basta inviare la sequenza#1 per RL1 e #2 per il relè 2, mentreper cambiarne la condizione si batte *1per il relè 1 e *2 per il secondo canale;

comando #(cancelletto), il tono conti-nuo segnala che il relè è chiuso, mentrequello pulsante indica che è aperto.Finite le operazioni si può riappenderela cornetta o comunque chiudere lacomunicazione: l’unità remota ed ilrelativo cellulare provvedono subitodopo a staccare la connessione. Andiamo adesso a vedere da vicino ilcircuito della periferica esaminandonei dettagli lo schema elettrico: notia-mo innanzitutto che è ridotto all’essen-ziale e risulta alquanto semplificatograzie all’adozione di un microcontrol-lore PIC16C84 usato come gestore del-

interfacciaDTMF

12V RL2

SIEMENSS10

cellulare

chiamata infonia

telefono direte fissa

RL1

posito cavetto a 16 terminali, quindi idue relè d’uscita possono essere con-nessi ai carichi; naturalmente va dataun’alimentazione appropriata. Con unsecondo cellulare o da un telefono fisso

ogni comando con l’asterisco invertelo stato precedente, nel senso che, se unrelè si trova a riposo, l’arrivo dellasequenza di bitoni lo eccita, e vicever-sa. Quanto all’interrogazione con il

Il prototipo dell’interfaccia a montaggio ultimato.


l’interfaccia con il telefonino, sia perquanto riguarda i codici digitali dellaporta seriale, sia per l’interpretazionedei bitoni DTMF e delle rispettive cifrebinarie ottenute da un decoder DTMFdi tipo 8870. Partendo da zero e quindidall’istante in cui viene applicata l’ali-mentazione (12÷15 Vcc) ai punti +V emassa, seguiamo passo per passo quel-lo che succede: subito il microcontrol-lore U1 inizializza i propri I/O settandocome ingressi i piedini 1, 6, 7, 8, 9, 10,11 (rispettivamente RA2, RB0, RB1,RB2, RB3, RB4, RB5) e come uscite12, 13, 17 e 18 (RB6, RB7, RA0,

RA1). Tramite il pin 11 verranno rice-vuti i dati in arrivo dal canale TXDdella seriale del cellulare, mentre dal12 escono gli impulsi TTL, ridotti a 3V(livello alto compatibile con la logicadel Siemens S10) diretti all’inputRXD; tramite il pin 13 il microcontrol-lore invia in linea i toni acustici (conti-nuo e pulsante) indicanti lo stato delleuscite della scheda, sfruttando l’ingres-so audio MIC, abilitato con tutta lasezione audio esterna mediante il pon-ticello realizzato tra i pin 12 e 13 delconnettore dell’S10. L’abilitazionedella BF esterna viene evidenziata da

un particolare simbolo che compare suldisplay del cellulare.Dalla linea AP (uscita per altoparlanteesterno) l’audio del telefono giungeall’ingresso del decodificatore DTMFU2, il secondo “pezzo forte” del circui-to: esso riceve i bitoni, li identifica concertezza, e li converte nei corrispon-denti valori binari, quanto serve perfarli poi leggere dalle linee RB0, RB1,RB2, RB3 del microcontrollore.Quando con un telefono fisso o radio-mobile chiamiamo il numero del cellu-lare collegato alla scheda questi tra-smette al PIC il messaggio di chiamatain arrivo lungo il canale TXD: il micro- essendo stato programmato con unsoftware (peraltro molto pesante) capa-ce di gestire il protocollo dell’S10 -riconosce il codice e risponde generan-do lungo la linea RXD un messaggioche ordina al cellulare di prendere lacomunicazione, ovvero di risponderealla chiamata. Ora l’S10 è pronto aricevere i toni, ed attende sul bus a 4 bitche l’8870 (U2) gli mandi i corrispon-denti valori binari: va notato che l’usci-ta del decoder DTMF è dotata di unlatch che mantiene i quattro fili Q1,Q2, Q3, Q4, ogni volta nell’ultima con-dizione rilevata, e che all’arrivo di unnuovo segnale valido pone a livello altoil pin 15 (STD) per tutta la sua durata;pertanto il microcontrollore aspetta la

schema elettrico

L’intefaccia DTMFè stata alloggiatain un contenitore

plastico TekoCoffer2. Il

dispositivo vienealimentato con unadattatore da rete

220/12 volt.


e # a 1101) perciò può provvedere diconseguenza: se arriva un comandopreceduto da un asterisco (*) verifica inRAM quale è la condizione dellarispettiva uscita, quindi la inverte; seinvece il primo carattere riconosciuto èun cancelletto (#) verifica sempre lostato del canale interessato, tuttaviaabilita una routine di comunicazione, egenera un segnale BF corrispondentead esso, inviandolo poi -tramite il pie-dino 13- alla linea MIC e perciò all’in-gresso per microfono esterno del cellu-lare, che provvede a trasmetterlo altelefono con cui svolgiamo il controlloa distanza. Nella cornetta di quest’ulti-mo possiamo perciò sentire, in basealle note acustiche, in che stato è l’u-scita richiesta: il tono continuo corri-sponde a relè eccitato, quello disconti-

numero (1 o 2) del canale; se, ad esem-pio, arriva #1, il PIC va a leggere inmemoria la condizione assegnata all’u-scita 1 (pin 17, RA0) e poi genera unanota continua (segnale rettangolare ad1 KHz) se il livello é alto, o pulsante(treni di impulsi, sempre ad 1 KHz) setrova lo zero logico. Se il comando inarrivo è #2 vien letto lo stato del cana-le 2 (piedino 18) e quindi si provvedealla stessa maniera e con i medesimicriteri anzidetti.Questo per quanto riguarda la modalitàdi interrogazione a distanza; invece peril modo di comando sono validi i mes-saggi *1 ed *2, che descriviamo qui diseguito: ricevendo un codice precedutoda * il microcontrollore avvia la fase diprogramma che gestisce l’aggiorna-mento dello stato delle linee RA0 ed

