Home
Accesso / Registrazione
 di 

Controllo ambientale audio con GSM - prima parte

Controllo ambientale audio con GSM

Controllo ambientale audio con GSM per ascoltare a distanza, tramite la rete cellulare GSM, tutto quanto viene detto all’interno di un’abitazione o di una vettura, anche in movimento e distante centinaia di chilometri. Il dispositivo presenta dimensioni particolarmente ridotte ed utilizza un piccolissimo microfono la cui sensibilità può essere regolata a distanza tramite la tastiera del telefono. L’unità GSM remota può utilizzare carte prepagate.

Per tenere sotto controllo una vettura o più in generale qualsiasi mezzo in movimento, è necessario come prima cosa conoscerne la posizione; a tale scopo abbiamo proposto in un altro articolo un sistema di localizzazione che sfrutta le tecnologie GPS e GSM. Le coordinate rilevate dal ricevitore GPS vengono inviate tramite il canale dati della rete GSM ad una postazione fissa collegata telefonicamente all’unità remota. I dati vengono elaborati da un apposito software e la posizione del veicolo (ma anche la velocità ed il senso di marcia) viene visualizzata - all’interno di una cartina stradale digitale - sul monitor del PC della stazione base. Se tuttavia vogliamo sapere cosa succede all’interno del veicolo, ovvero se vogliamo anche un controllo di tipo “ambientale”, dobbiamo prevedere l’impiego di un microfono per ascoltare cosa viene detto nell’abitacolo oppure di una telecamera per vedere cosa succede, oppure di entrambi i sistemi abbinati.

Il progetto proposto in questo articolo (Controllo ambientale audio con GSM) consente appunto di effettuare un ascolto ambientale utilizzando un piccolissimo e sensibilissimo microfono. Per quanto riguarda il video, il prototipo è in avanzata fase di preparazione ed il progetto relativo verrà proposto nei prossimi mesi non appena ultimate tutte le prove. Il dispositivo proposto questo mese è composto da un modulo modem/GSM tipo WM01 (lo stesso utilizzato nel precedente progetto) e da una scheda di controllo alla quale fanno capo le sezioni di bassa frequenza e di controllo della sensibilità. In questo caso viene utilizzato esclusivamente il canale audio per cui il cellulare può funzionare anche con una scheda prepagata. Il segnale captato dal microfono viene inviato, dopo essere stato opportunamente amplificato, all’ingresso di bassa frequenza dell’unità GSM; il segnale presente all’uscita audio di quest’ultimo modulo è invece applicato all’ingresso di un decodificatore DTMF il quale controlla un microcontrollore che a sua volta è collegato all’ingresso RS232 del modem/GSM.

Controllo ambientale audio con GSM come inviare al WM01 dei comandi Hayes

Questa sezione ha il compito di inviare al WM01 una serie di comandi Hayes che agiscono sul guadagno del modulo stesso. Le stringhe di controllo vengono generate dal microcontrollore in corrispondenza dei toni DTMF rilevati dal decodificatore. In ultima analisi, per aumentare o diminuire la sensibilità microfonica è sufficiente che dalla stazione base vengano inviati determinati toni (basta pigiare alcuni tasti del telefono): i toni giungono all’unità remota, vengono riconosciuti dal decoder, elaborati dal micro ed inviati sotto forma di stringhe di controllo al modulo ottenendo così la variazione della sensibilità. Nel nostro caso abbiamo utilizzato il tono generato dal tasto n. 2 per aumentare la sensibilità e quello del tasto n. 8 per ridurla: molto semplice ed efficace.

Ma torniamo per un istante al modulo GSM del quale ci siamo occupati ampiamente sul precedente articolo. Questa apparecchiatura rappresenta il cuore del nostro progetto: risolve tutti i problemi di collegamento tra la stazione base e l’unità remota sfruttando la rete cellulare GSM che garantisce una copertura capillare non solo all’interno del territorio nazionale ma ben oltre dal momento che questo standard viene utilizzato in moltissimi altri paesi europei ed extraeuropei consentendo dunque di realizzare facilmente, grazie agli accordi tra i vari gestori, collegamenti con qualsiasi parte del globo.

