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Chiave DTMF 4 canali 2/3

Chiave DTMF 4 canali

Chiave DTMF a 4 canali seconda parte. Chiave DTMF a 4 canali seconda parte. Mediante le chiavi DTMF è possibile attivare a distanza - via radio o via telefono qualsiasi carico elettrico.

Mediante il dip 3 è possibile abilitare (dip a ON) o disabilitare (dip a OFF) la funzione di ripristino dello stato dei relè dopo un eventuale black-out. Il quarto ed ultimo dip di DS1 non è collegato ed è riservato per future applicazioni. Il pulsante S1 connesso al +5 volt tramite la resistenza R36 e al piedino 23 (NMI) del micro serve per azzerare la memoria EEPROM presente all’interno del chip. Dovremo agire su questo pulsante durante la fase di inizializzazione della scheda e ogni volta che si desideri modificare il codice di accesso della chiave DTMF se questa è stata protetta.

Le note di risposta (continua, modulata o di programmazione) vengono generate dal micro stesso, grazie al timer interno, e presentate in uscita sul piedino 28 sotto forma di onda quadra. Questo segnale viene poi applicato tramite R23 alla base del transistor T2 che provvede ad amplificarlo unitamente al transistor T1 e alle resistenze R20, R21 e R22. Il segnale presente sull’emettitore di T1 viene inviato sia alla linea telefonica, attraverso C9 e R18, sia al morsetto di uscita BF tramite C8, R2 ed il trimmer R19 che consente di regolarne il livello. Ogni volta che viene generata una nota il pin 26 del micro assume il valore di +5 volt per tutta la durata della nota, in questo modo viene chiuso, grazie a R25 ed a T4, il relè di PTT siglato RL9. La chiusura di questo relè viene segnalata dall’accensione del led LD10. La gestione della linea telefonica è affidata ai piedini 24 e 25 del micro. Il pin 24 viene utilizzato come uscita push-pull può cioè coincidere con la massa, e in questo caso la linea telefonica risulta aperta, oppure può assumere il valore di +5 volt, ed in questo caso la linea viene chiusa verso massa con una resistenza da 150 ohm (R17) grazie al transistor T3 e alla resistenza R15.

Il pin 25 del micro rileva invece il numero di squilli del telefono ed è connesso al circuito di “ring detector” composto dal fotoaccoppiatore U1 e dalle resistenze R12 e R13. Il led presente all’interno di U1 si attiva ogni volta che dalla linea giunge uno squillo di chiamata, grazie al circuito formato dalle resistenze R4 e R5 e dal condensatore C1. Pertanto ad ogni squillo corrisponde un impulso positivo presente all’uscita del fotoaccoppiatore (pin 4), impulso che viene inviato al pin 25 del micro. Il nostro telecontrollo viene azionato e controllato, sia in linea telefonica che via radio, da segnali audio di tipo DTMF che non sono direttamente comprensibili dal microcontrollore che può elaborare solo segnali di tipo digitale.

Per superare questo ostacolo è necessario fare uso di un decodificatore (nel nostro caso un 8870) in grado di convertire i bitoni DTMF in segnali digitali. L’integrato in oggetto, siglato U2 nello schema, necessita per funzionare di soli tre componenti esterni, ovvero di un quarzo a 3,58 MHz (connesso ai pin 7 e 8), di una resistenza da 330 Kohm tra i pin 16 e 17, e di un condensatore da 100 nF posto tra il pin 17 e l’alimentazione a 5 volt. Il segnale in ingresso viene prelevato dal doppino telefonico tramite il ponte di diodi PT1 e applicato al piedino di ingresso (pin 2) dell’8870 attraverso il trimmer R9. Nell’utilizzo via radio il segnale viene prelevato dal morsetto “IN BF” e applicato, tramite la resistenza R8 ed il trimmer R9, sempre allo stesso pin. In entrambi i casi, radio o telefono, il trimmer R9 consente di regolare il livello del segnale, mentre lo zener DZ1 protegge l’integrato U2 limitando a 5 volt l’ampiezza massima del segnale di ingresso. I toni DTMF vengono convertiti in segnali digitali che sono disponibili sui pin 11, 12, 13 e 14 (Q1, Q2, Q3 e Q4) dell’8870.