Notate che durante una comunicazionesi può agire liberamente con i comandi,inviandone più di uno, ovvero attivan-do e disattivando più volte lo stessocanale, leggendone lo stato, ecc. Ilsoftware prevede un time-out per chiu-dere la conversazione, nel senso chetrascorso un minuto dalla ricezione del-l’ultimo comando valido (dell’ultimobitono) invia al cellulare il messaggiodi chiusura comunicazione tramite ilpiedino 12 e da esso lungo la portaseriale (RXD). Volendo sospendere latelefonata prima è sufficiente riappen-dere la cornetta del telefono (ovverochiudere la chiamata se si trasmette daun altro radiomobile...): la rete GSMidentifica il segnale di fine conversa-zione ed invia il relativo messaggio alcellulare remoto S10, che interrompe il

commutazione 0/1 logico sul predettopin 15, dopodiché legge lo stato del busdi 4 bit.Se con il telefono battiamo i tasti utili adare i comandi o a leggere la condizio-ne delle uscite, al punto AP giungonodei bitoni in multifrequenza che vengo-no passati all’ingresso dell’U2, il qualeli amplifica e cerca di identificarli: irispettivi valori (numeri o simboli) ven-gono espressi in forma binaria sulle 4uscite, quindi l’STD dà un impulsopositivo per ogni bitono, attivando l’ac-quisizione da parte del PIC.Ovviamente il software dell’U1 è ingrado di leggere i valori numerici per-ché conosce la corrispondenza tra bito-ni e combinazioni di Q1, Q2, Q3 e Q4(l’1 equivale a 1000, 2 a 0100, * a 0101

nuo a relè in riposo.Per chiarire la gestione della rispostavediamo caso per caso come reagisce ilmicrocontrollore, partendo dalle richie-ste di stato: esse sono precedute da # ecomposte da due caratteri in tutto,ovvero il predetto cancelletto ed il

RA1, ovvero dei transistor T1 e T2 epertanto dei relè. Se il decoder DTMFriconosce la sequenza *1 il PIC leggein RAM la condizione assegnata al pie-dino 17, quindi la inverte e carica lostato opposto: insomma, se trova 0 losostituisce con 1, mandando questoall’uscita RA0; adesso il transistor T1,prima interdetto, viene polarizzato inbase fino alla saturazione ed alimentala bobina del RL1, lo scambio delquale si chiude tra C ed NA. Se vice-versa in RAM si trovava 1, viene sosti-tuito con 0 ed il transistor torna inter-detto, lasciando ricadere il relè. Lostesso vale per il canale 2, fermorestando che le azioni ed i livelli logiciriguardano il piedino 18 (RA1) il tran-sistor T2 ed il RL2.

Il connettore dell’ S10 (nel dise-gno è visto da sotto) dispone di

16 terminali oltre alla presacoassiale per antenna esterna.


COMPONENTI

R1: 4,7 KohmR2: 4,7 OhmR3: 10 KohmR4: 22 KohmR5: 15 KohmR6: 4,7 KohmR7: 1 KohmR8: 330 KohmR9: 47 KohmR10: 47 KohmR11: 100 KohmR12: 1 KohmR13: 15 KohmC1: 470 µF 35 VL elettroliticoC2: 22 pF ceramicoC3: 22 pF ceramico

C4: 100 nF multistratoC5: 100 nF multistratoC6: 100 µF 25 VL elettroliticoC7: 100 nF multistratoC8: 4,7 µF 25 VL elettroliticoD1: 1N4007D2: 1N4148D3: 1N4007D4: 1N4007T1: BC547T2: BC547U1: PIC16C84 (MF251)U2: 8870U3: 7805Q1: quarzo 8 MHzQ2: quarzo 3,58 MHzRL1: relè 12V 1 scambioRL2: relè 12V 1 scambio

Varie:- zoccolo 9+9 pin (2 pz.);- morsettiera 2 poli;- morsettiera 3 poli (2 pz.);- plug femmina alim. da c.s.;- dissipatore per TO220;- circuito stampato cod. S251.

interfaccia DTMF in pratica

collegamento. Il microcontrolloremontato sulla scheda invece non fa unapiega, nel senso che non considera latelefonata in sé: infatti nei confronti delcellulare si limita a dare il comando dirisposta quando esso gli manda il mes-saggio di chiamata in arrivo, e per ilresto non gli importa nulla, tanto piùdel fine conversazione. Bene, dettoquesto si può concludere osservando idettagli rimasti finora esclusi: innanzi-tutto l’alimentazione della logica, rica-vata da un regolatore integrato a tre pin7805 che abbassa a 5V (stabilizzati) i12÷15 volt applicati all’ingresso +V; ildiodo D1 protegge tutto il circuito dal-l’inversione di polarità. Notate poi lalinea di ricarica della batteria del cellu-lare: viene sfruttato il +5V uscentedall’U3, che raggiunge il piedino 16

del connettore multifunzione; la tensio-ne è più che sufficiente perché l’S10Siemens ha una batteria da 3,6 volt. Lasezione di ricarica assorbe una correntecompresa tra 50 e 100 mA mentre ilresto del circuito, con i relè a riposo,assorbe una ventina di milliampere.Infine, osservate il bipolo R4/C4, cheprovvede al disaccoppiamento in conti-nua tra l’uscita del microcontrollore el’ingresso per microfono esterno deltelefonino, garantendo il transito delsegnale audio. Ancora, la linea facentecapo al piedino 1 del PIC è per ora inu-tilizzata: si tratta di un ingresso confi-gurabile, in applicazioni che vedretepubblicate in futuri articoli, comeingresso di allarme utile per usare lascheda anche come segnalatore telefo-nico di furto, incendio, ecc. Dunque,

giunti a questo punto dovremmo averspiegato ogni cosa riguardante il circui-to: ora vediamo come lo si realizza.


Innanzitutto occorre preparare la baset-ta stampata della quale trovate in que-ste pagine la traccia del lato rame agrandezza naturale. Va detto che nono-stante si tratti di un dispositivo com-plesso, sofisticato e ad alte prestazioni,la realizzazione è alla portata di tutti ead ogni modo di chiunque abbia unminimo di esperienza di montaggi elet-tronici, kit e vari: al limite è richiestauna certa attenzione quando bisognafare i collegamenti del cavetto che col-lega la scheda con il cellulare. Per


Traccia lato rame del’interfaccia in dimensioni reali.

quanto riguarda il software contenutoall’interno del micro non c’è alcun pro-blema: il microcontrollore già pro-grammato può essere richiesto alladitta Futura Elettronica (tel0331/576139) la quale mette a disposi-zione anche il kit completo del disposi-tivo. Il cablaggio dell’interfaccia nonrichiede più di un’oretta di lavoro.Come al solito inserite e saldate perprimi i componenti a più basso profiloe quelli passivi, seguiti via via dai com-ponenti polarizzati, dai semiconduttori

vi al cavo di collegamento al cellulareS10 vanno saldato direttamente allabasetta prestando la massima attenzio-ne al loro corretto posizionamento. Inalternativa è possibile fare ricorso aduno strip a 10 poli. E’ consigliabilealloggiare la basetta in un contenitoredi adeguate dimensioni per evitare pos-sibili corto circuiti con superfici metal-liche e per dare una veste “professiona-

le” ad un progetto che sicuramente dalpunto di vista tecnico è più che profes-sionale oltre ad essere assolutamenteoriginale. A quanto ci risulta, infatti,non esistono attualmente in commerciodispositivi di questo tipo. Ultimato ilmontaggio non resta che verificare ilcorretto funzionamento del tutto. LaSIM-card da inserire all’interno deltelefono può essere di qualsiasi tipo,

e, per ultimi, dai due relè. Per quantoriguarda gli integrati, consigliamo difare uso degli appositi zoccoli. Il rego-latore a 5 volt va dotato di un piccolodissipatore di calore; per l’alimentazio-ne abbiamo previsto una presa plug dacircuito stampato alla quale andrà col-legato lo spinotto dell’adattatore di retein grado di fornire i 12 volt necessari alfunzionamento del circuito.

