SOMMARIO · ormai da anni. Il sistema è a 2 canali, quindi per realiz-zarlo basta costruire la...

Elettronica In - dicembre ‘98 / gennaio ‘99 1

ELETTRONICA IN Rivista mensile, anno IV n. 35 DICEMBRE 1998 / GENNAIO 1999

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, Alberto Battelli.

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SOMMARIO

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TELECONTROLLO SERIALE CON GSMAbbinare la scheda seriale di controllo e acquisizione dati per PCdescritta sul fascicolo di ottobre ad un modem tradizionale o GSM erealizzare così un sistema di controllo remoto. In questo articolo leregole fondamentali, i comandi AT standard, ed altro ancora...

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LOCALIZZATORE GSM/GPS CON MEMORIAConsente di localizzare a distanza la posizione di qualsiasi veicolo.Composto da un’unita remota e da una stazione base, permette dimemorizzare il percorso effettuato dal veicolo e di inviare, in qual-siasi momento, i dati alla stazione base. Seconda parte: il software.

43

CORSO DI PROGRAMMAZIONE PER SCENIXContinuiamo il viaggio alla scoperta dei micro ad 8 bit più veloci almondo con la terza puntata del Corso.

37

TRASMISSIONE VIDEO CON CELLULARESistema di controllo video a distanza funzionante su linea telefonicacommutata, ISDN o rete cellulare GSM. Utilizza una telecamera acolori con uscita seriale dotata di frame buffer, ingresso di allarme emotion detector.

63

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

281 del 7-5-1996.

Mensile associatoall’USPI, Unione StampaPeriodica Italiana

SISTEMA DI SORVEGLIANZA CON VCRAntiintrusione polivalente comandabile sia mediante sensori adinfrarossi passivi sia da radiocomando tascabile: una telecamerariprende quanto avviene in un certo ambiente, facendolo vedere inun televisore o registrandolo su videocassetta.

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9 RX A 2 CANALI CON AUTOAPPRENDIMENTORicevitore intelligente ad autoapprendimento adatto ai minitrasmet-titori tascabili da 433,92 MHz basati su codifica MM53200/UM3750,provvisto di due uscite configurabili in modo bistabile o ad impulso.

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71 CANCELLATORE DI EPROMIlluminatore ad ultravioletti capace di azzerare il contenuto dellememorie EPROM e dei chip finestrati: basta esporre l’aperturavetrata del componente alla luce della lampada per 10÷20 minuti, ei dati vengono eliminati.

VISUALIZZATORE PER TOMBOLAGrande pannello elettronico che visualizza i numeri già estratti conl’accensione di un diodo led per ogni cifra: studiato per funzionarein abbinamento con il circuito della “tombola elettronica” proposto ilmese scorso al quale è collegato mediante una linea dati seriale.

GETTONIERA CON CHIP-CARDGestione di crediti per controllare erogatori automatici di servizi,macchinette da caffè, distributori automatizzati. Una chipcard vieneusata come tessera ricaricabile, ogni volta che la si inserisce nellettore produce lo scatto di un relè fino a quando dispone di crediti.


Le esigenze e le applicazioni del controllo a distan-za sono tante: svariate sono le soluzioni approntate

o realizzabili per soddisfarle. La tecnica ha messo adisposizione da tempo i sistemi di telecomando (adinfrarossi o via radio) più sofisticati, a lunga portata,con trasmettitori e ricevitori multicanale, insommatutto quello che serve. Come sapete, noi che abbiamoun occhio di riguardo per l’argomento, difficilmenteriusciamo a far passare tanti mesi senza parlarne, per-tanto (così da non perderel’abitudine) in questo arti-colo approfittiamo perproporre un nuovissimoradiocomando: si trattain verità del progetto diun ricevitore, dato cheil trasmettitore è stan-dard in quanto bastaadoperare uno diquelli operanti inUHF a 433,92 MHzcodificati a baseUM86409/UM3750 oMM53200 che si trovanoin commercio (li vende laditta Futura Elettronica diRescaldina -MI- tel. 0331/576139, fax 0331/578200)ormai da anni. Il sistema è a 2 canali, quindi per realiz-zarlo basta costruire la scheda ricevente e poi procurar-

si uno dei TX bicanale del tipo anzidetto. Ogni canaledispone di un’uscita a relè impostabile in modo che

funzioni ad impulso (monostabi-le) o a livello (ap e r m a n e n z a ,bistabile) adatta acontrollare ognisorta di utilizza-tore o apparec-chio attivabileelettricamente,dal motore allalampadina: infat-ti sebbene abbia-mo usato relè inminiatura il cuiscambio puòcommutare circa

1 ampère, è possi-bile gestire carichi

più impegnativi semplicemente prevedendo deiservo-relè di maggiore portata; e la cosa può essere

fatta con estrema facilità, semplicemente facendo pas-sare l’alimentazione delle bobine di questi ultimi dagliscambi di RL1 e RL2 della scheda del ricevitore. Maquesto è un discorso che riguarda più la parte praticache non la teoria, e lo riprenderemo eventualmente piùavanti. Adesso preoccupiamoci di sapere qualcosa dipiù sul funzionamento, partendo dalla caratteristica

AUTOMAZIONE

Ricevitore intelligente ad autoapprendimento adatto ai minitrasmettitoritascabili da 433,92 MHz basati su codifica MM53200/UM3750, provvisto di

due uscite a relè configurabili in modo bistabile o ad impulso.

di Carlo Vignati

RADIOCOMANDODUE CANALI AD

AUTOAPPRENDIMENTO

10 Elettronica In - dicembre ‘98 / gennaio ‘99

schema elettrico

poi (con una procedura specifica) abbi-nare i due moduli con la semplice con-nessione via radio. La cosa si spiega inpoche parole considerando che, essen-do studiato per funzionare con i sistemicodificati MM53200 NationalSemiconductors (UM3750 edUM86409 UMC), il nostro ricevitoreutilizza codici a 12 bit come quelli ditali encoder, che hanno solitamente unaprima parte, di 10 bit, costituente ilcodice base, mentre gli ultimi 2 bit ser-vono per indicare il canale indirizzato:in pratica il codice base è quello chedistingue un trasmettitore ed un ricevi-tore dagli altri, mentre gli ultimi due bitsono diversi a seconda del tasto cheviene premuto sul TX, ovvero hannouna combinazione diversa a secondadel canale da attivare. Notate a propo-sito che con 2 bit binari è possibilegestire fino a 4 canali. Il codice di base

dard MM53200/UM3750; il dispositi-vo ignora invece gli ultimi bit, perchéquelli comunque variano anche con lostesso trasmettitore in base al canale daattivare. Il tutto è stato ottenuto sempli-cemente adottando un microcontrolloreopportunamente programmato in mododa funzionare da decoder emulando itipici receiver NationalSemiconductors ed UMC: si tratta delnoto PIC16C54 della Microchip, che inquesta applicazione fa praticamentetutto ciò che serve.Per completare il radiocomando abbia-mo dovuto aggiungere il solito ricevi-tore UHF ibrido e due transistor NPNquali driver d’uscita, oltre naturalmen-te a due relè da 1A miniaturizzati. Inpiù è occorsa una EEPROM serialenella quale il micro ripone i dati piùimportanti, cioè i codici appresi divolta in volta dopo l’esecuzione della

dell’Aurel, il popolare RF290 in ver-sione a 433,92 MHz, l’unica frequenzaammessa dalle attuali normative per icontrolli a distanza; come molti di voiormai sanno questo ibrido (U2) contie-ne un ricevitore RF superrigenerativoaccordato a 433,92 MHz, uno stadiodemodulatore AM, ed un circuito squa-dratore che restituisce tra il piedino 14e massa il segnale in arrivo dal minitra-smettitore, ovvero in pratica il codice a12 bit inviato dal TX a baseMM53200/UM3750 ed ogni altrosegnale ricevuto a 433,92 MHz. Tramite la resistenza R1 quanto escedal modulino giunge al piedino 6(ingresso dati) del microcontrolloreU4, il PIC16C54 che nel nostro circui-to funziona anche come decoder: essoacquisisce per intero ogni codice chericeve, quindi ne verifica la corrispon-denza con quello che si trova nella

forse più importante di questo nostroradiocomando: l’autoapprendimento.Si tratta di una prerogativa che ne rendel’utilizzo più facile e comodo, in quan-to non è più necessario impostare ilcodice sui dip-switch del ricevitore maè sufficiente settare il trasmettitore e

si imposta solitamente forzando deilivelli logici con i dip-switch, su tra-smettitori e ricevitori dei classici radio-comandi, mentre nel nostro caso vieneacquisito automaticamente dal ricevito-re quando, in fase di autoapprendimen-to, riceve un segnale codificato a stan-

procedura di acquisizione.Senza perdere altro tempo andiamosubito a vedere lo schema elettrico: lasezione di ingresso, cioè la parte rice-vente indispensabile a captare il segna-le radio trasmesso dal TX portatile, èancora una volta affidata ad un modulo


Nel ricevitore i codici acquisiti divolta in volta durante l’autoapprendi-mento vengono scritti dal microcon-trollore in una piccola EEPROM inmodo da essere con-servati anche in man-canza della tensionedi alimentazione; secosì non fosse alprimo black-outandrebbero persi edil radiocomandonon rispondereb-be più al propriotrasmettitore.La memoria(U3) utilizza-ta è del tipoad accessoseriale conb u sMicroWire atre fili, ed è una 93AA56 che esterna-mente si presenta in case plastico dipa 4 piedini per lato. Essa riceve e fauscire i dati (rispettivamente in scrit-tura ed in lettura) in forma seriale tra-mite il canale dati relativo al piedino3 (Data) e la comunicazione è scandi-ta da un segnale di clock che il dispo-sitivo di interfaccia (solitamente è unmicrocontrollore) manda al pin 2. La

EEPROM in questione ha una capa-cità di 2 Kbit, e può essere organizza-ta in byte di 8 o 16 bit a seconda dellivello logico al quale si trova il suo

piedino 6 (ORG): con il pin amassa la suddivisioneè ad 8 bit, come servenel nostro caso perlavorare con ilPIC16C54, mentre èa 16 bit se lo stesso

pin viene posto alivello alto

( t i p i c a -mente

5 volt).D u n q u e

nell’applica-zione descritta

in queste pagine la93AA56 è strutturata come una256x8 Byte (256 Byte da 8 bit).

memoria EEPROM U3, collegataserialmente tramite i piedini 1, 17 e 18che realizzano un bus Microwire.Ovviamente dopo aver messo in fun-zione per la prima volta il dispositivo, ilmicrocontrollore non ha codici memo-rizzati, e nella EEPROM si trovano alpiù 12 bit tutti a zero: pertanto può atti-vare tutt’al più il canale corrispondentealla combinazione 00 di un eventualeTX che trasmette un codice con i primi10 bit tutti a zero.Nell’uso normale, prima di adoperare ilsistema occorre far apprendere almicrocontrollore il codice del trasmet-titore: allo scopo bisogna prima di tuttoportare per un istante il suo piedino 13a massa, cosa che si fa semplicementeaprendo e richiudendo il dip-switch S2;per l’esattezza questo microinterruttoreva chiuso fino a veder accendersi il ledrosso LD1 (comandato dal piedino 2

del micro, che si porta da zero ad 1logico) quindi va riaperto. Il led rimane acceso, e si spegne quan-do, attivando il minitrasmettitore porta-tile, il ricevitore ibrido e quindi ilmicrocontrollore ne ricevono il codice.Praticamente quando U4 riconosce uncodice binario di 12 bit in sequenza,trasmesso con le temporizzazioni tipi-che dell’MM53200/UM3750, fa spe-gnere il led indicando che ha acquisitoil treno di impulsi inviatogli dal mini-trasmettitore; questo codice lo inviaserialmente alla EEPROM esterna U3,tramite il canale dati relativo al piedino3 di quest’ultima (corrisponde al pin 17del micro) scandendo la comunicazio-ne con il segnale di clock che mandadal proprio piedino 18 al 2 dellaEEPROM stessa.U3 è una memoria MicroWire adaccesso seriale di tipo 93AA56, della

la EEPROM seriale MODULI MODULI TX ED RXTX ED RXAAUDIO 433MHzUDIO 433MHz

Moduli ibridi per trasmissioniaudio affidabili e con ottime

prestazioni.