Il modulo WM01 consente di sfruttare tutte le potenzialità del sistema GSM in quelle applicazioni dove un telefono cellulare tradizionale oppure una scheda PCMCIA risultano non economiche o di difficile utilizzo. Il circuito viene controllato tramite la porta seriale RS232 (livelli EIA) mediante istruzioni AT standard per quanto riguarda il settaggio del modem ed AT estesi per quanto riguarda i controlli della scheda GSM.

potenzialità rete gsm

L’apparecchiatura dispone di un connettore DB9 al quale fanno capo tutte le linee di controllo tipiche di un modem: TXD, RXD, DCD, CTR, DSR, RTS, CTS, GND e RI. Il WM01 può essere alimentato con una tensione continua compresa tra 10,8 e 32 volt dal momento che integra un efficace alimentatore switching. Con un’alimentazione di 12 volt il circuito assorbe 45 mA in standby e 325 mA in trasmissione. Il dispositivo è in grado di operare in fonia, può ricevere e trasmettere SMS, dispone di un canale dati a 9600 baud e può lavorare in modalità fax.

Come in tutti i GSM, è presente anche un connettore per la SIM card (versione miniatura) senza la quale il cellulare non può ovviamente funzionare. A tale proposito ricordiamo che in questo caso è possibile utilizzare una carta prepagata in quanto il cellulare viene utilizzato esclusivamente in fonia. Per poter funzionare in modalità dati e fax, la SIM deve essere abilitata per tali funzioni e questa estensione è possibile solo per gli abbonamenti tradizionali.

controllo ambientale audio con gsm scheda

Controllo ambientale audio con GSM - schema elettrico

controllo ambientale audio gsm schema elettrico

Occupiamoci a questo punto del circuito collegato al modem GSM il cui schema elettrico è riportato in alto. Questo stadio, come del resto il WM01, viene alimentato con una sorgente a 12 volt, tipicamente la tensione di batteria della vettura. Il segnale audio captato dalla piccolissima capsula microfonica MIC1 viene amplificato dall’operazionale che fa capo all’integrato U1, utilizzato nella configurazione invertente. Questo stadio amplifica il segnale di circa 20 volte e lo applica ai capi del trasformatore di segnale TF2; il secondario è collegato agli ingressi microfonici del WM01 (pin 7 e 8 del connettore RJ45). L’impiego di un trasformatore consente di evitare possibili ritorni di RF nella sezione microfonica. Il trasformatore utilizzato presenta un rapporto di 1:1 e pertanto non influenza in alcun modo il livello del segnale.

La sensibilità di questo stadio dipende dai valori utilizzati ma soprattutto dal guadagno dello stadio di ingresso del cellulare che può essere variato entro 20÷30 dB utilizzando opportuni comandi AT standard da inviare all’ingresso RS232. A ciò provvede la seconda sezione del circuito, sicuramente più complessa di quella appena descritta. Dalla postazione base è possibile variare la sensibilità inviando toni DTMF corrispondenti al n. 2 (per incrementare) o al n. 8 (per diminuire). Questi segnali giungono all’unità remota tramite la rete GSM e sono fisicamente presenti sui terminali 5 e 6 della presa RJ45 del WM01; da qui, tramite il trasformatore TF1 con rapporto 1:1 vengono inviati all’ingresso del decodificatore DTMF U2, un comune 8870. Questo chip converte il bitono di ingresso nel dato corrispondente; tramite un bus a 5 fili (quattro per i dati ed uno di controllo), l’informazione viene trasferita al microcontrollore U1, un PIC16C84 opportunamente programmato.

Questo chip rileva la presenza dei toni che ci interessano e, nel caso, provvede a generare i comandi AT standard da inviare al WM01. Tali istruzioni sono presenti sul pin 11 del micro e, tramite il transistor T1, giungono al terminale 2 della presa RJ45 del WM01; tale terminale rappresenta ovviamente l’RXD ovvero l’ingresso dati.

 

 

Scrivi un commento all'articolo esprimendo la tua opinione sul tema, chiedendo eventuali spiegazioni e/o approfondimenti e contribuendo allo sviluppo dell'argomento proposto. Verranno accettati solo commenti a tema con l'argomento dell'articolo stesso. Commenti NON a tema dovranno essere necessariamente inseriti nel Forum creando un "nuovo argomento di discussione". Per commentare devi accedere al Blog

 

 

Login   
 Twitter Facebook LinkedIn Youtube Google RSS

Chi è online

Ci sono attualmente 8 utenti e 65 visitatori collegati.

Ultimi Commenti