LE USCITE

II relè utilizzati sono in grado di regge-re correnti massime di 5 ampere; qua-lora i carichi funzionino con correntimaggiori si dovrà fare ricorso ad ade-guati servo-relè controllati da RL1 eRL2. Per facilitare i collegamenti diuscita, abbiamoprevisto l’impiego di morsetti conpasso di 5 millimetri. Ricordiamo chequelli contraddistinti dalla scritta “IN”attualmente non svolgono alcuna fun-zione. Come accennato in precedenza,dal momento che il PIC aveva unaporta di I/0 libera, abbiamo previsto uningresso supplementare per successiveeventuali espansioni. I terminali relati-



L’intefaccia per controllo remoto con Siemens S10 è disponibile inscatola di montaggio (codice FT251K) al prezzo di 110.000 lire. Il kitcomprende tutti i componenti, il microcontrollore già programmato,la basetta forata e serigrafata, il cavo di collegamento al cellulare edil contenitore. Non è compreso il cellulare e l’alimentatore a 12 volt.Il microcontrollore PIC16C84 già programmato è disponibile ancheseparatamente (MF251) al prezzo di 45.000 lire. Il materiale varichiesto a: Futura Elettronica, V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina(MI), tel. 0331-576139, fax 0331-578200.

TIM o Omnitel, con bolletta o prepa-gata. E’ evidente che l’impiego di unascheda prepagata non pone problemi dialcun tipo in quanto, come noto, ilcosto della telefonata è sempre a caricodel chiamante, per cui una scheda ditaglio minimo garantirà almeno unanno di funzionamento al sistema. E’consigliabile disabilitare il PIN deltelefono per evitare che un’accidentalespegnimento e riaccensione del cellula-re blocchi il dispositivo. Il nostro cir-cuito, infatti non effettua alcun control-lo sul codice del PIN e sull’accensione

e spegnimento del telefono il qualedeve essere acceso manualmente dopoil collegamento alla scheda tramitel’apposito connettore.

IL COLLAUDO

Alimentate dunque l’interfaccia e veri-ficate che sul display del cellulareappaia il simbolo di “ricarica batteria”e di abilitazione della fonia esterna(rappresentata da una cuffietta). A que-sto punto con un altro cellulare o conun telefono fisso chiamate il numero

dell’S10 e verificate che il dispositivorisponda alla chiamata ed instauri lacomunicazione. Inviate i toni #1 e #2:in entrambi i casi il sistema genererà untono discontinuo in quanto i contattidei relè sono inizialmente aperti.Provate ora ad inviare *1 e verificateche il primo relè chiuda i contatti ed ilsistema generi un tono continuo.Interrogate il sistema inviando #1:anche in questo caso il tono generatosarà continuo. Provate ora ad attivare espegnere il secondo canale verificandoche tutto funzioni come per il primocanale. Qualora per circa un minutonon giungano più toni DTMF dal corri-spondente, il sistema interrompe lacomunicazione. La linea “cade” imme-diatamente anche se il chiamante riag-gancia la cornetta. Durante le proveeffettuare con il nostro telecontrolloabbiamo riscontrato che il sistema èparticolarmente immune ai disturbi:anche controllando carichi induttivi dipotenza elevata il dispositivo ha sem-pre funzionato correttamente. Nonresta ora che installare in maniera defi-nitiva il dispositivo verificando che il“campo” sia sufficiente.

Sistema di trasmissione adistanza audio/video a 2,4 GHza 4 canali composto da una

unità trasmittente e da una unitàricevente. Possibilità di scegliere

il canale di lavoro tra quattro diffe-renti frequenze. Potenza RF: 10 mW,portata di circa 100 metri. Al tra-smettitore può essere applicato il

segnale video proveniente da qual-siasi sorgente (telecamera, video-registratore, uscita SCART TV,ecc.) nonché un segnale audio ste-

reo. Il ricevitore dispone, oltre alleuscite standard video e audio (stereo),

anche di un segnale modulato in RFda collegare alla presa diantenna di qualsiasi TV.Trasmettitore e ricevitore

vengono forniti con i rela-tivi alimentatori da rete e

con tutti i cavi di collegamento.

Sistema di trasmissione a distanza audio/video a 2,4 GHzcomposto da una unità trasmittente con potenza di 10 mW eda una unità ricevente. Grazie all’impiego di antenne diret-tive ad elevato guadagno incorporate in ciascuna unità, laportata del sistema è di circa 400 metri; frequenza di lavoro:2430 MHz; larghezza di banda canale audio: 50 ÷17.000Hz; alimentazione dei due moduli a 12 volt con consumi di110 mA per il trasmettitore e di 180 mA per il ricevitore. Altrasmettitore può essere applicato il segnale video prove-niente da qualsiasi sorgente (telecamera, videoregistratore,uscita SCART TV, ecc.) di tipo video composito di 1 Vpp su75 Ohm, nonché un segnale audio di 0,8 V su 600 Ohm,entrambi tramite connettori RCA. Il ricevitore dispone didue uscite standard audio/video.Dimensioni:150x88x40mm, completi di alimentatorida rete e cavi di collega-mento.