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

Ricevitore audio FM supereterodina a433 MHz. Funzionamento a 3 volt, bandadi uscita BF da 20Hz a 30KHz con unsegnale tipico di 90mV RMS, sensibilitàRF -100dBm, impedenza di ingresso 50Ohm. Il prodotto presenta anche uningresso per il comando di Squelch e lapossibilità di inserire un circuito di de-enfasi. Progettato e costruito secondo lenormative CE di immunità ai disturbi edemissioni di radiofrequenze (ETS 330220). Dimensioni 50,8 x 20 x 4 mm.

RX-FM AUDIO L. 52.000

Trasmettitore audio FM a 433 MHz, fun-zionante in abbinamento al modulo RX-FM, in grado di trasmettere un segnaleaudio da 20Hz a 30KHz modulando laportante a 433 MHz in FM con una devia-zione in frequenza di ±75KHz.Alimentazione 12 volt, potenza di uscitaRF 10 mW su un carico di 50 Ohm,assorbimento di 15mA, sensibilitàmicrofonica 100 mV. Per migliorare il rap-porto S/N è possibile utilizzare un sem-plice stadio RC di pre-enfasi. Dimensioniridotte (40,6 x 19 x 3,5 mm)

TX-FM AUDIO L. 32.000

Booster UHF in grado di erogare unapotenza RF di oltre 400 mW a 433 MHz.Impedenza di antenna di 50 Ohm, massi-ma tensione di alimentazione 14 Vcc;dispone di due ingressi per segnali dipotenza non superiore a 1 mW e persegnali da 10÷20 mW. Alimentazione12÷14 Vcc; assorbimento 200÷300 mA;Modulazione AM, FM o digitale.

PA433 L. 48.000


COMPONENTI

R1: 10 KohmR2: 10 KohmR3: 10 KohmR4: 10 KohmR5: 470 KohmR6: 2,2 MohmR7: 2,2 MohmR8: 1 KohmR9: 4,7 KohmR10: 10 Kohm

R11: 10 KohmR12: 10 KohmC1: 470 µF 16VL

elettrolitico rad.C2: 100 nF multistratoC3: 100 µF 25VL

elettrolitico rad.C4: 22 pF ceramicoC5: 22 pF ceramicoD1: Diodo 1N4007D2: Diodo 1N4148D3: Diodo 1N4007

D4: Diodo 1N4007LD1: Led rosso 5 mmU1: 7805 regolatoreU2: RF290/433 modulo SMDU3: 93AA56U4: PIC16C54-XT

(programmato MF259)T1: BC557B transistor PNPT2: BC547B transistor NPNT3: BC547B transistor NPNQ1: Quarzo 4 MHzRL1: Rele 12V 1 scambio

RL2: Rele 12V 1 scambioS1-S2: Dip switch 2 poli

Varie:- morsettiera 3 poli ( 2 pz.);- morsettiera 2 poli;- zoccolo 9 + 9;- zoccolo 4 + 4;- stampato cod. S259.(Le resistenze sono da 1/4Wcon tolleranza del 5%).

piano di cablaggio

capacità di 2 Kbit, che può essere orga-nizzata in byte di 8 o 16 bit a secondadel livello logico al quale si trova il suopiedino 6 (ORG): con questo a zero lasuddivisione è ad 8 bit, come serve perlavorare con il PIC16C54, mentre è a16 bit se lo stesso pin viene posto alivello alto (5 volt). Nel nostro caso la93AA56 è organizzata come una 256x8Byte (256 Byte da 8 bit). Chiarito come avviene l’apprendimen-to del codice torniamo al funzionamen-to del radiocomando, riprendendolo dadove l’abbiamo interrotto: dopo che èstato ricevuto e riconosciuto il codicedi base arrivato da un minitrasmettito-re, il microcontrollore va a leggere lostato dei bit 11 e 12, ovvero degli ulti-mi due di ogni striscia, ed attiva l’usci-ta delle due che corrisponde al valorebinario espresso da questi; in sostanzacomanda quella che corrisponde allacombinazione logica degli ultimi 2 bitdi codifica. Normalmente i trasmettito-

ri portatili considerano il primo canalecon la combinazione degli ultimi duebit (11 e 12) del tipo 01, il secondo con10, il terzo con 11, ed il quarto con 00:il microcontrollore è programmatosecondo questa tabella di verità, ed abi-

lita rispettivamente l’uscita del primocanale o quella del secondo ricevendoun codice valido con gli ultimi due bitcorrispondenti rispettivamente allecombinazioni logiche 01 ed 10. Nel PIC16C54 abbiamo assegnato ipiedini 7 e 10 rispettivamente alle usci-te dei canali 1 e 2; ciascuna delle due ènormalmente a livello alto e commuta azero logico quando viene comandata,ovvero quando il micro identifica uncodice base valido e la relativa combi-nazione negli ultimi bit. Tramite i tran-sistor T2 e T3 (dei normalissimiBC547) possiamo pilotare le bobinedei relè di uscita con i livelli logici for-niti dal micro, poiché ognuno di essi vain saturazione ogni volta che il rispetti-vo pin dell’U4 assume il livello logicoalto, lasciando scorrere corrente nellabobina del relè ad esso associato.Riguardo alle uscite va notato che pos-sono lavorare in modo impulsivo obistabile, a seconda dell’impostazione


la funzione dei dip-switchPer impostare il modo di funzionamento del microcontrol-lore quindi dell’intero radiocomando, nonché per consenti-re l’apprendimento del codice del trasmetti-tore, abbiamo previsto due microinterruttoriche vanno manovrati secondo le istruzioniriportate di seguito e considerando che essihanno questo significato:S1 = selezione modo di comando delle usci-te: chiuso fa funzionare ad impulso i relè, chequindi rimangono eccitati fino a quando simanda il rispettivo comando dal TX portatile,poi ricadono; aprendo il dip il funzionamento è a livello,nel senso che attivando una volta i rispettivi canali si ecci-

tano e rimangono attivati fino ad un nuovo comando, allor-ché ritrasmettendo con il TX tornano a riposo.

S2 = autoapprendimento: chiudendo questodip-switch si avvia la fase di autoapprendi-mento, condizione evidenziata dall’accensio-ne del led di monitor LD1; il microinterrutto-re deve essere tenuto chiuso solo fino a quan-do non si accende il led, quindi va riapertoper poter proseguire. Nel funzionamento nor-male, ovvero utilizzando la scheda come rice-vente del radiocomando, il dip-switch deve

essere mantenuto aperto (off) altrimenti il sistema non fun-ziona correttamente.

data al dip-switch S1: la posizione ON(dip chiuso) ovvero il livello logicobasso sul corrispondente piedino delmicrocontrollore, corrisponde al fun-zionamento impulsivo delle rispettiveuscite, mentre l’OFF (dip aperto, ovve-ro 1 logico sul rispettivo piedino delPIC16C54) determina il funzionamen-to bistabile, cioè a livello o a perma-nenza. Tradotto in termini pratici ciòsignifica che con S1 chiuso i relè RL1e RL2 scattano in seguito alla ricezionedi un comando dal minitrasmettitore(l’uno o l’altro, a seconda del coman-do) e tornano a riposo trascorso untempo fisso di circa 1 secondo; scatta-

EEPROM U3 perché non servirebbe,mentre per il codice caricato in autoap-prendimento la registrazione è indi-spensabile per evitare che vada perdutoin caso di momentanea mancanza della

quale (passato il diodo di protezioneD1) funzionano le bobine dei relè e lasezione di uscita dell’ibrido U2; abbia-mo al solito l’immancabile regolatoreintegrato 7805 (U1) che ricava i 5 voltstabilizzati per far funzionare la logica,cioè parte dell’ibrido U2, il microcon-trollore e la EEPROM.

REALIZZAZIONEPRATICA

Lasciamo adesso la teoria di funziona-mento e passiamo a vedere come sicostruisce in pratica il radiocomandoad autoapprendimento, con la premessa

no invece (attivandosi alla ricezione delrelativo comando per ricadere soloall’arrivo di uno successivo) mante-nendo il predetto dip S1 aperto. Il concetto visto da chi usa il radioco-mando significa che nel modo astabile(ad impulso) premendo un pulsante delminitrasmettitore il relativo relè scattae resta eccitato fino a che il pulsantestesso non viene rilasciato, allorchéricade tornando a riposo; invece nelmodo bistabile (a livello) premendo ilsolito pulsante del TX portatile ilrispettivo relè scatta e resta eccitato atempo indeterminato: ricade, tornandoa riposo, quando si ripreme lo stessopulsante. Va notato che la programma-zione del modo di funzionamento delleuscite viene dettata dallo stato del dip-switch S1 e perciò dal livello logicorilevato dal microcontrollore almomento del riconoscimento di uncodice valido in arrivo dal modulo ibri-do U2; non è quindi memorizzata nella

tensione d’alimentazione.Bene, giunti a questo punto e visto chesiamo in tema di alimentazione, chiu-diamo la descrizione del circuito dicen-do che funziona a 12÷14 volt applicatitra il punto +V e massa, tensione con la

che parliamo del solo ricevitore, datoche il trasmettitore lo si trova già fatto:ne esistono in commercio di diversecase e potete adoperare quello chevolete (costruirlo ha poco senso perchéper farlo abbastanza piccolo sarebbe

Pin-out del microcontrollorePIC16C54 utilizzato nel ricevitore.

Traccia rame, in dimensionireali, del circuito stampatoutilizzato per realizzare il

ricevitore bicanale adautoapprendimento. Per

ottenere una basetta perfettamente simile alla

nostra consigliamo difotocopiare su carta da

lucido il disegno a lato e diutilizzare lo stesso per

impressionare la piastravergine tramite

fotoincisione.

