Chiave DTMF monocanale 1/3

Chiave DTMF monocanale progetto open source

Chiave DTMF monocanale. Rieccoci a parlare di chiavi DTMF. Come sanno i nostri più affezionati lettori, già nello scorso articolo abbiamo affrontato questo argomento presentando una chiave DTMF estremamente completa a 4/8 canali. In quell’articolo ci siamo posti il problema di realizzare, nel miglior modo possibile, un telecontrollo che potesse funzionare sia abbinato ad una linea telefonica sia ad un apparato radio e che fosse dotato di un discreto numero di canali di uscita.

Oggi, invece, ci poniamo il problema opposto, quello cioè di realizzare una chiave DTMF dotata di una sola uscita, un solo relè, utilizzando il minore numero possibile di componenti e badando soprattutto alla semplicità del circuito ed alla compattezza del prodotto. Ma procediamo con ordine rammentando ai lettori meno esperti che la scheda oggetto di questo articolo è un “telecontrollo monocanale via radio a chiave DTMF”. Analizziamo meglio questa definizione. Il termine telecontrollo indica un dispositivo capace di controllare a distanza con segnali radio una qualsiasi apparecchiatura elettrica o elettronica. La scheda avrà quindi come ingresso un segnale audio a bassa frequenza e in uscita, essendo il nostro telecontrollo monocanale, un solo relè. Questi segnali vengono trasmessi a distanza tramite una coppia di ricetrasmettitori (o un trasmettitore e un ricevitore) funzionanti su qualsiasi frequenza (CB, VHF o UHF).

Il termine “chiave” indica la presenza di un codice di accesso atto a garantire l’esclusività del comando. Solo chi conosce tale codice potrà accedere al controllo del relè e conseguentemente variarne lo stato. Infine, la sigla DTMF (Dual-tone multifrequency, segnalazione multifrequenza a due toni) indica lo standard di comunicazione utilizzato per trasmettere i codici. Il sistema DTMF viene largamente utilizzato nei telecontrolli per due motivi sostanziali, innanzitutto perché la maggior parte dei moderni apparati radio può generare dei toni DTMF, in secondo luogo perché questi particolari toni, essendo in realtà dei bitoni, non possono essere prodotti dalla voce umana e non possono così dar luogo a false interpretazioni nel caso in cui sulla stessa linea di trasmissione viaggino sia i comandi DTMF sia dei segnali vocali.

Bene, compreso ora quello che si vuole fare, vediamo un po’ quali scelte sono state adottate per realizzare in pratica il dispositivo. La nostra nuova chiave monocanale ha come prerogative principali la semplicità e le dimensioni contenute, perciò abbiamo dovuto abbandonare la classica logica cablata, che avrebbe richiesto almeno cinque circuiti integrati, per orientarci verso un microcontrollore. Quest’ultimo doveva soddisfare due precise esigenze, ovvero doveva disporre al proprio interno di una memoria EEPROM e di un’unità di decodifica in DTMF. Purtroppo attualmente non esiste un micro di piccole dimensioni che soddisfi entrambe queste necessità. Siamo stati così costretti, nostro malgrado, a realizzare la nuova chiave con due integrati, per la precisione con un micro ST6260 e con un decoder DTMF tipo 8870.

La scelta è caduta sull’ST6260 in quanto questo microcontrollore dispone di tutte le linee di I/O necessarie a soddisfare le nostre esigenze; in secondo luogo questo particolare micro ha al proprio interno una memoria EEPROM, cioè una memoria elettricamente programmabile in grado di trattenere i dati (nel nostro caso la chiave di accesso), anche in assenza della tensione di alimentazione. Il secondo integrato, ovvero l’8870, serve invece per convertire i toni DTMF in segnali digitali che possono così essere compresi dal micro.

Chiave DTMF monocanale – Schema elettrico

Ma entriamo nel vivo del progetto e diamo un’ occhiata allo schema elettrico che, come si può notare, è veramente ridotto all’osso: due integrati con un minimo di componenti attorno per farli funzionare, un regolatore di tensione e un relè. Il micro, contraddistinto nello schema come U2, viene alimentato con una tensione di 5 volt tra i piedini 9 (Vdd) e 10 (Vss). Esso necessita per funzionare di un quarzo (Q2 nello schema) collegato ai pin 14 e 15, rispettivamente OSCin e OSCout, e di una rete RC, composta da R5 e da C6, connessa al pin 16 (reset).

chiave_dtmf_monocanale_schema

Il quarzo serve per generare, unitamente all’oscillatore contenuto nel micro, il clock di sistema che consente di “far girare” il programma contenuto nel micro stesso. La rete RC serve invece per costringere il micro ad eseguire l’istruzione numero 1 all’atto della prima accensione. Il pin 17 del microcontrollore, che rappresenta l’ingresso di interruzione non mascherabile, non viene utilizzato in questa applicazione e perciò deve essere tenuto al +5 volt; al contrario il pin 3 (TEST) deve sempre essere collegato a massa.

L’uscita della scheda è rappresentata dal relè RL1 che viene controllato dal pin 1 (PB0) del micro attraverso il transistor T1 e le due resistenze R6 e R7. Il PB0, che viene programmato dal software per funzionare come uscita push-pull, potrà assumere il valore di +5 volt (in questo caso il relè risulterà chiuso) oppure di 0 volt (relè aperto). Tutte le impostazioni della scheda dal codice di accesso, alla funzione di ripristino e di protezione vengono programmate all’atto della prima installazione inviando al micro specifici toni di comando. Le uniche due impostazioni hardware sono affidate al dip-switch DS1 direttamente collegato ai piedini 19 e 20 del micro, ovvero al PC2 e al PC3.

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

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