SISTEMI SENZASISTEMI SENZA FILI AFILI AUDIO/VIDEO 2,4 GHzUDIO/VIDEO 2,4 GHz

V.le Kennedy, 96 - 20027 RESCALDINA (MI)Tel. (0331) 576139 r.a. - Fax 578200 - www.futuranet.it

4 canali da 10 mW4 canali da 10 mW monocanale da 10 mWmonocanale da 10 mWCodCod. FR99. FR99LirLire 470.000e 470.000

CodCod. FR120. FR120LirLire 295.000e 295.000


Icondizionatori d’aria per grandi ambienti, così comegli impianti di riscaldamento domestici e non, di qua-

lunque tipo essi siano, vengonosempre controllati medianteun termostato, cioèun dispositivo (elettro-nico o elettromeccani-co) in grado di misu-rare la temperatura nelluogo da riscaldare oraffreddare, interve-nendo per corregge-re l’eccessivocalore o il trop-po freddo.L’adozione deltermostato è lasoluzione miglioreperché consente di atti-vare automaticamente l’im-pianto, senza dover interveniremanualmente, ad esempio, peraccendere la caldaia quando ci si accorgeche fa un po’ troppo freddo, e per spegnerla non appe-na nell’ambiente si è instaurato il clima adatto e si

comincia a “boccheggiare” dal caldo. Allo scopo, ildispositivo ha generalmente un contatto elettromecca-nico (a relè) semplicemente per aprire o chiudere il cir-

cuito elettrico delle resi-stenze del riscaldatore,o per dare il comandodi attivazione ad unservo-relè o telerutto-re che apre il brucia-tore di una caldaia o

accende il compressoredel condizionatore d’aria.

Siccome in casa e nei grandi localiquali gli uffici aperti al pubblico, i

saloni per cerimonie, lesale stampa, le aulescolastiche e per riu-nioni, ecc., il termo-stato è spesso evolentieri moltodistante dall’apparatosul quale deve agire,

occorre tirare linee decisamente lunghe e talvolta biso-gna (se non lo si è previsto in anticipo) eseguire operemurarie per incassare i fili di collegamento evitando di

HOME AUTOMATION

TERMOSTATOCON ATTIVAZIONE

VIA RADIODovete comandare a distanza l’accensione e lo spegnimento di una caldaia

o di un impianto di condizionamento? Ecco una brillante soluzione senza fili:due unità in grado di interfacciare via radio a 433,92 MHz il termostato

(elettromeccanico o elettronico) con il sistema da gestire. La portata è sufficiente a coprire grandi appartamenti e villette anche di più piani.

di Francesco Doni


posare all’esterno canaline antiesteti-che e oltretutto scomode in svariatesituazioni pratiche. L’installazione diun termostato per il riscaldamento o ilcondizionamento può quindi crearenon poco fastidio, per non parlare deicosti: ammettendo di fare da sè un col-legamento ad una distanza - ad esem-pio - di 20 metri, occorrono circa70mila lire di cavo e canaline esterne,più i tasselli ed eventuali raccordi;dovendo murare l’impianto il costo èinferiore per cavi e guaina, ma vannoaggiunti tutti i materiali edili, nonché lapittura per ridare la tinta alle paretidove sono state fatte le “tracce”. Se poiil lavoro lo affidate ad un professionistail costo lievita oltre il mezzo milione dilire. Per evitare grandi spese e tantifastidi (gli operai per casa, le pedate dicemento, la polvere...) esiste la soluzio-ne “cordless” e ve la proponiamo inqueste pagine: in pratica potete coman-dare a distanza l’impianto di riscalda-mento o di condizionamento via radio,

con un collegamento senza fili, adope-rando la coppia trasmittente/riceventeche abbiamo progettato e realizzatoappositamente; il termostato dovràdisporre semplicemente di un contattoelettromeccanico normalmente aperto,ed andrà connesso all’ingresso del TXcon due corti spezzoni di filo, mentrel’RX - disponendo di un relè mono-scambio - andrà collegato direttamente

alla linea di controllo dell’impianto, odirettamente in serie ad uno dei cavi dialimentazione, come un interruttore.Insomma ciò che vi proponiamo non èun termostato vero e proprio, masostanzialmente un particolare radioco-mando fatto per essere gestito da untermostato: lavora a 433,92 MHz edispone di un trasmettitore quarzatoche permette di coprire una distanza di

schema elettrico del trasmettitore


circa 80 metri anche in presenza diostacoli (tra le mura domestiche) equasi 400 in aria libera, dotando leunità di antenne costituite semplice-mente da uno spezzone di filo di ramelungo 17 cm. Del sistema va subitodetto che la trasmittente funziona a pilaed è del tipo Zero-Power, nel senso chesi attiva per un paio di secondi ognivolta che il contatto del termostatocambia di stato, quindi si pone a riposoassorbendo una corrente molto ridotta:al massimo 200 microampère (0,2 mA)così da risparmiare la pila.

L’UNITA’TRASMITTENTE

Vediamo dunque il sistema partendoproprio dall’unità TX, il cui schemaelettrico è mostrato in queste pagine:l’ingresso di controllo è l’IN, al qualedeve essere collegato il contatto del ter-mostato; a tal proposito bisogna osser-vare che (per la struttura della logica) è

necessario adoperare il contatto dicomando del riscaldamento, cioè unoche sia aperto quando viene superata latemperatura impostata, e chiuso aldisotto di questa. Lo diciamo perché lagran parte dei termostati, soprattutto diquelli elettromeccanici bivalenti (es. ilC15 della Fantini Cosmi) dispone nondi un interruttore ma di un deviatore:esso chiude su un lato (riscaldamento)quando la temperatura è minore delvalore impostato con la rotella dicomando, e sull’altro (condizionatore)se invece fa più caldo di quanto pro-grammato. Se volete vederla da unaltro punto di vista considerate che ilcontatto può essere normalmente aper-to o normalmente chiuso a seconda dellato a cui ci si attacca rispetto al capocentrale. Ad ogni modo se avete un ter-mostato da riscaldamento usate l’unicointerruttore disponibile, mentre sedisponete di uno bivalente prendete ilcontatto con il simbolo del sole, ovveroquello riservato al solito riscaldamento,