La scheda proposta in queste pagineè un ricevitore per radiocomando a433,92 MHz condecodifica standardMM53200 NationalSemiconductors oUM3750/UM86409UMC: per attivarlabisogna quindi utiliz-zare un trasmettitorecon codifica di questogenere, il che non èaffatto un problemaperché quasi tutti iTX portatili perradiocomando fun-zionano con taleencoder. I nostri pro-totipi sono stati col-laudati con i minitra-smettitori a 433,92MHz quarzati disponibili presso laditta Futura Elettronica di

Rescaldina (MI) v.le Kennedy 96, tel.0331/576139, che oltretutto sono

omologati dal ministe-ro P.T. italiano e daquello tedesco (BZT) erispondono alle nor-mative CE riguardantil’emissione delle spu-rie nei dispositivi abassa potenza. Il tra-smettitore deve neces-sariamente funzionarea 433,92 MHz perchénel ricevitore usiamouna sezione RF ibridasintonizzata proprio atale frequenza.L’attribuzione deicanali sul nostro rice-vitore è stata fatta inmodo abbastanza

intuitivo: abbiamo cioè assegnato ilcanale 1 al relè RL1 e il 2 al RL2.


il trasmettitore utilizzato

PER LA SCATOLA DI MONTAGGIO

Il ricevitore ad autoapprendimento descritto in queste pagine è disponibile in scatola di montaggio (cod.FT259K) al prezzo di 54.000 lire. Il kit comprende tutti i componenti, la basetta forata e serigrafata, ilmodulo ricevitore Aurel e il microcontrollore già programmato; non è compreso il contenitore stagnocon antenna accorda (cod. SCM433) disponibile separatamente a 25.000 lire. Il microcontrollore pro-grammato (cod. MF259) e il modulo ricevitore Aurel (cod. RF290A/433) sono disponibili anche separa-tamente rispettivamente a 25.000 lire e 18.000 lire. Il trasmettitore a due canali adatto a comandare ilcircuito di queste pagine è disponibile già montato, collaudato e completo di batteria (cod.TX3750/2C/SAW) al prezzo di 48.000 lire. Il materiale va richiesto a: Futura Elettronica, Viale Kennedy96, 20027 Rescaldina (MI), tel. 0331-576139, fax 0331-578200, internet <www.futuranet.it>.

necessario lavorare con componenti inSMD, cosa non proprio facile...) pur-ché codificato a baseMM53200/UM3750 ed operante a433,92 MHz. Noi consigliamo quellivenduti dalla Futura Elettronica (tel.0331/576139, fax 0331/578200) chesono oltretutto omologati BZT e mini-stero P.T., e rispondono alle severe nor-mative CE ETS-300220 sulle emissioniRF spurie.TX a parte vediamo che per potercostruire il radiocomando bisognaprima di tutto realizzare la basettastampata seguendo la traccia del latorame visibile (in scala 1:1) in queste

pagine: inciso e forato lo stampatodovete procedere montando su di esso icomponenti che occorrono, a partiredalle resistenze e dai diodi al silicio(cioè 1N4148 e 1N4007) che vannoposizionati come illustrato dai disegni,ovvero ricordando la semplice regolache il catodo è l’elettrodo vicino allafascetta colorata. Inserite e saldate glizoccoli per la EEPROM ed il micro-controllore, sapendo che il primo deveessere da 4+4 pin, e l’altro da 9+9 pie-dini, dual-in-line; per tutti raccoman-diamo di posizionarli con le taccheorientate come indicato nella disposi-zione componenti, in modo da avere il

riferimento per quando inserirete i rela-tivi chip. Montate dunque il doppiodip-switch che contiene S1/S2 ed icondensatori, badando di rispettare lapolarità di quelli elettrolitici; inserite esaldate il transistor BC557, avendocura di tenerlo con il lato piatto rivoltoallo zoccolo dell’U4 e fate lo stesso peri due BC547. Pensate quindi al quarzoda 4 MHz ed al led rosso, rammentan-do che per quest’ultimo il catodo stadalla parte smussata del contenitore.Procedete inserendo e saldando i relèminiatura (del tipo ITT-MZ a 12V, oequivalente: es. HM4101F della HF)che devono entrare nei relativi fori sol-tanto nel verso giusto; sistemate infineil modulo ibrido RF290A/433, cheentrerà anch’esso solo in un modo, evi-tando ogni possibile errore. Nondimenticate il regolatore 7805, U1, cheva montato in piedi tenendone il latometallico rivolto allo zoccolo dell’U5.Per semplificare le connessioni di usci-ta con gli scambi dei relè, e per l’ali-mentazione, conviene montare dellemorsettiere per c.s. a passo 5 mm incorrispondenza delle rispettive piazzo-le; inserite le morsettiere potete conclu-dere il montaggio saldando uno spez-zone di filo di rame rigido lungo 17÷18cm in corrispondenza della piazzolariservata all’antenna dell’ibrido (piedi-no 3) che servirà appunto da antennaricevente.Inserite dunque gli integrati, avendocura di far coincidere le loro tacche coni riferimenti dei rispettivi zoccoli, everificando che comunque stiano rivol-ti come indicato nella disposizionecomponenti visibile nel corso di questepagine. Ricordiamo che il microcon-trollore PIC16C54 (versione XT) deveessere stato preventivamente program-


mato e va quindi acquistato già prontodalla ditta Futura Elettronica.Montati gli integrati il circuito è com-pleto ed è pronto per essere utilizzato.Per l’alimentazione basta un qualunquedispositivo in grado di fornire da 12 a15 volt in continua, ed una corrente dicirca 150 milliampère: va bene un ali-mentatore da rete di quelli universali acubo, o una batteria da 12V 500mA/halmeno. Qualunque ne sia la fonte latensione va applicata tra il punto +V(anodo del diodo D1) e la massa,badando di rispettare la polarità;comunque anche sbagliando non acca-de nulla perché il diodo d’ingresso pro-tegge il circuito dall’inversione di pola-rità. Una volta alimentato il ricevitore eprocurato il minitrasmettitore, è possi-bile abbinare i due dispositivi in modoche l’RX risponda solo ai comandi delTX, o a quelli inviati da altri trasmetti-tori purché abbiano lo stesso codicebase: per l’abbinamento bisogna farentrare il ricevitore in autoapprendi-mento, il che si ottiene semplicementechiudendo il dip-switch S2 fino a vederaccendersi il led LD1, poi quando que-sto si accende riportando in OFF l’S2(perché il circuito è pronto a ricevere ilsegnale); prendete il trasmettitore eallontanatevi di qualche metro dal rice-vitore, attivate uno qualsiasi dei canalidel trasmettitore e verificate che il ledsu stampato (LD1) si spenga; se non sispegne allontanatevi ancora oppuremettete il TX dietro di voi (dietro laschiena) e ritrasmettete. Quando si spe-gne il led significa che il ricevitore haidentificato e memorizzato inEEPROM il codice, quindi il sistema èpronto all’uso: per verificarlo bastapremere uno dei pulsanti e sentirequale relè scatta. Notate che (analoga-

mente a quanto fatto nel progetto delfascicolo n. 25 di Elettronica In) l’attri-buzione dei canali sul ricevitore è statafatta in modo arbitrario assegnando ilcanale 1 al relè RL1 e il 2 al RL2,fermo restando che poi dovrete esserevoi, in base al tipo di trasmettitore cheavete, ad assegnare a ciascun tasto ilrispettivo canale, ovvero la relativauscita della scheda. Adoperando i TXquarzati a 433,92 MHz per radioco-mando quadricanale disponibili pressola ditta Futura Elettronica, la corrispon-denza tra i tasti e i canali del ricevitoreè la seguente: il pulsante in alto a destracomanda RL1 (ovvero il pin 7 del

micro) e quindi il canale 1, mentrequello in basso a sinistra agisce suRL2, canale 2 (piedino 10 del micro).Comunque se avete un trasmettitorediverso non sarà difficile identificare icanali e correlarli ai rispettivi pulsanti;magari per non andare ad orecchio col-legate un led, con in serie una resisten-za da 1 Kohm, in parallelo alla bobinadi ciascun relè: insomma, connettete ilbipolo led-resistenza in modo che l’a-nodo sia rivolto al positivo di alimenta-zione e il catodo verso il collettore delrispettivo transistor. Così facendo ognivolta che si attiva un relè, ovvero un’u-scita, il led si illumina indicando qualedelle due è in funzione.Terminate que-ste operazioni preliminari poteteimpiegare il vostro radiocomandocome meglio preferite; sappiate che peraumentarne la portata (es. per aprican-cello) si può usare un’antenna accorda-ta del tipo Ground-Plane, collegandolacon cavetto coassiale al circuito rice-vente avendo l’accortezza di mettere amassa la calza metallica ed al puntoANT il conduttore centrale. Un’altrasoluzione consiste nell’alloggiare ilricevitore all’interno di un appositocontenitore stagno munito di antennaaccordata: ricordiamo, a tale proposito,che le dimensioni della piastra si adat-tano perfettamente al contenitore sta-gno scm433. Volendo pilotare carichiche assorbono oltre 1 ampère o aziona-re circuiti differenti e separati con unsingolo canale, si può prevedere l’im-piego di servo-relè (anche più di uno)le cui bobine vanno alimentate tramitegli scambi di RL1 e RL2: in pratica siapplica ad un capo della bobina il posi-tivo, mentre il negativo lo si fa passaredallo scambio di quello (tra RL1 eRL2) che deve provvedere al comando.

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Quando si deve realizzare un impianto antifurto oantiintrusione ad alto grado di sicurezza si ricorre

quasi sempre a più sistemi usati insieme ointerconnessi: l’accoppiata migliore èsenz’altro quella tra il classico allarmecon sensori di varia natura, ed unatelevisione a circuito chiuso, pos-sibilmente con videoregistratoreche permetta di memorizzaree rivedere quello che avvie-ne nei locali sotto control-lo quando parte l’allar-me. Cose del genere siutilizzano nelle ban-che, nelle grandigioiellerie ecomunque dovesono custoditi otransitano preziosie denaro in grande quan-tità, ma nulla vieta di realizzarle inproprio per installarle magari in casa propria onei propri uffici. Del resto non è un lavoro tanto diffici-le, e con il circuito giusto si può fare al volo: bastaavere una telecamera -anche, e forse meglio, in minia-tura- un televisore con presa SCART e/o un videoregi-stratore di qualunque tipo. L’unità di controllo realizza-

ta ad hoc ve la diamo noi, e ne trovate in queste paginelo schema elettrico con tutti i consigli utili a mettereinsieme un allarme con TV a circuito chiuso che non ha

nulla da invidiare a quelli professionali installa-ti nelle banche. Ma non contenti di

questo abbiamo volutodare un tocco inpiù: per evitaredi manomettereil videoregistra-

tore e di tirarefili all’esterno per

simulare i pulsan-ti, è stato previsto

addirittura un tele-comando ad infra-

rossi, che opportuna-mente gestito da un

microcontrollore epuntato verso gli appa-

recchi permette di attiva-re a distanza la registra-

zione o la visione diretta-mente sul televisore

mediante il canale ausiliario (AUX). Naturalmente perevitare complicazioni e rendere universale il nostrosistema non potevamo stare a costruire noi il teleco-


