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Chiave DTMF 4 canali 1/3

Chiave DTMF 4 canali

Telecontrollo DTMF della terza generazione realizzato col nuovo microcontrollore ST6265 dotato di EEPROM interna. La chiave DTMF consente di accendere o di spegnere, via radio o via telefono, qualsiasi utenza elettrica. Possibilità di modificare a distanza il codice di accesso e tutti i parametri operativi della chiave. Disponibile in scatola di montaggio. Il telefono la tua voce! Beh, qualche anno fa il telefono era veramente la tua voce, oggi però è anche il tuo fax, il tuo modem, la tua segreteria elettronica e anche ... la tua chiave DTMF.

Scherzi a parte, il mercato delle telecomunicazioni è in continua evoluzione basti pensare al successo di Internet, la rete che collega su scala planetaria migliaia di computer. Mediante le chiavi DTMF, e più in generale tramite i sistemi di telecontrollo, è possibile attivare a distanza - via radio o via telefono qualsiasi carico elettrico. Questi dispositivi utilizzano in ingresso un segnale audio codificato in DTMF (Dual-tone multifrequency, segnalazione multifrequenza a due toni) e dispongono in uscita di uno o più relè collegati ad altrettante utenze.

La denominazione “Chiave DTMF” deriva dal fatto che per garantire l’esclusività del comando, ovvero per far sì che solo una persona possa accedere al controllo dei relè, il circuito deve disporre di un particolare codice di attivazione, appunto una “chiave” di accesso. La sigla DTMF indica invece lo standard di comunicazione utilizzato per trasmettere i codici.

La scelta del sistema DTMF è dettata da due motivi sostanziali: innanzitutto la possibilità da parte di quasi tutti gli apparati telefonici e radio di generare segnali di questo tipo; in secondo luogo dal fatto che i toni DTMF (in realtà dei bitoni) non possono essere prodotti dalla voce umana evitando così false attivazioni dovute alla presenza di segnali vocali sulla stessa linea di trasmissione.

Schema elettrico della chiave DTMF a 4/8 canali

Schema elettrico della chiave DTMF a 4/8 canali

Le prime chiavi DTMF, realizzate con componenti discreti, presentavano una notevole complessità circuitale ed erano caratterizzate da prestazioni piuttosto modeste. In seguito, sono nate le prime chiavi DTMF con logica digitale e subito dopo quelle con microcontrollore, con un netto miglioramento sia delle prestazioni che della flessibilità d’uso dei telecontrolli. La chiave DTMF che ci accingiamo a presentare rappresenta l’evoluzione delle precedenti e può essere definita come appartenente alla terza generazione grazie alla qualità e alla quantità di funzioni disponibili. Questa nuova chiave può lavorare sia con apparati radio (con gestione del PTT) sia in linea telefonica con possibilità di impostare il numero di squilli necessari all’attivazione della scheda.

Il circuito dispone di quattro relè di uscita che possono essere espansi a otto utilizzando una scheda aggiuntiva che verrà presentata sul prossimo numero della rivista. La nuova chiave DTMF risponde ad ogni comando con toni differenti onde confermare l’avvenuta apertura o chiusura dei relè, inoltre i canali possono funzionare in on/off oppure in modo impulsivo.

Schema a blocchi del programma contenuto nel microcontrollore ST6265

E’ prevista anche la possibilità (opzionale) del ripristino automatico dei canali, molto importante nel caso venga a mancare la tensione di alimentazione. In questo modo, nel momento in cui viene ripristinata l’alimentazione, i relè tornano nello stato in cui si trovavano prima del black-out. Tra le altre funzioni segnaliamo la possibilità di interrogare la scheda per conoscere lo stato di ogni canale prima di procedere alla commutazione degli stessi. Il codice di attivazione a cinque cifre, lo stato dei relè, il numero di ring e tutte le altre impostazioni sono memorizzate permanentemente, ovvero con ritenzione anche in assenza della tensione di alimentazione, all’interno di una memoria non volatile.

Ciò significa che, al contrario delle chiavi DTMF che utilizzano microcontrollori con memoria RAM, nel nostro caso, dopo un eventuale black-out, tutti i parametri vengono ripristinati così come erano prima dell’interruzione. Entriamo dunque nel dettaglio di questo nuovo telecontrollo analizzandone lo schema elettrico.

Chiave DTMF a 4 canali - caratteristiche tecniche

Il nostro telecontrollo può funzionare sia in abbinamento ad una linea telefonica che ad un apparato radio. La scheda, che utilizza lo standard di comunicazione DTMF, è interamente controllata da un microcontrollore e presenta le seguenti caratteristiche: gestione tramite µC a 8 bit dotato di memoria non volatile; protocollo di comunicazione secondo lo standard DTMF; quattro (espandibili a otto) utenze controllabili; funzionamento dei canali in on/off oppure ad impulso; chiave di attivazione a 5 toni (100.000 possibili combinazioni) impostabile dall’utente e ritenzione della stessa su memoria non volatile; possibilità di protezione della chiave; programmazione, in funzionamento telefonico, del numero di squilli da 1 a 9; toni differenziati di risposta per conferma comandi; possibilità di interrogazione dello stato dei canali; gestione del relè di PTT in funzionamento via radio; funzione ripristino dei canali; segnalazione di avvenuto blackout dell’alimentazione; funzionamento della chiave DTMF anche in abbinamento a una segreteria telefonica; time-out di 20 secondi su ogni comando.

Schema Elettrico

Nonostante le sofisticate prestazioni, lo schema elettrico della nostra chiave DTMF risulta molto semplice, a tutto vantaggio di una elevata affidabilità e di una semplice realizzazione. Il cuore del sistema è l’integrato U3, il nuovo microcontrollore ST6265 dotato di memoria EEPROM, a cui fanno capo tutte le funzioni della scheda. Per funzionare questo chip deve essere alimentato tra il pin 11 (+5V) e il pin 12 (massa) mentre il piedino 3 (test) deve rimanere collegato a massa durante il normale funzionamento. Lo stadio di alimentazione è composto dai due condensatori di livellamento C15 e C16, dal diodo D1 che protegge la scheda da una eventuale inversione di polarità, dal led LD9 che segnala la presenza di tensione e, infine, dal regolatore a 5 volt U5 che alimenta sia il micro che il decoder DTMF siglato U2.

La scheda deve essere alimentata con una tensione continua di 12 volt, l’assorbimento massimo è di 200 mA. Ma torniamo alla descrizione dell’integrato U3 e dei suoi piedini. La rete RC composta dalla resistenza R24 e dal condensatore C13 consente, all’atto della prima accensione, ovvero quando alimentiamo la scheda, di portare il pin 22 (reset) a massa per qualche istante onde “avviare” correttamente il programma contenuto nel chip stesso. Il quarzo Q2 da 6 MHz e i due condensatori C12 e C13 servono, invece, per far funzionare l’oscillatore presente nel micro e quindi per far “girare” il programma. Il dip-switch a quattro poli DS1 è direttamente connesso ai piedini 10, 13 e 14 del microcontrollore senza l’interposizione di alcuna resistenza. Il primo dip seleziona il tipo di funzionamento della chiave, via radio se a ON oppure via telefono se posizionato in OFF. Il dip 2 seleziona il tipo di funzionamento dei canali, bistabile se il dip è chiuso (ON) oppure impulsivo se il dip è aperto (OFF).

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

 

 

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