perché è normalmente chiuso (verifica-te comunque con un tester) quando latemperatura è più bassa di quella impo-stata, e si apre al di sopra: vedremo piùavanti come provare tutto questo, maora torniamo al circuito della trasmit-tente. I punti IN sono aperti a riposo,cosicché dando l’alimentazione su + e -9V la resistenza R1 pone ad 1 logico ipiedini 3 e 5 dell’integrato U1, allorchéil pin 2 si trova a livello alto ed il 6 azero: tramite C1 si trasmette un impul-so positivo verso l’ingresso della portaNOT U1d, la cui uscita assume lo zerologico e, tramite il diodo D3, polarizzala base del transistor T1 mandandoloper qualche istante in saturazione. Essoalimenta con il proprio collettore il tra-smettitore ibrido U2, ma anche l’enco-der UM86409 (U4) che insieme tra-smettono nell’etere il codice impostatodagli undici dip-switch e caratterizzatodal fatto che il dodicesimo bit è ad 1logico (a ciò provvede la resistenza dipull up interna al pin 12 dell’U4, graziealla concordanza con il livello datodalla R1). Trascorso il periodo transito-rio, non appena C1 si è caricato, il pie-dino 13 della U1d torna a zero logico ela sua uscita riassume il livello alto,lasciando interdire il transistor T1.Nulla accade invece al C2, che vienetenuto scarico dallo stato zero all’usci-ta della NOT U1c. Da adesso il tra-smettitore è pronto per il normale fun-zionamento. Notate che abbiamo evi-denziato quanto accade all’accensioneper farvi notare che viene generato ilcodice corrispondente allo spegnimen-to della caldaia, ovvero alla condizionedi relè a riposo sulla ricevente: questo,se il termostato ha l’uscita aperta, men-tre se invece ha lo scambio chiuso equindi occorre che faccia entrare infunzione il riscaldamento, non c’èalcun problema. Insomma, abbiamofatto tutto in modo che anche togliendotensione (ad esempio per cambiare labatteria) il TX non ecciti inutilmente lacaldaia, che altrimenti resterebbe infunzione fino a contrordine. Vediamodunque cosa accade passato il transito-rio d’accensione: fino a che il contattoapplicato ai morsetti IN è aperto (ter-mostato disinserito in riscaldamento oinserito in condizionamento) il circuitorimane fermo e tutta la parte che con-suma corrente è isolata: dalla pila vieneprelevata soltanto una minima quantità

Il radiotermostato è nato dall’esigenza di disporre il sensore di tempera-tura in qualsiasi punto dell’abitazione o del locale da controllare anchein assenza di corrente elettrica. Inoltre, utilizzando un sistema radio sievitano tutti i lavori e le opere murarie necessarie per portare al sensorei fili della rete e quelli diretti alla caldaia o al condizionatore. Per avereun sistema totalmente senza fili abbiamo previsto per l’unità trasmitten-te una sezione di alimentazione a batteria. Per risparmiare energia e quin-di per garantire una lunga autonomia di funzionamento è stata imple-mentata una circuitazione di tipo Zero-Power: in pratica a riposo nonviene assorbita alcuna corrente. In realtà la logica è fatta in modo che ilTX trasmetta per qualche istante (poco meno di 2 secondi) ogni volta checambia lo stato del contatto del termostato vero e proprio, quindi torni ariposo: in tale condizione l’assorbimento varierà tra un minimo di 100microampère ed un massimo di 200 µA, e sarà comunque trascurabile. Intrasmissione invece si avrà un consumo decisamente più elevato, che rag-giunge i 40 milliampère usando il TX433-SAW e supera i 200 mA con ilmodulo da 400 milliwatt (TX-SAW-Boost). In definitiva vediamo che ilricevitore è progettato per acquisire il comando di accensione o spegni-mento solo quando avviene il cambio dello stato del termostato e nonciclicamente o continuamente (altrimenti la batteria del TX verrebbe pre-sto scaricata); se ciò da un lato è un pregio, dall’altro porta ad una limi-tazione, nel senso che se per un po’ si inibisce il trasmettitore il relè d’u-scita (RL1) conserva lo stato assegnato dall’ultimo comando. Di questova tenuto conto nel fare il cambio della pila, perché quando la si sostitui-sce non bisogna far passare troppo tempo, altrimenti è facile, ad esempio,che il termostato “stacchi” e che la caldaia continui nel frattempo ad atti-varsi, fino a che il trasmettitore non venga rimesso in funzione.

principio di funzionamento


detto. Se si chiude l’ingresso il circuitoviene nuovamente eccitato: i piedini 5 e3 dell’U1 vengono posti a massa e per-tanto l’uscita della U1b assume il livel-lo basso, mentre quella della U1c ora sitrova ad 1 logico e manda un impulsoal piedino 11 della U1e, fino a quandol’elettrolitico C2 non si è caricato abba-stanza. Il piedino 10 dell’U1 assume illivello basso e tramite D4 polarizza emanda in saturazione il solito T1, chealimenta ancora una volta il trasmetti-tore ibrido U2 e l’encoder U4: va perònotato che stavolta viene inviato via

trascorso il tempo occorrente alla cari-ca dell’elettrolitico (notate che C1 e C2sono uguali, come le rispettive resisten-ze R2 ed R3, quindi i tempi di trasmis-sione sono uguali indipendentementedalla situazione dell’IN) la NOT U1e sitrova con l’ingresso a zero logico,quindi pone ad 1 la propria uscita elascia che la base del T1 torni a livelloalto e che lo stesso transistor vada ininterdizione. Nulla accade invece nellaparte di circuito riguardante U1a edU1b, perché la chiusura dei morsetti INtiene a zero logico il piedino d’uscita di

resistenza R1 è chiusa a massa edassorbe da sola più o meno 100 µA: ètuttavia un consumo trascurabile chepermette (alimentando l’unità con unapila da 9 volt) di avere un’autonomia diqualche mese. Alla riapertura dell’in-gresso succede quanto abbiamo vistoper l’accensione, supponendo che iltermostato fosse a riposo: la resistenzaR1 tiene a livello alto gli ingressi diU1a ed U1, cosicché l’uscita della U1bdà un impulso alla solita U1d, il cuipiedino 12 manda in saturazione T1facendo trasmettere, per circa 2 secon-

di energia, circa 80 microampèrerichiesti dall’integrato CMOS ed unaventina di µA che scappano dall’emet-titore al collettore del transistor inter-

radio il codice avente l’ultimo dei bit azero, condizione assicurata dal diodoD5 che si trova con il catodo a massa,dato che l’ingresso è chiuso. Al solito,

quest’ultima e forza comunque la scari-ca dell’elettrolitico C1. Notate che inquesto caso l’assorbimento a riposo èdi circa 200 microampère, dato che la

schemaelettrico

della sezione

ricevente


di, il codice contenente l’ultimo bit ad1 logico. Poi tutto torna spento ed ariposo. Riassumendo il funzionamentoè il seguente: ogni volta che il termo-stato cambia di stato, e che quindi l’in-gresso IN si apre se era chiuso o sichiude se stava aperto, il trasmettitoreviene attivato ed invia un codice per untempo di poco inferiore ai due secondi,poi torna praticamente spento (zero-power) anche se la situazione del con-tatto si protrae per lungo tempo; prati-camente se IN viene chiuso e vi restaper mezz’ora, il trasmettitore si attiva

funziona a 9 volt, ovvero con la tensio-ne applicata ai punti + e - 9V; lo stessovale per l’ibrido U2, il noto TX433-SAW dell’Aurel, anche se viene accesodal transistor e preleva la corrente avalle di un filtro AF a pi-greca compo-sto da L1 e dai condensatori C3 e C4.Quanto all’integrato UM86409, è ali-mentato tramite il regolatore low-power U3 (un 78L05 in versione TO-92) che ricava esattamente 5 volt stabi-lizzati. Notate infine che lo schemaelettrico ed il circuito stampato preve-dono la possibilità di montare due tipi

sempre e comunque per circa 2 secon-di, poi si stacca; quando IN si chiudeviene generato quello che chiamiamo“codice di attivazione” e che è caratte-rizzato dall’ultimo bit dell’encoder alivello basso; quando invece si apre ilcodice è quello di “spegnimento” ed ècontraddistinto dal bit 12 ad uno logi-co. Entrambi servono per comunicarealla ricevente quale comando deve ese-guire. Prima di abbandonare lo schemadell’unità di trasmissione diciamo chetutta la parte di controllo, quindi leporte logiche CMOS dell’U1 ed il T1,