SICUREZZA

SISTEMA DISORVEGLIANZA

CON VIDEOREGISTRATORE

di Andrea Lettieri

mando, né tantomeno pensare di farlo fare a voi, perciòabbiamo deciso di ricorrere ad uno stratagemma curio-so ma ineccepibile: siccome in commercio esistono icosiddetti telecomandi universali per TV e VCR (i piùfamosi sono i Visa e i Philips) dotati di microcontrollo-re e capaci di emulare i codici di quasi tutti gli appa-recchi presenti in commercio, ne abbiamo sceltouno smontandolo e scoprendo i contatti dialcuni tasti principali, collegando poi que-sti alle uscite a relè della scheda princi-pale; una volta caricato o fatto appren-dere il codice il Global Visa (questo èil telecomando scelto) diventa adattoal vostro televisore o videoregistrato-re, e potete collegarlo stabilmenteinserendo il tutto in un’unica conteni-tore. Diamo allora uno sguardo al siste-ma partendo dallo schema elettrico del-l’unità principale, la scheda che dovete rea-lizzare per gestire tutto quanto il sistema di tele-sorveglianza: notiamo subito che vi è un microcontrol-lore ST6265 della SGS-Thomson a coordinare l’atti-vità, provvedendo a rilevare i segnali in arrivo dal tele-comando e quelli dell’ingresso riservato ai sensori afili, ed inviando altresì tutti i segnali di comando -tra-mite un line driver- verso i relè di uscita che vanno col-legati ai pulsanti del telecomando. Questo è in sintesi il

funzionamento, vediamo adesso di analizzare ogni sin-gola parte a cominciare dal ricevitore del radiocoman-do. Si tratta della sezione facente capo al modulo radio-ricevente U1, il classico RF290A/433 (U1) ibrido sin-tonizzato sui 433,92 MHz, superrigenerativo, conte-nente un completo ricevitore con demodulatore AM e

squadratore d’uscita per segnali on/off: quanto cap-tato dall’antenna e trasmesso da un mini TX

portatile viene elaborato fino ad otteneretra il piedino 14 e massa gli stessi impul-

si in partenza dall’encoder del trasmet-titore, che nel nostro caso deve esserea base MC145026 Motorola; infatti lostadio che segue l’RF290A/433 è unaltro modulino in SMD che fa da

decoder a base MC145028. Si trattastavolta del noto D2MB, contenente due

chip Motorola aventi l’ingresso (piedino9) e l’alimentazione in comune, nonché i

primi 8 piedini di codifica uniti e connessi ai pin1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (rispettivamente bit 9, 8, 7, 6, 5, 4,3, 2) e da questi ad altrettanti microinterruttori a 3 staticontenuti nel dip-switch DS1. Si noti che per praticità -essendo difficilmente reperibili i componenti a 8 dip-abbiamo adottato un elemento a 9 lasciando inutilizza-to l’ultimo, che non serve perché i due decoder internial D2MB hanno impostato fisso il primo a zero e l’altro


Antiintrusione polivalente comandabilesia mediante sensori ad

infrarossi passivi,contatti reed, ecc., a filoo collegati via radio, sia

da radiocomando tascabile: dispone diuna telecamera che

riprende quanto avviene in un certoambiente, facendolo

vedere in un televisoreoppure registrandolo

su videocassetta.


schema elettrico

ad 1 logico il nono bit di codifica. Delmodulo di decodifica bicanale adope-riamo le uscite ad impulso, cioè quelleche ricalcano lo stato del pin 11 (Vt)dei decoder interni: si tratta dei piedini12 (canale 1) e 13 (canale 2) ciascunodei quali è attestato al collettore di untransistor NPN montato in modo open-collector, con l’emettitore a massa (pin11, 19) e la base pilotata da uno deidecodificatori MC145028. Sono stateescluse le OUT bistabili, ovvero quellegestite dai due flip-flop contenutianch’essi nel modulo ibrido e inutiliz-zati perché il microcontrollore leggesoltanto i fronti di discesa dei segnaliricevuti ai pin d’interfaccia con ilradiocomando (10 e 24) e non i livelli.Evidentemente per poter attivare adistanza la scheda occorre un minitra-smettitore compatibile sia come fre-quenza che per codifica: noi consiglia-mo il TX1C/SAW o il TX2C/SAWdella Futura Elettronica (tel.

0331/576139) che opera sui 433,92MHz, dispone di un oscillatore SAWquarzato e quindi tale da consentireun’ottima portata (oltre 50 metri) inogni condizione. Utilizzando la versio-ne bicanale è possibile inviare ilcomando di acceso/spento e quello diattivazione della telecamera (visionesulla TV, registrazione con il VCR...).I segnali dati alle uscite dal ricevitoredel radiocomando vengono dunqueletti dal microcontrollore tramite i pie-dini 10 (canale 1, on/off) e 24 (canale2, telecamera attivata/a riposo) che cosìli interpreta: per ciascuno legge la tran-sizione 1/0 logico e ad ogni fronte didiscesa cambia lo stato rispetto a quel-lo precedentemente memorizzato; inpratica per il primo canale, quello riser-vato all’accensione/spegnimento delsistema, alla prima commutazione 1/0attiva la scheda, alla successiva ladisattiva, per poi riattivarla al ricevi-mento del prossimo fronte di discesa.

Quanto al secondo canale, il primo pas-saggio dal livello alto (che si trova ariposo...) a quello basso determina l’in-serimento della telecamera e l’iniziodelle riprese, il secondo il disinseri-mento, il terzo la nuova attivazione,ecc. Ovviamente lo stato di default,cioè quello presente nella memoria delmicrocontrollore dopo che viene acce-so o resettato -ovvero all’inizializza-zione- è disattivo per entrambe le fun-zioni: in pratica inizialmente la schedaè a riposo, e la telecamera non inviaalcune ripresa perché i relè d’uscita -essendo tutti diseccitati- non comanda-no né la registrazione né la visione sulcanale ausiliario dell’eventuale televi-sore. Osservate la particolare connes-sione della linea PC4 dell’ST6265,quella collegata al canale 2 del radio-comando: essa si trova in parallelo conl’ingresso A riservato al sensore ester-no; lo scopo è fare in modo da poterattivare le riprese della telecamera non


solo con il comando a distanza, maanche con l’uscita di un impianto diallarme o antifurto preesistente, oppuresemplicemente con un sensore cablatoa fili, del tipo ad infrarossi passivi, acontatto reed, a pedana, ecc.Naturalmente -considerato che ilmicrocontrollore sui pin 10 e 24 ritienenormale lo stato logico 1 ed accetta lozero come trigger- i sensori da adope-rare devono disporre di un contattopulito normalmente aperto, che si chiu-de a massa in caso di allarme, analoga-mente a quanto fa il transistor open-collector disposto all’interno di ciascu-na uscita dell’ibrido U2, prevedendouna resistenza di pull-up da 10 Kohmtra + ed A per garantire l’1 logico ariposo. Lo stesso discorso vale per l’u-scita dell’eventuale impianto di allar-me, che deve essere di tipo NA. In alternativa vanno adoperati sensoricon uscita che fornisca a riposo 5÷12volt c.c. al punto A, e che li tolga in

allarme: ad esempio l’FR79 dellaFutura Elettronica (tel. 0331/576139)un sensore ad infrarossi passivi concontatto pulito NC collegabile tra l’u-scita ed il positivo di alimentazione,che a riposo mantiene circa 12V al pre-detto punto A, lasciandolo andare azero quando -rilevato un oggetto inmovimento- apre il collegamento. Inquesto caso non bisogna mettere alcu-na resistenza di pull-up esterna.Il circuito prevede pure l’alimentazioneper i sensori, di circa 12 volt, preleva-bile dai punti + e -; il diodo Zener DZ1protegge l’ingresso PC4 del micro inquesto caso e comunque quando alpunto A vengono applicati più di 5 volt(ciò è normale se i sensori vanno a12V...) riducendo ogni tensione a 5,1V.Facciamo notare anche un accorgimen-to che forse molti di voi hanno giàintuito: è possibile utilizzare sensoriP.I.R. o d’altro tipo collegati via radio(cordless) purché operanti a 433,92

MHz e con codifica Motorola, nel qualcaso bisogna impostare l’ultimo bitcome quello relativo al canale 2; infattil’1 è riservato al comando diacceso/spento, mentre il secondo èfatto proprio per attivare la sorveglian-za e le riprese dalla telecamera.Pertanto gli impulsi dati dai sensori concollegamento radio possono eccitare ilmicrocontrollore come si farebbe con ilpulsante del minitrasmettitore delradiocomando.Detto questo passiamo a vedere inbreve come funziona l’unità, partendodall’inizio e cioè dal momento in cuiviene accesa o comunque da dopo ilreset del microcontrollore: vengonoinizializzati gli I/O, il software mantie-ne a zero logico i piedini 1, 9, 7, 6, 5, 4,2, che sono le uscite verso i relè ed ilcicalino, e testa continuamente 10 e 24,in attesa che almeno uno di essi com-muti dal livello alto a quello basso. Perattivare il sistema occorre un primo

il telecomandoGLOBAL VIDEO

Per attivare TV e videoregistratoresenza manometterli abbiamo pensatodi adoperare un telecomando ad infra-rossi puntatogli contro; ma come fareper avere un telecomando adatto adogni apparecchio, e soprattutto inter-facciabile sicuramente con la nostrascheda? La soluzione si chiamaGlobal, un telecomando universaleprodotto dalla Visa (leader italianonella produzione di telecomandi eradiocomandi per apricancello com-patibili con gli originali) reperibilenei grandi magazzini, nei negozi chevendono TV ed elettrodomestici epresso alcuni rivenditori di compo-nenti elettronici, che ha memorizzati icodici di quasi tutti gli apparecchi incommercio e fuori produzione. Conuna semplice procedura manuale èpossibile adattare il telecomando alTV o videoregistratore che doveteadoperare introducendo la sigladistintiva della marca illustrata nellibretto in dotazione oppure effettuan-do l’autoapprendimento secondoquanto descritto nel manuale d’uso.


piano di cablaggio

COMPONENTI

R1: 10 Kohm trimmer min. MO





LD1: Led verde 5 mmLD2: Led rosso 5 mmLD3: Led giallo 5 mmDZ1: Zener 5V1 1/2WU1: RF290-433

Modulo SMDU2: D2MB

Modulo SMDU3: ST62T65

(programmato MF260)U4: 7805 regolatoreU5: ULN2803Q1: Quarzo 6 MhzRL1: Rele 12V 1SC min.RL2: Rele 12V 1SC min.RL3: Rele 12V 1SC min.RL4: Rele 12V 1SC min.RL5: Rele 12V 1SC min.RL6: Rele 12V 1SC min.DS1: Dip switch 9 poli

3 statesBZ: Buzzer 12V

con oscillatoreS1: Deviatore a levettaS2: Deviatore a levettaANT: Antenna 433Mhz

Varie:- morsettiera 2 poli (10 pz.);- morsettiera 3 poli;- zoccolo 14 + 14 pin;- zoccolo 9 + 9 pin;- contenitore Teko AUS11; - stampato cod. H170.

(Le resistenze sono da 1/4watt con tolleranza del 5%).