chiave_dtmf_4_canali_pcb

Questi piedini sono connessi direttamente al micro U3, rispettivamente ai pin 19, 18, 17 e 16, che sono programmati come ingressi senza pullup e senza interruzione. Il segnale digitale viene letto dal micro ogni volta che il pin 15 (STD, Delayed Steering Output) dell’8870 assume il valore di +5 volt. Questo piedino è connesso al pin 15 del micro che è programmato come ingresso con interruzione. La sezione di uscita del nostro telecontrollo è formata da quattro relè di piccola potenza con portata massima dei contatti di un ampère. Il numero di uscite può essere espanso a otto utilizzando una scheda opzionale che presenteremo sul prossimo numero della rivista. Sia i quattro relè presenti sulla chiave DTMF sia quelli montati sulla scheda di espansione sono gestiti da otto linee di uscita del micro con l’interposizione del driver U4, un ULN2803. I piedini del micro utilizzati per comandare i relè sono il numero 1 per controllare il relè CH1, il 2 relativo al CH2, il 4 che gestisce il CH3, il 5 per il CH4 e così via. L’integrato ULN2803, utilizzato allo scopo di semplificare sia il circuito sia il montaggio, dispone di otto driver di potenza per relè e di otto diodi di protezione. Questo chip sostituisce dunque il classico driver a transistori che avrebbe richiesto l’impiego di ben otto transistor, di altrettanti diodi e di 16 resistenze.

microcontrollore_st6265

I diodi led, da LD1 a LD8, vengono anch’essi pilotati dal driver U4 e hanno lo scopo di fornire una retroazione ottica all’attivazione dei relè. Completata la descrizione hardware del telecontrollo non ci resta che passare al software ovvero al programma contenuto in U3; per fare ciò prendiamo in esame i diagrammi di flusso riportati nell’articolo.

Chiave DTMF 4 canali - il software

Per meglio comprendere il funzionamento del telecontrollo abbiamo rappresentato il software (codice MF51) con tre differenti grafici: il primo riguarda il “main” o programma base, il secondo è relativo alla subroutine di programmazione ed il terzo contiene la spiegazione dei comandi. Nel terzo diagramma, quello relativo ai comandi, vengono indicate le operazioni che possono essere effettuate sulla scheda dopo che la stessa è stata attivata mediante il codice di accesso. Ma procediamo con ordine ed analizziamo il main program. Dando alimentazione alla scheda il micro inizializza innanzitutto le porte di ingresso/uscita ovvero predispone ogni singolo pin per funzionare come ingresso (se deve leggere dei dati) o come uscita (se deve, al contrario, inviare dei dati).

Ricordiamo che l’avvio del programma viene effettuato automaticamente dal micro ST6265 ogni volta che diamo alimentazione (funzione di power-on) e che se l’avvio del software dovesse fallire il chip lo ritenta automaticamente fino ad esito positivo. Concludendo, è impossibile che un micro si inceppi durante la fase di prima accensione. Dopo le porte vengono inizializzate anche le altre periferiche interne utilizzate, ovvero i due timer e la memoria RAM.

Quindi il programma legge nella memoria non volatile EEPROM i dati impostati, quali il codice di accesso, il numero di ring e lo stato dei canali. Se la funzione di ripristino è attivata e se i canali sono abilitati al funzionamento on/off il programma posiziona i relè nello stesso stato in cui si trovavano prima di togliere alimentazione. A questo punto il main si scompone in due parti in funzione del tipo di funzionamento prescelto: via telefono o via radio. Nel primo caso il programma gestisce innanzitutto il ring detector, ovvero attende gli squilli del telefono e controlla che questi coincidano con quelli memorizzati.

chiave_dtmf_4_canali_disposizione_terminali

Successivamente impegna la linea telefonica e attende i cinque toni di decodifica della chiave con un intervallo massimo, tra tono e tono, di 20 secondi. Se il codice ricevuto corrisponde a quello impostato, la scheda si predispone per la ricezione e l’esecuzione dei vari comandi. Infine, apre la linea telefonica e ricicla.

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

 

 

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