Distanze a parte, le due unità richiedono un minimo di atten-zione al fine di un corretto collegamento: rammentate che l’in-gresso del trasmettitore richiede un contatto elettromeccanico

(interruttore, deviatore, relè) e che quando è chiuso trasmette ilcodice che fa scattare il relè RL1 della ricevente, mentre se

viene aperto invia un secondo codice, che fa ricadere il predet-to relè. Non scordate questa corrispondenza, perché è impor-tantissima per decidere come fare le connessioni. In linea di

massima se disponete di un termostato a contatto semplice (dariscaldamento) potete collegarlo (fig. C ed E) direttamente ai

punti IN con due corti spezzoni di filo: per identificare il tipo dicontatto basta prendere un tester disposto come ohmmetro e

toccare i contatti con i puntali, quindi spostare la regolazionedella temperatura del termostato fino a farlo scattare, andandopiù su di quella ambiente (se ci sono 20° portatevi a 25°); se il

contatto si apre il dispositivo è standard per riscaldamento,mentre se si chiude è per raffreddamento e condizionamento.Provate a spostare la regolazione al disotto della temperaturaambiente fino a sentire un nuovo scatto e verificate che il pre-detto contatto si chiuda: se si apre il termostato è da condizio-namento. In ogni caso va bene, anche se nella prima evenienzal’eccessivo caldo farà ricadere il relè del ricevitore, che invece

si attaccherà nella seconda ipotesi, e viceversa. Quindi, seavete un termostato con uscita n.a. e dovete comandare una

caldaia da riscaldamento (fig. C) collegatene i fili di controllotra il C ed il morsetto con il simbolo del sole (N.A.) oppure traC ed N.C. (simbolo del ghiaccio) dovendo accendere un condi-zionatore d’aria (fig. E). In caso contrario dovete rovesciare i

collegamenti, ovvero se il termostato ha l’uscita n.c. il morsettodel ghiaccio è per la caldaia (fig. D) mentre quello col simbolodel sole servirà per il comando di un eventuale condizionatore.

Utilizzando un termostato con deviatore e quindi bivalente(riscaldamento/condizionamento) lo scambio va usato analoga-mente a quanto esposto finora, dopo aver identificato i punti C(centrale) n.a. (normalmente aperto, per riscaldamento) ed n.c.

(normalmente chiuso, per raffreddamento).

come si installa

nc c na

nc c na

nc c na

nc c na

nc c na

termostato

termostato

termostatoriscaldamento

termostatoriscaldamento

termostatocondizionatore

fig. a

fig. b

fig. c

fig. d

fig. e


COMPONENTI

R1: 120 KohmR2: 1 MohmR3: 1 MohmR4: 47 KohmR5: 10 KohmR6: 120 Kohm

RX: 4,7 Kohm(vedi testo)C1: 2,2 µF 16 Vl elettr.C2: 2,2 µF 16 Vl elettr.C3: 100 nF multistratoC4: 100 nF multistratoC5: 47 µF 25 Vl elettr.C6: 220 pF ceramicoC7: 100 nF multistrato

D1÷D5: 1N4148L1: VK200T1: BD140U1: 40106U2: modulo Aurel

cod. TX-433SAWU3: 78L05U4: UM86409

Varie:- zoccolo 7+7 pin;- zoccolo 9+9 pin;- morsetto 2 vie (2 pz.);- dip switch 10 poli;- dip switch 1 polo;- circuito stampato

codice S252TX.

il trasmettitore in pratica

di trasmettitori ibridi, cioè il predettoTX433-SAW, oppure il TX-SAWBoost da 400 mW: quest’ultimo servese si desidera una portata maggiore, inquesto caso bisognerebbe anche farfunzionare l’unità con 12 volt, ovvia-mente in continua. Usando il moduloTX433-SAW occorre montare la resi-stenza Rx, che invece non serve per ilTX-Boost; inoltre non vi preoccupatepiù di tanto se tra i due cambia il nume-ro dei piedini: il più potente ha un mag-gior numero di contatti di massa, tutta-via montando il TX433-SAW non siverifica alcun problema in quanto i pinsignificativi sono nella stessa posizio-ne, e quelli mancanti lasciano al limitei fori vuoti...

L’UNITA’RICEVENTE

Bene, passiamo adesso ad analizzarel’altro circuito, cioè il ricevitore, delquale trovate lo schema elettrico inqueste pagine: vediamo dunque cosaaccade in esso dall’accensione a quan-do riceve i segnali dalla trasmittente,sia quello di attivazione che quello di

spegnimento. Allora, una volta alimen-tato il tutto tramite il plug con circa 12volt c.c. il regolatore fornisce 5 V sta-bilizzati che vanno alla logica ed allaparte di radiofrequenza, costituita nelnostro caso da un ricevitore ibridodell’Aurel particolare ed innovativo: sitratta del BC-NBK, provvisto di stadiosuperrigenerativo accordato a 433,92MHz e demodulatore AM incorporato,tutto funzionante a 5 volt e omologatoBZT e CE (norma ETS 300 220) per

quanto riguarda le emissioni spurie dal-l’antenna. L’uscita demodulata dell’U1(piedino 14) è collegata all’ingressodell’U2, un UM86409 che stavolta fun-ziona da decoder (il piedino 15 è amassa, cioè a zero logico) e deve rico-noscere il segnale codificato prodottodall’encoder dell’unità TX del radioter-mostato: anch’esso dispone di 11 dip-switch per impostare gli altrettanti bitdi base (dal pin 1 all’11) analogamentea quelli dell’UM86409 posto sulla tra-

caratteristiche elettrichee schema a blocchi delmodulo RF da 50 mW

TX-433SAW

Pin1

2

34111315

Descrizione

Alimentazione (+3V÷12V)

Ingresso modulazione3V÷5V e 8V÷12V

Massa

Massa

Uscita antennaMassa

In modulazione 5V÷8V


COMPONENTI

R1: 4,7 KohmR2: 10 KohmR3: 120 KohmR4: 47 KohmR5-R6: 10 KohmR7: 120 KohmR8: 10 Kohm