C2: 22 pF ceramicoC3: 22 pF ceramicoC4: 1 µF 16VL

elettrolitico rad.C5: 1000 µF 16VL


elettrolitico rad.C8: 100 nF multistratoD1: Diodo 1N4007D2: Diodo 1N4148



R8: 82 KohmR9: 680 OhmR10: 680 OhmR11: 100 KohmR12: 1 KohmR13: 680 OhmC1: 4,7 µF 16VL

elettrolitico rad.

impulso a zero sul pin 10 (linea PA0)che l’ST6265 interpreta come coman-do di ON: da questo momento vengonoconsiderati anche i segnali portati al 24dal ricevitore del radiocomando, ovve-ro da sensori via-radio o cablati colle-gati al punto A, centraline antifurtocomprese. Si accende il led giallo ed ilcicalino emette un beep. Alla disattiva-zione LD3 si spegne ed il BZ suona 3volte in rapida sequenza.Una volta acceso il sistema vieneavviata la routine di gestione delleuscite e di comando a distanza, che èdifferente a seconda dell’impostazionedell’interruttore S2: esso decide seadottare il modo TV o VCR, cioè se a

seguito di un impulso di comando biso-gna mandare il segnale della telecame-ra ad un televisore munito di presaSCART (nel qual caso il telecomandoIR Global invia il segnale del canaleAUX alla TV) oppure iniziare la regi-strazione su di un videoregistratore.Vediamo il primo caso, cioè quellorelativo all’S2 chiuso (piedino 25 delmicrocontrollore a massa): la ricezionedi uno o più impulsi consecutivi al pin24 determina l’innesco del relè RL6,ottenuto generando un livello logicoalto sul piedino 9 (PB0) che determinacirca zero volt al 18 del bufferULN2803 (U5). Contemporaneamenteil pin 1 produce anch’esso un impulso

positivo, che comanda a livello bassol’11 dell’U5 facendo suonare per unistante il cicalino, determinando unsegnale acustico che torna particolar-mente utile per richiamare l’attenzionedell’operatore di sorveglianza invitan-dolo a guardare nel televisore collegatoalla telecamera.L’attivazione del RL6 provoca la chiu-sura del suo scambio e dei contatti 6,che devono essere stati preventivamen-te collegati in parallelo alle piazzoledel pulsante AUX TV sul telecomandoGlobal della Visa: sistemando quest’ul-timo in modo che sia puntato verso iltelevisore parte il comando che forza lacommutazione sul canale AUX, cosic-


ché se avete collegato la telecameraall’ingresso video della presa SCARTl’apparecchio mostra sullo schermoquanto captato dall’obbiettivo dellatelecamera stessa. Tale modalità èmolto utile ad esempio per il sorve-gliante che usi guardare la televisionesoprattutto nelle ore serali e nei

momenti di quiete, in questo casoquando i sensori rilevano l’intrusione ilnostro circuito invia il comando delcanale AUX ed automaticamente eccoche sparisce l’immagine TV ed apparela ripresa della telecamera; RL6 restaeccitato per un tempo che dipende dallaposizione del cursore del trimmer R7. Bene, detto questo lasciamo da parte ilfunzionamento con il televisore e spo-stiamo S2 in posizione VCR per vede-re cosa accade nella modalità “videore-gistratore”: dopo la solita commutazio-ne 1/0 logico al piedino 24, provocatadall’allarme di un sensore o manual-mente con il radiocomando, il micro-controllore provvede a generare una

del tasto di accensione del videoregi-stratore sul telecomando Global for-zando la trasmissione del codice diON; ora il VCR si accende ed è prontoper lavorare. Notate che la durata del-l’eccitazione del relè dipende dal trim-mer R1.Successivamente al rilascio di RL1scatta RL3, che provvede a chiudere icontatti del tasto AUX VCR così dainviare il segnale che forza la commu-tazione del videoregistratore sul canaleausiliario, ovvero a ricevere il segnaledella telecamera che dovete aver colle-gato all’ingresso videocomposito dellapresa SCART (contatto 20, e 18 per lamassa). Il tempo per cui RL3 resta

eccitato dipende dalla posizione delcursore del trimmer R2. Quando ricadeil relè dell’AUX VCR il microcontrol-lore provvede ad eccitare RL4, al qualeè affidato il compito di chiudere i con-tatti del pulsante di REC: ora il teleco-mando a raggi infrarossi invia il segna-le che forza il videoregistratore a regi-strare (si accende il led rosso LD2)ovviamente quanto riceve all’ingressodella SCART, dato che è stato commu-tato in AUX; le immagini riprese dallatelecamera vengono perciò memorizza-te su nastro magnetico per un periodoche dipende sostanzialmente dallaposizione del cursore del trimmer R4, eche è compreso tra circa 1 e 15 minutiprimi.Tale intervallo è ottenuto internamenteal microcontrollore U3 grazie ad untimer retriggerabile: in pratica partedalla ricezione del primo impulso azero logico sul piedino 24, e dura per iltempo impostato con il trimmer, salvoil fatto che alla ricezione di un altroimpulso prima dello scadere di taletempo il conteggio ricomincia daccapo.Per fare un esempio, se impostiamo 5minuti e arriva un segnale di allarme,parte il timer che si arresterà trascorsoquesto tempo; se dopo 2 minuti giungeun nuovo impulso lo STOP non verràdato dopo altri 3, ma nuovamente dopo5 minuti, perché il temporizzatoreviene ricaricato. Perciò -in definitiva- ilvideoregistratore registra per il tempoimpostato, a partire dall’ultimo impul-so a zero logico ricevuto sull’ingressodi allarme.Torniamo adesso alle uscite a relè pervedere che RL4 -responsabile del tastodi REC- ricade dopo l’intervallo stabi-lito con T3 a partire dalla ricezione delprimo impulso negativo sul piedino 24del microcontrollore, e non torna piùeccitato fino a che non viene completa-ta la sequenza di registrazione: quindinuovi segnali sull’ingresso di allarmedell’ST6265 non provocano alterazionidello stato di tale relè. Allo scadere deltempo assegnato alla registrazione,ovvero al time-out del temporizzatoreimpostato con il trimmer T4, scattainvece RL5, chiudendo i contatti delpulsante di STOP del telecomandoGlobal: ora viene trasmesso verso ilVCR il segnale di STOP, e la registra-zione in corso viene arrestata; LD2 sispegne. Anche per RL5 esiste la possi-

sequenza di comandi mediante i relèd’uscita, in modo da accendere il VCR,mandarlo in registrazione per un certotempo, fermarlo e poi spegnerlo rimet-tendolo a riposo. Seguiamo la procedu-ra passo per passo: all’arrivo dell’im-pulso di allarme viene comandato perprimo il relè RL1, che chiude i contatti

Il nostro prototipo al termine del montaggio. Le funzioni logiche fanno capo ad un microcontrollore ST6 opportunamente programmato.


l'installazione

Il sistema proposto in questo articolo nasce principalmente per sorvegliare adistanza quanto avviene in un determinato locale mediante una telecamera,registrando o semplicemente vedendo le immagini sullo schermo di un TV conpresa SCART; è perciò composto sempre da una telecamera, di qualsiasi tipopurché capace di generare un segnale videocomposito standard CCIR 1Vppanche a colori, e magari da un microfono posto nell’ambiente da vigilare, daun TV oppure da un videoregistratore, e opzionalmente da uno o più sensoricon contatto che fornisca a riposo una tensione continua di 5÷12Vcc. e zerovolt in allarme. La telecamera e l’eventuale microfono vanno posti nel luogoda riprendere, sia esso un negozio, un caveau o la stanza di un’esposizione,mentre il VCR o il televisore devono stare nella stanza dove i sorveglianti prov-vedono a registrare le immagini o a controllare direttamente a video: per i col-legamenti basta usare un cavo schermato coassiale, lungo non più di 20÷25metri (altrimenti l’attenuazione del segnale diventa apprezzabile). Da un latoi cavi devono terminare in una spina SCART che poi si innesta nella presa del-l’apparecchio. Va notato che l’unità di controllo, da porre nello stesso localedel TV o VCR e di fronte ad essi, può realizzare due modalità di funzionamen-to totalmente differenti -per comandi- in base a come viene impostata: l’im-postazione si effettua con un interruttore (S2) scegliendo tra TV e VCR; laprima posizione va scelta se si usa il televisore mentre la seconda è riservataal videoregistratore. Quanto al controllo dall’esterno o all’utilizzo di sensori,l’unità lo permette grazie ad un ingresso a filo e ad uno via-radio: nel primocaso si possono connettere dei sensori al punto A, posizionandoli poi nel loca-le da sorvegliare; lo stesso dicasi per quelli a contatto radio, che devono esse-re in UHF ed utilizzano il canale 2 del radiocomando.

bilità di determinare il tempo occorren-te al rilascio, agendo sul cursore deltrimmer R5. Il passaggio successivoprevede -dopo la ricaduta del relè 5-l’innesco di RL2, al quale è affidato iltasto di spegnimento (OFF o StandBy)del videoregistratore, cosicché que-

st’ultimo torna a riposo in attesa di unnuovo ciclo.Notate che non è necessario dare alcuncomando per disattivare il canale AUXdel video, in quanto lo stesso può veni-re resettato allo spegnimento o restarememorizzato fino alla prossima accen-

nire agli eventuali sensori collegati tra ipunti +, -, A; gli attacchi per i 12V sonole piazzole marcate Val, alle quali èpossibile collegare un plug da pannelloo comunque una morsettiera per circui-to stampato. Il diodo D1 fa da protezio-ne contro l’inversione di polarità, e sul

sione: in ogni caso non vi sono proble-mi, perché è l’ausiliario che ci interes-sa, dato che ad esso è collegata la tele-camera. Comunque all’inizio di ogniciclo di registrazione è sempre previstoil comando AUX VCR, pertanto sepure il dispositivo resettasse il canaleAUX allo spegnimento lo stesso ver-rebbe ripristinato dalla nostra schedaquando serve.Bene, quanto esposto è in sintesi il fun-zionamento dell’unità; prima di passa-re alla fase di realizzazione diamo unosguardo ad alcuni dettagli finora tra-scurati, a cominciare dai trimmer perl’impostazione dei tempi, cioè R1, R2,R3, R5, R6 ed R7 (R4 non c’entra per-ché è il settaggio del tempo di registra-zione): essi sono stati previsti per poteradattare la nostra scheda alle esigenzedel telecomando Global e a quelle degliapparecchi in commercio. Già, perchéci sono videoregistratori o TV che rice-vono i comandi in 200 millisecondi edaltri che necessitano di oltre 1 secondo;perciò stabilendo un tempo fisso perciascun comando avremmo potuto sba-gliare in eccesso o in difetto, rischian-do di non attivare alcune funzioni dellasequenza e rendendo inutile il nostrosistema. Notate anche che il cicalinonel modo VCR è disattivato, in quantonon serve dare alcun richiamo, poichéle immagini non vengono mandate altelevisore del sorvegliante ma al video-registratore.Per l’alimentazione il circuito richiede12 volt in continua, ed una corrente dicirca 200 milliampère più quella fa for-


...o dovete collegare l’unità di telesorveglianza all’uscita di un antifurto ricordate alcune semplici regole: 1) il punto Adeve normalmente stare ad un potenziale logico alto, cioè 5÷12 volt c.c. e in allarme va portato a massa; 2) per trigge-rarlo è possibile adoperare uscite a transistor purché garantiscano la chiusura verso il positivo di alimentazione a ripo-so ed in allarme lascino isolato il predetto morsetto A, ovvero contatti puliti che facciano lo stesso; 3) si possono colle-gare elementi o circuiti con uscita a transistor purché NPN con il collettore sulla linea positiva e l’emettitore all’uscita,ovvero PNP con emettitore al + e collettore all’uscita. In ogni caso conviene disporre l’unità di controllo vicina e di fron-te a VCR o televisore, collegandola poi con fili al sensore, in modo da disporre quest’ultimo dove serve e senza troppi vin-coli, a patto di tirare collegamenti lunghi non più di una ventina di metri, altrimenti è facile risentire dei disturbi. Oltrea quelli cablati, potete adoperare sensori collegati via radio, quali il SIR113 della Futura Elettronica: si tratta di un P.I.R.alimentato a pila e provvisto di trasmettitore operante a 433,92 MHz con codifica Motorola MC145026, perciò adatto alnostro sistema: per adoperarlo basta impostare i suoi 8 dip-switch analogamente ai primi otto del DS1 della scheda dicontrollo, poi il gioco è fatto; già, perché il SIR113 trasmette sempre il codice corrispondente al canale 2 del radioco-mando, che è poi quello riservato alla linea PC4 del microcontrollore ed usato per la gestione dei sensori a fili e per l’at-tivazione della sorveglianza a distanza mediante il mini TX portatile.

se volete i sensori ...

suo catodo viene prelevata l’alimenta-zione per la decodifica D2MB (U2) edil piedino 15 (sezione d’uscita) delmodulo ricevente RF290A/433. Tutto ilresto funziona invece con i 5 volt stabi-lizzati ricavati dal regolatore integratoU4, il solito 7805 in versione TO-220.

IN PRATICA

Come al solito la prima cosa da fare èpreparare la scheda ovvero il circuitostampato che ospiterà tutti i componen-ti ad eccezione -ovviamente- del tele-comando Global Visa. Una volta incisae forata la basetta potete iniziare ilmontaggio dei componenti, partendoda quelli a basso profilo quali resisten-ze, diodi (attenzione alla fascetta colo-rata: indica il catodo) dip-switch e zoc-coli per gli integrati dual-in-line(microcontrollore e ULN2803).Quando al DS1, è del tipo 3-state ed hauna piedinatura tale da entrare soltanto

nei rispettivi fori, facendo in modo datenere i piedini 1 in corrispondenza deinumeri 1 visibili nel disegno di questepagine: sappiate comunque cheentrambi devono entrare soltanto in unverso. Passate al regolatore integrato7805, che va montato con il lato dellescritte rivolto ad U1, quindi inserite a

indicata (il + va alla pista del +5V, usci-ta del regolatore U2). Per agevolare leconnessioni di alimentazione, con l’e-ventuale sensore e con i led che si pre-sume vengano portati a pannello, pote-te utilizzare morsettiere per circuitostampato a passo 5 mm; non dimenti-cate infine il ponticello di interconnes-

nel verso giusto, quindi non dovresteavere alcun problema.Procedete infilando e saldando i trim-mer, tutti orizzontali, e poi i condensa-tori, prestando attenzione alla polaritàdi quelli elettrolitici; prendete dunque idue moduli ibridi ed inseriteli ciascuno

fondo e stagnate uno ad uno i sei relèminiatura, che devono essere tutti ditipo ITT-MZ o compatibili. Quanto alcicalino, ne occorre uno che abbia lapiedinatura adatta ad entrare nei foriprevisti sul circuito stampato, e ram-mentate inoltre di rispettare la polarità

sione vicino ad R11, che va fatto usan-do avanzi di terminali di componentigià saldati. Per il tre led ricordate che Kindica dove collegare i singoli catodi (ilcatodo è -per quelli tondi- l’elettrodovicino alla smussatura sul contenitore)mentre A è il comune degli anodi. Alle

PER IL MATERIALEIl nostro sistema di sorveglianza con videoregistratore può esserefacilmente autocostruito attenendosi alle informazioni riportate inqueste pagine. L'unico componente realizzato ad hoc per il progettoè il microcontrollore programmato (cod. MF260, lire 38.000) che varichiesto alla ditta Futura Elettronica, V.le Kennedy 96, 20027Rescaldina (MI), tel. 0331-576139, fax 0331-578200. Presso la stessaazienda sono anche disponibili i moduli ibridi (RF290A-433 e D2MBrispettivamente a 18.000 e 26.000 lire), i sensori P.I.R. via filo (cod.FR79, lire 54.000), i sensori P.I.R. con trasmettitore radio incorpora-to (cod. SIR113-SAW, lire 98.000), il telecomando a 433 MHz di atti-vazione / disattivazione (cod. TX1C-SAW, lire 42.000).

collegamento disensori via filo ai

morsetti "SENSORE" della basetta

sensore via filo con contatto

normalmentechiuso

sensore via filo con uscita

a transistorNPN


USCITERL1: Pulsante accensione videoregistratore;RL2: Pulsante spegnimento videoregistratore;RL3: Pulsante commutazione canale ausiliario (AUX VCR);RL4: Pulsante registrazione (REC);RL5: Pulsante arresto registrazione (STOP); RL6: Pulsante commutazione canale

ausiliario televisore (AUX TV);LD1: Presenza tensione di rete (Verde);LD2: Registrazione in corso (Rosso);LD3: Scheda attiva (Giallo).

cablaggi esterni alla schedaINGRESSI

R1: Tempo azione di RL1 (0÷10 s);R2: Tempo azione di RL3 (0÷10 s);R3: Tempo azione di RL4 (0÷10 s);R4: Tempo di registrazione (0÷15 minuti);R5: Tempo azione di RL5 (0÷10 s);R6: Tempo azione di RL2 (0÷10 s);R7: Tempo azione di RL6 (0÷10 s);S2: Interruzione selezione

(aperto = VCR, chiuso = TV);SENSORE: Rilevatore presenza.

piazzole S2 dovete collegare, usandocorti spezzoni di filo, un interruttoresingolo da pannello. Tutto quanto il cir-cuito a montaggio ultimato convienesia messo in una scatola adatta a conte-nere anche il telecomando: allo scopovanno praticati tutti i fori necessari amontare l’S2, il plug per l’alimentazio-ne, i tre diodi luminosi, e l’interruttored’accensione S1 (quest’ultimo va col-legato alle omonime piazzole dellostampato) nonché i due che servono afar affacciare all’esterno -dal frontale- idue led all’infrarosso del telecomandoGlobal. Inserite infine il microcontrol-

lore e l’ULN2803 nei propri zoccoli erealizzate una semplice antenna, fattamagari con uno spezzone di filo dirame rigido collegato alla piazzolamarcata ANT (quella che va al pin 3) elungo 17÷18 centimetri.Prendete ora il telecomando, inserite lepile, e decidete con quali apparatidovrete lavorare, cioè se volete usareun videoregistratore o un televisore.Fatta la scelta procedete come spiega ilmanuale d’uso fornito in dotazione,ovvero come riassunto nelle righeseguenti: in pratica se trovate il codicenelle tabelle caricatelo come spiegato,altrimenti provvedete all’autoapprendi-mento.Supponiamo di voler registrare le ripre-se della telecamera e quindi di doverusare un videoregistratore: alimentatequest’ultimo e inserite una cassettalasciandolo poi in StandBy (Off) quin-di prendete il Global, premete il tastoVCR (in modo da impostare il modo dicomando per i VCR) e quindi CODE;adesso puntatelo contro l’apparecchiocome fareste con qualsiasi telecoman-

re con il vostro VCR. Se pensate di uti-lizzare anche un televisore accendete-lo, mettetevi davanti con il Global epremete su questo il tasto TV (VCR)un’altra volta, quindi CODE, ed entro 8secondi agite sul pulsante di StandBydella sezione TV (quello tondo in bassoa destra) senza rilasciarlo: quando iltelevisore si spegne vuol dire che iltelecomando ha trovato pure il suocodice, quindi rilasciate subitoStandBy ed avrete caricato anche i datidel TV da usare. Da adesso premendouna volta il tasto TV/VCR disporrete ilcontrollo del videoregistratore, e lavolta successiva quello del televisore.A questo punto potete “sgusciare” il

all’ON/OFF abbiamo previsto due relèper poter eventualmente comandaredispositivi di varia natura nonché diret-tamente altri videoregistratori con tastiseparati; se utilizzate il Global chedispone di un solo pulsante per accen-sione e spegnimento potete mettere inparallelo gli scambi dei RL1 ed RL2,collegandoli poi con i fili alle piazzoledel tasto ON/OFF.Fate le cose con ordine cercando di nondanneggiare o staccare le sottili pistedel circuito stampato del telecomando;una volta sistemati e verificati tutti icollegamenti potete fissare la sua sche-da in modo che i due led all’infrarossospuntino dal pannello frontale del con-

do e premete entro 8 secondi il tasto diPlayback (>) cioè di avanzamento nor-male mantenendolo premuto. Il led deltelecomando deve lampeggiare e adogni lampeggio corrisponde un diversocodice generato: in sostanza il Globalprova tutti i codici che conosce, invian-do il comando di Play al videoregistra-tore. Non appena quest’ultimo identifi-ca il segnale, ovvero il nastro inizia adavanzare, rilasciate il pulsantePlayback (>) perché è stato trovato ilcodice esatto: il led deve spegnersi e daora il telecomando ha appreso quelloche serve ed è impostato per funziona-

telecomando dopo avergli tolto le quat-tro ministilo, che rimetterete una voltacompletate le operazioni di collega-mento: localizzate i pulsanti di Play (>)REC, ON/OFF, AUX (solitamente è lozero) e STOP delle funzioni VCR eAUX del pannello TV. Con sottili spez-zoni di filo isolato (dopo aver scopertoil rame delle piste o piazzole interessa-te), collegate i contatti della scheda(morsettiere) ai rispettivi punti dei pul-santi: in pratica i morsetti REC vannoalle due piazzole sottostanti al pulsanteREC del telecomando, le STOP allepiste dello STOP, eccetera. Quanto


traccia rame in dimensioni reali

tenitore nel quale dovete aver già posi-zionato il circuito di controllo. Dateuna controllata generale e prima dichiudere il tutto prendete il minitra-smettitore TX2C/SAW, apritelo, edimpostate i suoi otto dip-switch analo-gamente a quelli del DS1.Per l’alimentazione potete utilizzareuno dei tanti power-supply “a cubo” diquelli dotati di spina, anche universale:disponetelo su 12V, quindi verificateche la polarità ed il tipo del suo plugsiano adatti alla presa montata sullascatola dell’apparecchio; se qualcosanon va bene sostituite la presa plug conuna adeguata, e controllate la polarità.Sappiate comunque che anche inver-tendo il verso della tensione non acca-de nulla di grave: al limite il sistemanon si accende; infatti c’è il diodo D1 a

proteggere la scheda. Prima di metteresotto tensione il tutto, se non adoperatealcun sensore esterno fate un ponticel-lo tra il contatto + e l’A della morset-tiera “SENSORE”.Prendete quindi la telecamera più adat-ta alla vostra applicazione, connettetelaad un cavo terminante con il connetto-re SCART, quindi alimentatela. Applicando l’alimentazione deve subi-to illuminarsi il led verde LD1, cheindica la presenza della rete; per attiva-re l’unità prendete il radiocomando epremete il pulsante di sinistra: dovetesentire suonare il cicalino e vedereaccendersi il led giallo LD3. Se cosìnon è controllate i codici di trasmitten-

te e ricevitore. Identificato il tasto delcanale 1 (acceso/spento) l’altro è quel-lo che attiva manualmente l’allarme,ovvero la visualizzazione o registrazio-ne delle immagini riprese dalla teleca-mera. Passate ad un collaudo simulatopremendo il pulsantino del radioco-mando che corrisponde all’allarme, everificate le azioni che seguono: se S2è in posizione TV deve suonare il cica-lino e scattare il relè RL6; se invecel’interruttore è aperto (modo VCR)deve verificarsi la sequenza di control-lo del videoregistratore, evidenziata -oltre che dallo scatto in sequenza deirelè- dall’accensione del led rosso LD2per tutta la durata della registrazione.

Detto questo chiudiamo ricordando chein qualunque momento è possibile fer-mare il sistema resettandolo, bastaagire sul tasto del minitrasmettitoreTX2C/SAW del canale 1: si mette per-ciò a riposo la scheda, il led giallo sispegne, e tutti i relè tornano diseccitati;il cicalino emette tre suoni in sequenzae resta illuminato solo LD1 (PowerOn). Rammentate che con i trimmerpotete decidere i tempi di attivazione diogni pulsante del telecomando VisaGlobal, trovando quelli giusti per averecomandi sicuri senza esagerare: con-viene fare qualche prova pratica pervedere come rispondono il TV o ilvideoregistratore, seguendo passo perpasso i vari comandi ed intervenendosui rispettivi trimmer qualora uno nonvenisse ricevuto. In pratica attivandol’allarme in modo VCR verificate chedopo lo scatto di RL1 il videoregistra-tore si accenda, che a seguito dell’inne-sco del RL3 commuti sul canale ausi-liario, che con RL4 si avvii la registra-zione, ecc.