R9: 4,7 KohmC1: 220 pF ceramicoC2: 47 µF 25 Vl elettr.C3: 100 nF multistratoC4: 100 nF multistratoC5: 1000 µF 16 Vl elettr.C6: 100 nF multistratoC7: 100 nF multistratoD1: 1N4007

D2: 1N4007T1: BC547BT2: BC557BT3: BC547BU1: Modulo RX BC-NBKU2: UM86409U3: 78L05U4: 4013RL1: relè 12 V-1Sc

Varie:- zoccolo 7+7 pin;- zoccolo 9+9 pin;- morsetto 3 vie;- dip switch 10 poli;- dip switch 1 polo;- plug di alimentazione da c.s.;- circuito stampato

codice S252RX.

il ricevitore in pratica

smittente (altrimenti il sistema non fun-ziona...) mentre il dodicesimo piedinoè gestito dalla rete logica d’uscita, inmodo da poter identificare i 2 comandidi attivazione e spegnimento relè utiliz-zando però soltanto un decodificatore;vedremo tra poco come è realizzatoquesto artificio. Adesso vediamo l’ef-fetto dell’alimentazione su un’altraparte della logica, cioè sul flip-flop U4:la rete C4/R7 provvede a fornire unimpulso positivo al piedino 4 (e al 10)

che resetta il componente mettendo azero logico l’uscita diretta (pin 1) e ad1 quella complementata; questo fa sìche il dodicesimo bit (piedino 12) dicodifica dell’UM86409 sia inizialmen-te allo stato zero e che quindi l’unitàricevente reagisca unicamente ai codicicon ugual base e livello basso finale.L’uscita (pin 17) dell’U2 è normalmen-te a livello alto e commuta da 1 a zerologico quando il segnale entrante alpiedino 16 è di tipo TTL (0/5V) e con-

tiene un codice trasmesso da un altroUM86409 i cui 12 bit sono impostatianalogamente a quelli dello stessodecoder: chiaramente dopo il resetall’accensione l’attivazione avverràsolamente con l’ultimo bit a livellobasso, pertanto avremo la commutazio-ne del transistor T2 solo se il TX tra-smette il codice di attivazione (IN chiu-so, pin 12 dell’encoder a 0) altrimentitutto resta inerte. Quando arriva il codi-ce di attivazione il pin 17dell’UM86409 commuta da 1 a 0 logi-co e resta in tale condizione per tutta ladurata del segnale valido: il collettoredel T2 restituisce un impulso positivoche fa da clock per il flip-flop U4; que-st’ultimo reagisce invertendo lo statodelle proprie uscite, ovvero portando aquella diretta il livello presente unistante prima su quella complementata(piedino 2) e sull’ingresso Data (pin 5)ad essa collegato. Praticamente il pie-dino 1 assume e conserva l’1 logico,determinando la polarizzazione e lasaturazione del transistor NPN T3, ilcui collettore alimenta dunque la bobi-na del relè RL1 facendone scattare loscambio. Questa situazione rimane fino

piedinatura e schema ablocchi del ricevitore

SMD a 433 MHz codiceBC-NBK

Pin123711131415

DescrizioneAlimentazione (+5V)

Alimentazione (+5V)

Massa

MassaMassaPin di testUscita onda quadra

Ingresso antenna


a che il flip-flop non viene eccitato daun nuovo impulso di clock, ovvero finquando il decoder non identifica anco-ra un codice valido, che però -notate-dovrà essere quello di disattivazione:infatti il piedino 1 dell’U4 commutan-do da zero ad 1 logico ha portato alivello alto il pin 12 del decoder U2,determinando innanzitutto la sospen-sione dell’identificazione del codice inarrivo (una volta riconosciuto ed utiliz-zato non serve più la comparazione, edautomaticamente il circuito si sganciapredisponendosi per accogliere il codi-ce opposto) e quindi il ritorno ad 1logico del piedino 17 e l’interdizionedel T2, e secondariamente la modificadell’impostazione della codifica. Daora l’UM86409 scatta solamente se iltrasmettitore invia il segnale contenen-te il comando di disattivazione, ovverotrasmette quando l’IN è aperto e l’ulti-mo bit è ad 1 logico (come quello di U2del ricevitore): notate quindi che se percaso si sostituisce la pila al TX nonaccade nulla di compromettente nelricevitore; infatti collegando quellanuova verrà trasmesso subito il codicecorrispondente allo stato del termostatoe quindi dell’ingresso. Praticamente seprima della sostituzione RL1 del rice-vitore era eccitato (punti IN del tra-smettitore chiusi) si possono verificarei seguenti casi: se il termostato è anco-ra attivato viene inviato il codice di atti-vazione, che il ricevente non sente nep-pure perché il dodicesimo bitdell’UM86409 U2 è a livello alto men-tre quello trasmesso è basso; se invecei contatti IN vengono aperti nel frat-tempo, parte il comando di disattiva-

zione, caratterizzato dal bit 12 a livelloalto. Questo viene riconosciuto dalricevitore, il cui decoder provvede amandare a zero logico la propria uscitafacendo condurre nuovamente T2 edeterminando il solito impulso positivosul piedino 3 del flip-flop U4: quest’ul-timo commuta invertendo nuovamentela condizione delle proprie uscite,ovvero riponendo a livello alto il pin 1e a zero il 2. Osservate che questo èquanto accade comunque se i contattiIN del trasmettitore vengono aperti daltermostato, indipendentemente dalfatto che funzioni regolarmente o chevenga cambiata la batteria. A seguitodel ritorno a livello basso dell’uscitadell’U4, il T1 va in interdizione e rila-scia il relè RL1, il cui scambio ricadelasciando aperti i punti C ed NA(riscaldamento, simbolo del sole) erichiudendo C ed NC (condizionamen-to). Ora vediamo un nuovo cambia-mento di stato al piedino 12 del deco-der U2, che torna ad avere lo zero logi-co predisponendosi perciò ad accettaresolamente il codice di attivazione (bit12 a 0) e bloccando nel contempo ladecodifica del segnale in arrivo cheormai non serve più: già, perché lacommutazione è già avvenuta.Notiamo quindi che l’opportuno colle-gamento tra l’uscita del flip-flop e ilpiedino 12 dell’UM86409 permette diadoperare un decoder soltanto, purdovendo di fatto ricevere due diversicodici, corrispondenti appunto alla fun-zione di relè eccitato e di relè a riposo.Ciò ha permesso di semplificare il cir-cuito ricevitore, analogamente a quantofatto per il trasmettitore, nel quale lo

Le tracce rame, in dimensioni reali, del trasmettitore(cod. S252TX) e del ricevitore (cod. S252RX) da utilizzare per realizzare i due circuiti stampati.

stesso meccanismo sposta l’ultimo bitdi codifica in base allo stato del termo-stato.