Nel corso degli anni da quando siamo presenti inedicola abbiamo proposto, oltre a tanti progetti per

la casa, il lavoro, l’auto, il divertimento, anche disposi-tivi in grado di controllare a distanza l’attività di cari-chi elettrici o controllabilielettricamente ed acquisirnelo stato: il modo più sempli-ce è il radiocomando, sep-pure limitato dalla por-tata accettabi-le per unuso in unr a g g i oristrettoa qualchecentinaio di metri; e c’è poi iltelecontrollo operato tramitele linee del telefono, cheabbiamo visto in versioneDTMF, ovvero dopo una chiamata un trasmetti-tore invia dei bitoni che l’unità ricevente decifra realiz-zando le azioni corrispondenti. Ancora, avete avutomodo di trovare apparati di ricetrasmissione dati viaetere, realizzati con moduli ibridi RTX sia dell’Aurel

(Elettronica In n. 28) che della RFM (nel fascicolo n.30) appositamente studiati per connettere due PersonalComputer. E’ giunto ora il momento di passare a qual-cosa di ancora più interessante, ovvero imparare agestire a distanza un impianto più o meno complessoattivabile con attuatori elettrici, rilevando magari le

condizioni ambientali o la situazione di un deter-minato processo di lavo-

razione senza esseresul posto; e visto che

siamo nell’era deimodem, di

I n t e r n e t ,perché nonfarlo pro-

prio con il PCservendosi della linea

telefonica, ormai condivisatra voce e dati? E sì, perché è questo il modo

migliore per prendere i canonici “due piccioni conuna fava”, dato che, se ancora non lo sapete, potetescoprire come avvengono le comunicazioni tra i com-puter, ed apprendere quanto basta per avere a disposi-zione il telecomando per eccellenza, quello che può

NOVITA’

Come abbinare la scheda seriale di controllo e acquisizione dati per PCdescritta sul fascicolo di ottobre ad un modem tradizionale o GSM e

realizzare così un versatile sistema di controllo remoto. In questo articolo le regole fondamentali, i comandi AT standard, ed altro ancora...

di Dario Marini

TELECONTROLLO SERIALE

CON CELLULARE


Per poter inviare segnali digitali nonchéle informazioni sullo stato dei carichi diun’unità di controllo come quella da noipubblicata nel fascicolo n. 33, lungouna linea telefonica commutata o unacellulare è opportuno disporre di unpaio di modem, posti ciascuno ad uncapo del collegamento. In particolarenell’applicazione proposta in questepagine ci vuole un modem da linea com-mutata ed uno GSM, radiomobile, perpoterlo adoperare in posti dove eviden-temente mancano i collegamentiTelecom. Ognuno degli apparecchi,gestito da opportuni comandi inviatilungo la propria porta seriale da unPersonal Computer dotato di appositiprogrammi, permette la ricetrasmissio-ne delle informazioni come avverrebbelocalmente lungo un cavetto serialeincrociato (null-modem) per RS232-C.Nello specifico gli apparati studiati perlavorare con le normali linee telefonicheo per la telefonia radiomobile svolgonoda soli le operazioni di impegno e rila-scio della linea, risposta alla chiamata,composizione dei numeri, e tante altre,ottenute appunto mediante l’invio daparte del terminale dei comandi di statoche da parecchi anni sono stati unificatiin quello che è noto come standardHayes.Riguardo al sistema di controllo adistanza con la scheda a relè ci interes-sano solo i comandi basilari, validi pertutti i modem costruiti oggi; vediamolipartendo dalla premessa che tutti inizia-

i comandi del modemno con AT e che possono essere scrittidirettamente nel pannello operativo delprogramma che usate per le connessio-ni, sia esso ProComm, Hyper Terminal oaltro ancora, uno solo per riga: perimpegnare la linea si usa ATD, che prov-vede ad ordinare lo “sgancio” all’inter-faccia del modem (off-hook). ATH0invece serve a riagganciare (on-hook) equindi a smettere la telefonata in corso;la composizione dei numeri si ottienecon AT seguito da un suffisso che cam-bia a seconda del modo di selezionedesiderato: ATDP significa che il nume-ro seguente deve essere fatto ad impulsi(Decimal Pulse) mentre indicandoATDT (Dual Tone) viene ordinata laselezione multifrequenza. Dopo ATDT oATDP si scrive, lasciando uno spazio,l’indicativo da chiamare senza altrispazi (un eventuale spazio equivale aduna pausa...) trattini o barre.Ci sono poi altri comandi che servonoad impostare il modo di funzionamentodel modem per renderlo insensibile adeterminati segnali o disattivarne alcunicontrolli che esso farebbe, oppure pro-grammare il numero di squilli dopo ilquale rispondere ad una chiamata: inquest’ultimo caso si adopera ATSn=1,nel quale n sta per il numero di ring ed1 indica che il comando è attivo, ovvero0 che è disattivata la risposta per letelefonate entranti. C’è poi ATE, ilcomando che permette di attivare odisabilitare la funzione di eco: ognimodem standard quando riceve un

comando sulla porta seriale risponde alcomputer lo stesso, per fare sì che que-sto controlli se effettivamente il modemlo ha ricevuto ed è quello esatto; met-tendo 1 dopo ATE (quindi ATE1) è abili-tato l’eco, mentre con lo zero (ATE0,ovvero Echo Off) è disattivato. In que-st’ultima condizione sullo schermo delcomputer l’operatore non vede la ripeti-zione del comando: solitamente digitan-do un’istruzione e battendo Enter lastessa appare nella riga immediatamen-te sotto, a conferma dell’obbedienza delmodem, mentre con ATE0 non si vedenulla e non vi è conferma della correttaricezione lungo la seriale.ATQ è il comando con cui attivare ilQuiet Mode, ovvero fare sì che il modemnon risponda (ogni volta) di aver ese-guito un ordine dato con un precedentecomando: lavorando con i vari pro-grammi di comunicazione dopo averdigitato un’istruzione AT ed aver battu-to Enter appare, nella riga sotto l’even-tuale eco, OK, segnale dovuto al fattoche il dispositivo ha risposto di aversvolto quanto ordinato; introducendo ilcomando ATQ1 le istruzioni date suc-cessivamente non originano più alcunaconferma, situazione evidenziata dal-l’assenza degli OK sul video. Con ATQ0si torna alla modalità normale e riap-paiono gli OK. Bisogna fare una certaattenzione ad utilizzare correttamenteATE ed ATQ, perché imponendo l’an-nullamento dell’echo e della conferma,quando si lavora ad una connessione

farvi fare il giro del mondo andando adattivare sistemi posti anche a centinaiae migliaia di chilometri di distanza. Perl’occasione abbiamo ripreso un nostrorecente progetto, cioè la scheda di con-trollo ed acquisizione dati con interfac-cia seriale RS232-C proposta nel fasci-colo n. 33 dell’ottobre di quest’anno,studiata, come dice anche il nome, percomandare carichi via computer sfrut-tando una delle porte di comunicazioneseriale disponibili (COM1, 2, 3, 4): sitratta di un’unità con 8 uscite a relè, edun ingresso di tensione provvisto diconvertitore analogico/digitale con ilquale acquisire grandezze elettricheprovenienti da circuiti (monitoraggio diuna differenza di potenziale) o da parti-

colari sensori e trasduttori di tempera-tura, umidità, livello di liquidi, ecc.Insomma un terminale multifunzionecontrollato dal Personal Computermediante una routine in QBasic dimo-strativa ma utilizzabile all’interno diprogrammi più complessi. In questoarticolo intendiamo darvi tutte le infor-mazioni necessarie per effettuare ilcomando della scheda 8 canali semprecon il Personal, ma utilizzando le lineedel telefono, ovvero senza realizzare unlink diretto, passando però ancora perla seriale: il programmino resta quindilo stesso, tuttavia non basta “lanciarlo”per ottenere l’effetto voluto. Infattioccorre prima instaurare la connessio-ne telefonica per la quale è necessario

disporre di due modem, uno collegatoalla seriale del PC e da questo alla lineatelefonica, anche quella di casa, e l’al-tro collegato direttamente al connettoreRS232-C della scheda. Il collegamento si effettua con uno deitanti software disponibili (tra i piùfamosi il ProComm e il Terminale diWindows) anche se nel nostro casoabbiamo utilizzato quello che oggi ècertamente il più diffuso tra gli utentidi Personal Computer: si tratta diHyper Terminal, l’utility di comunica-zione telefonica via modem implemen-tata nell’arcinoto Windows 95 e nelnuovo Windows 98, che permette digestire direttamente il modem lascian-doci digitare tutti i comandi necessari,


sembra a tutti gli effetti che il computernon sia collegato a nulla, almeno finoall’instaurazione del collegamentotelefonico con un altro terminale.Non va dimenticato il comando cheserve a salvare una eventuale configura-zione data con le istruzioni di funziona-mento, e che torna utile per evitare didover configurare il modem ogni voltache si inizia una comunicazione: se peresempio vogliamo sempre che l’appara-to risponda ad un certo numero di squil-li, o che non usi la funzione di echo, cibasta aprire il programma, digitare idue comandi ATSn=1 e ATE0, quindiAT&W che significa memorizzare lasequenza scritta prima di tale comando.Questo significa che per togliere undeterminato parametro o solo modifi-carlo occorre introdurre la nuova istru-zione e poi farla seguire ancora daAT&W: in pratica, nella sequenza del-l’esempio, desiderando riattivare l’e-cho, basta scrivere dopo il primoAT&W il comando ATE1; a questopunto nella riga sottostante appare OK,a conferma dell’esecuzione. Per salvarela nuova configurazione si introduceancora AT&W, altrimenti l’impostazio-ne vale fino a quando non si spegne ilmodem, e riaccendendolo si torna al set-taggio dato nell’esempio.Ancora, un comando utilissimo per lagran parte dei modem che, essendo fattiper il mercato USA, non “vedono dibuon occhio” le segnalazioni telefonicheusate in Italia ed in molti altri paesi: si

tratta dell’ATX, che dice al dispositivodi ignorare la presenza del tono di lineaquando ha effettuato l’impegno. La cosaè più comprensibile sapendo che negliStati Uniti appena si solleva la cornettasi sente un lungo tono a 440 Hz maiinterrotto fino a quando con si compon-gono i numeri: se dopo lo sgancio ilmodem si aspetta di sentirlo, è chiaroche non trovandolo sospende la comuni-cazione e disimpegna la linea, perchénel nostro Paese il tono di centrale ècostituito da una sequenza di una nota,ancora a 440 Hz, seguita da una pausalunga e da altre due ripetute a brevedistanza. Per evitare problemi, con ATXsi impone di non far condizionare il pro-seguimento della telefonata dalla pre-senza o assenza del tono di centrale.ATZ invece serve per resettare il modemin ogni momento, situazione utile adesempio quando si blocca: dopo il resettutto torna a riposo, e la linea -se primaera impegnata- torna libera. Questi sono in sintesi i comandi validiper i modem tradizionali, mentre perquelli GSM esiste un’estensione dellostandard Hayes che ne comprende altri;tra essi quello che ci interessa èAT+IPR, con il quale si impone il Baud-Rate limitandolo al valore che segue: lasintassi corretta è AT +IPR=n, dove nindica la velocità di trasmissione. Nelnostro caso (essendo 9600 baud il limiteimposto per le reti radiomobili) ilmodem cellulare (Falcom A1 o WM01)viene configurato con AT+IPR=9600.