Come al solito abbiamo previsto unabasetta stampata per ciascuno deimoduli necessari a realizzare il siste-ma: ciascuna va preparata preferibil-mente per fotoincisione, ricavando larelativa pellicola da una buona fotoco-pia su acetato o carta da lucido dellapropria traccia lato-rame (illustrata inscala 1:1). Una volta ottenuti i circuitistampati si procede al solito montando-vi i componenti, iniziando con quelli abasso profilo quali resistenze, diodi(attenzione alla fascetta, che indica ilcatodo) zoccoli per gli integrati dual-in-line; poi si inseriscono e si saldano idip switch, che per ciascuna unitàdevono essere uno da 10 poli ed unosingolo: per far bene le cose il primodip di quello grande (a 10 vie...) deveessere collegato al piedino 1dell’UM86409, quindi fate in modo dimontare il componente in modo che l’1stia dalla parte dell’1 dello zoccolo del-l’encoder/decoder. Allo scopo seguiteanche la traccia di montaggio dei com-ponenti illustrata in queste pagine, chemostra la posizione degli integrati. Lastessa va seguita per sistemare quantomanca, cioè i condensatori, avendocura di posizionare correttamente quel-li elettrolitici, i regolatori 78L05 incase TO-92, i transistor e i due ibridi: aproposito facciamo notare che sia il tra-smettitore che il ricevitore BC-NBK


ANCHE IN SCATOLA DI MONTAGGIOIl termostato con attivazione via radio è disponibile in scatola dimontaggio. Il kit (cod. FT252, lire 96.000) comprende una unitàtrasmittente ed una unità ricevente complete di basette forate eserigrafate, componenti elettronici, moduli ibridi e minuterie. Il kitcomprende anche il contenitore plastico del trasmettitore mentre ilcircuito del ricevitore è “a giorno”. Non sono inclusi l’alimentato-re di rete del ricevitore né la batteria del trasmettitore. I moduliibridi utilizzati nel progetto sono disponibili anche separatamente(TX433SAW lire 30.000, BCNBK lire 15.000); il TX433BOOST dautilizzare per ottenere una portata maggiore costa 38.000 lire. Ilmateriale va richiesto a: Futura Elettronica, V.le Kennedy 96,20027 Rescaldina (MI), tel. 0331-576139, fax 0331-578200.

entrano soltanto in un verso e non èpraticamente possibile sbagliare l’o-rientamento. Per quanto riguarda la tra-smittente è possibile scegliere tra duemoduli SMD, ovvero tra il TX433-SAW da 50 mW ed il TX-SAW-Boostda 400 mW: consigliamo il primo pergran parte delle applicazioni in appar-tamenti, saloni per ritrovi e conferenze,villette e simili, mentre il secondo vausato dovendo effettuare il comando agrande distanza (es. se la caldaia èdistante più di 100 metri dai locali) osemplicemente in luoghi fortementedisturbati. In ogni caso rammentate chela Rx serve solo con il TX433-SAW,altrimenti non va montata perché inuti-le, dato che risulterebbe scollegata daun capo. Terminate i due circuiti inse-rendo e saldando quant’altro serve,cioè le morsettiere per l’ingresso IN ela batteria del TX, e quella per lo scam-bio del relè sull’RX: ah, naturalmentenon dimenticate il relè RL1, che è ilclassico monoscambio a 12 volt da 5 A.

Sulla ricevente posizionate anche lapresa plug per l’alimentazione. Giuntia questo punto prendete gli integratidip ed infilateli ciascuno nel propriozoccolo, badando di orientarli comeindicato nelle disposizioni componentidi queste pagine. Fatto questo, trasmit-tente e ricevente sono pronte: dotateciascuna di uno spezzone di filo dirame rigido lungo 17 o 18 centimetricollegato alla piazzola d’antenna(ANT) ed il gioco è fatto. Per l’alimen-tazione del TX basta una pila a seccoda 9 volt, preferibilmente alcalina, daconnettere mediante una di quelle presepolarizzate “a strappo” collegata aimorsetti + e - V (occhio alla polarità!);quanto all’RX, occorre un qualsiasi ali-mentatore con presa incorporata ecavetto d’uscita dotato di plug adattoalla presa posta sullo stampato, purchériesca ad erogare da 12 a 15 volt in con-tinua ed una corrente di circa 150 mil-liampère. Va bene anche uno di quelliche abbia dentro solo il raddrizzatore,

tanto su stampato c’è un condensatoredi livellamento sufficientemente gran-de. Sistemato ogni dettaglio potete fareuna prova veloce distanziando le unitàdi qualche metro e chiudendo i contattiIN: il relè della ricevente deve scattare,e ricadere soltanto quando rilascerete ilcorto sull’ingresso del TX. Prendetemagari un tester, disposto alla misuradi tensioni in continua con fondo-scaladi 20÷50 volt, e verificate che sul tra-smettitore il pin 18 dell’UM86409 o il15 dell’ibrido vengano alimentati sola-mente per qualche istante dopo la chiu-sura dell’ingresso di comando, e chequindi vengano spenti; controllatealtresì che riaprendo il predetto IN siabbia ancora tensione per circa 2secondi, e poi nulla. Se va tutto così ilsistema funziona correttamente.Nell’uso pratico conviene racchiuderele unità in appositi contenitori: per ilnostro prototipo abbiamo adoperato laclassica scatoletta per elettronica dota-ta di vano per la pila da 9 volt, che giàincorpora i contatti a lamella e nonrichiede perciò la presa polarizzata masolo un po’ d’attenzione quando mette-rete la batteria. Inoltre è buona regolaverificare periodicamente (ogni mese)anche quando il radiotermostato non èusato, la funzionalità del collegamentoRF: altrimenti potrebbe capitare che -alrientro in esercizio- una volta attivato ilricevitore il TX non riesca più a disec-citarlo (o viceversa) senza che ci sipossa rendere conto di cosa sta acca-dendo. La simulazione si può fare spo-stando il termostato in posizione ONoppure ruotando la rotella in modo daportarlo ad una temperatura maggiore(riscaldamento) o minore (condiziona-tore) di quella ambiente.

Documents

SOMMARIO · Elettronica In- ottobre ‘98 9 Da parecchio tempo esistono ed operano stazioni radio che trasmettono nell’etere segnali campione, di frequenza ma anche di tempo: prati-camente