(chiusura conversazione) della cornet-ta. Insomma, non potendo trasferiredirettamente segnali digitali, sui fili deltelefono si inviano segnali sinusoidalimodulati in frequenza (FSK) propriodagli stati logici, che poi vengonodemodulate dal dispositivo ricevente dacui è possibile prelevare ancora impul-si 1 e 0, gli stessi trasmessi dal disposi-tivo operante come TX. Ogni modemtelefonico può funzionare come ricetra-smittente in simplex (cioè uno invia el’altro riceve, e viceversa) e la comuni-cazione viene gestita con gli stessi daticontenuti nelle stringhe seriali cheviaggiano lungo i fili: in pratica quelloche riceve prima di trasmettere attendela fine del segnale mandato dal TX, ilquale automaticamente si dispone inricezione. Questo avviene una volta instauratauna connessione tra due apparati, maprima che cosa accade? Come fanno idue modem a mettersi in contatto?Dalla tecnica telefonica sappiamo cheda una linea di centrale (commutata) cisi può collegare ad un altro telefonocomponendone il numero sulla tastieradel nostro, ovvero inoltrando la sele-zione (impulsiva o decadica) diretta-mente sui due fili adoperando quelliche vengono chiamati combinatori eche sono in pratica circuiti capaci dicomporre i numeri; questo vale indi-pendentemente dal fatto che si vogliaparlare o ricetrasmettere dei dati sottoforma di portanti modulate in frequen-za. Pertanto il nostro modem prima diassolvere al proprio compito deve con-nettersi all’altra unità remota, impe-gnando la linea (sgancio della cornetta,Off-Hook) componendo il numero,attendendo la risposta che arriva sottoforma di tono di telesegnalazione ad 1KHz, riconosciuto il quale il nostrodispositivo inizia a lavorare, per poibloccarsi quando dal computer arriva ilcomando di fine comunicazione.Alcuni modem sono in grado di verifi-care la presenza del tono di linea, senzail quale dopo l’impegno riagganciano(On-Hook) e ripetono il tentativo; pos-sono pure sentire se l’utente chiamato èoccupato, identificando l’apposito tonopulsante a 440 Hz e interrompendosubito la telefonata per far risparmiaretempo e denaro. Ma a parte le opzioni,tutti quanti hanno delle cose in comuneche non si limitano alla porta seriale

8 canali, che a seconda dell’impiegopossono essere entrambi fissi, oppureportatili, o uno fisso e l’altra portatile,e viceversa. Per prima cosa va detto cheil modem (sigla di MOdulatore-DEModulatore) è un dispositivo diinterfaccia capace di convertire gli statilogici 1 e 0 della numerazione binariain due frequenze decisamente diverse,una maggiore e l’altra minore, in mododa poterli inviare lungo un canale unicocome le tradizionali linee del telefonoche -è noto- sono fatte per far transita-re segnali analogici e non certo livellidi tensione: infatti gli unici impulsiammessi sono quelli della vecchia sele-zione decadica (apertura e chiusura deldoppino) e dell’impegno o del rilascio

quindi (ridotto ad icona) consente diandare ad avviare la routine in QBasiccon la quale poi si può lavorare sullascheda di interfaccia in modo autono-mo.

IL MODEM

Prima di scendere nei dettagli ritenia-mo necessario fare una panoramica suimetodi e gli standard di comunicazio-ne, almeno per dare un’idea di massi-ma sul funzionamento dei modem dalinea commutata (tralasciamo quelliper punto/punto) e di come vengonoadoperati quelli di uso corrente; maanche per studiare tutte le possibilità dicollegamento tra computer e scheda ad


RS232-C ed al plug per l’attacco allalinea: per consentire ai computer edagli utenti di gestire facilmente e con lostesso set di comandi ogni tipo dimodem telefonico senza dover faredistinzioni tra un modello e l’altro, èstato messo a punto uno standard inter-nazionale che unifica e raggruppaappunto le istruzioni fondamentali, eche passa sotto il nome di Hayes.Un comando Hayes vale quindi perqualsiasi modem standard, cosicché èpossibile scrivere programmi di comu-nicazione senza doversi curare dellanatura del dispositivo di interfacciaverso la linea: e questo è un punto fon-damentale e determinante per il fortesviluppo conosciuto nell’ultimo decen-nio dalla ricetrasmissione telefonicadei dati, fin dall’epoca in cui le centra-li numeriche e la telefonia cellulareancora non esistevano. Per l’applicazione proposta in questoarticolo ci interessano soltanto icomandi principali e cioè il set di base,comprendente le istruzioni per impe-gnare la linea, chiuderla, comporre inumeri, ma anche quelle per disabilita-re alcune funzioni che potrebbero infa-stidire non poco la comunicazione;vediamoli insieme, partendo dalla pre-messa che tutti iniziano con AT e chepossono essere scritti direttamente nelpannello operativo del programma cheusate per le connessioni, sia essoProComm, Hyper Terminal o altroancora, uno per riga. Per impegnare lalinea si usa ATD, che provvede ad ordi-nare lo “sgancio” all’interfaccia del

modem; ATH0 invece serve a riaggan-ciare e quindi ad interrompere la telefo-nata in corso. La composizione deinumeri si ottiene con AT seguito da unsuffisso dipendente dal modo di sele-zione desiderato: ATDP significa che ilnumero seguente deve essere compostoad impulsi (Decimal Pulse) mentreindicando ATDT (Dual Tone) vieneordinata la selezione multifrequenza.Ovviamente dopo ATDT o ATDP siscrive, lasciando uno spazio, l’indicati-vo da chiamare; ad esempio volendocomunicare con un modem collegato aln. 0331/999999 in DTMF basta indica-re in sequenza, uno per riga, i seguentiordini: ATD, ATDT 0331999999.Vi sono poi altri comandi che servonoad impostare il modo di funzionamentodel modem per renderlo insensibile adeterminati segnali, disattivarne alcunicontrolli, programmare il numero disquilli dopo il quale rispondere ad unachiamata: in quest’ultimo caso si ado-pera ATSn=1, nel quale n sta per ilnumero di ring ed 1 indica che ilcomando è attivo, ovvero 0 che è disat-tivata la risposta per le telefonateentranti. Volendo fare un esempio, persganciare dopo 3 squilli, l’istruzione èdel tipo ATS3=1. C’è poi ATE, ilcomando che permette di attivare odisabilitare la funzione di eco: ognimodem standard quando riceve uncomando sulla porta seriale risponde alcomputer con lo stesso comando, perfare sì che questo controlli se effettiva-mente il modem lo ha ricevuto ed èquello esatto; mettendo 1 dopo ATE

(quindi ATE1) è abilitato l’eco, mentrecon lo zero (ATE0, ovvero Echo Off) èdisattivato. In quest’ultima condizionesullo schermo del computer l’operatorenon vede la ripetizione del comando:solitamente digitando un’istruzione ebattendo Enter la stessa appare nellariga immediatamente sotto, a confermadell’obbedienza del modem, mentrecon ATE0 non si vede nulla e non vi èconferma della corretta ricezione lungola seriale.ATQ è il comando con cui attivare ilQuiet Mode, ovvero fare in modo che ilmodem non risponda di aver eseguitoun ordine dato con un precedentecomando: lavorando con i vari pro-grammi di comunicazione dopo averdigitato un’istruzione AT ed aver battu-to Enter appare, nella riga sotto l’even-tuale eco, OK, segnale dovuto al fattoche il dispositivo ha risposto di aversvolto quanto ordinato; introducendo ilcomando ATQ1 le istruzioni introdottesuccessivamente non hanno più confer-ma, situazione evidenziata dall’assenzadegli OK sul video. Con ATQ0 si tornaalla modalità normale e riappaiono gliOK. Bisogna fare una certa attenzionead utilizzare correttamente ATE edATQ, perché imponendo l’annullamen-to dell’eco e della conferma, quando silavora ad una connessione sembra atutti gli effetti che il computer non siacollegato a nulla, almeno fino all’iniziodella connessione con un altro termina-le. Esiste poi un comando che serve asalvare una eventuale configurazionedata con le istruzioni di funzionamen-

la scheda di controllo

In sistema di telecontrollo presentato in questepagine utilizza un nostro recente progetto, cioè lascheda di controllo ed acquisizione dati con inter-faccia seriale RS232-C proposta nel fascicolo n.

33 dell’ottobre di quest’anno, studiata, come diceanche il nome, per comandare carichi via compu-ter sfruttando una delle porte di comunicazioneseriale disponibili (COM1, 2, 3, 4): si tratta di

un’unità con 8 uscite a relè, ed un ingresso di ten-sione provvisto di convertitore analogico/digitalecon il quale acquisire grandezze elettriche prove-nienti da circuiti (monitoraggio di una differenza

di potenziale) o da particolari sensori e trasduttoridi temperatura, umidità, livello di liquidi, ecc.


se il modem si aspetta questo è chiaroche non trovandolo sospende la comu-nicazione e disimpegna la linea, perchénel nostro Paese il tono di presenza-linea è costituito da una sequenza diuna nota, ancora a 440 Hz, seguita dauna pausa lunga e da altre due ripetutea breve distanza. Con l'istruzione ATXsi impone di non far condizionare ilproseguimento della telefonata dallapresenza o assenza del tono di centrale.ATZ serve invece per resettare ilmodem in ogni momento, situazioneutile ad esempio quando si blocca:dopo il reset tutto torna a riposo, e lalinea, se prima era impegnata, tornalibera. Quanto detto vale per il set standardHayes, quello ricorrente negli apparatiper linee cablate e comunque pertelefonia tradizionale, tuttavia non sipuò non osservare che ormai l’evolu-zione del sistema cellulare e la nascitadelle reti GSM hanno reso possibile lacreazione di link per trasmissione datianche dai normali telefonini o comun-que da quelli dedicati e costruiti speci-ficatamente: un buon esempio è ilFalcom A1 della tedesca Funkanlagen(identico al WM01 della Wavecom)modem-cellulare di ottime fattezze,forse insolito (gli mancano microfono,altoparlante e tastiera) ma adatto intutto e per tutto a lavorare con le cen-trali GSM.Dispone di un’interfaccia serialeRS232-C e può essere quindi conside-rato a tutti gli effetti un modem telefo-nico cellulare, al quale è possibile col-

legare un Notebook per gestire la sche-da di controllo a sua volta collegata adun altro modem connesso ad una lineadi centrale tradizionale, oppure ancoraad un apparato GSM mobile o fisso; inalternativa, ed è proprio il caso propo-sto in queste pagine, l'apparato puòcostituire insieme alla nostra scheda ad8 canali un’unità di telecontrollo attiva-bile a distanza tramite qualunquePersonal Computer, via porta seriale econ l’aiuto di un normale modem perlinea commutata decisamente più eco-nomico.Lo standard Hayes a questo punto, perseguire l’evoluzione della tecnica, hadovuto adeguarsi prevedendo anche unset di comandi estesi specifico per idispositivi cellulari, che sebbene assi-milabili a quelli terrestri richiedonoistruzioni specifiche per rispondere alleparticolari caratteristiche costruttive efunzionali: quello che adoperiamo peril nostro sistema è solo uno degli “este-si” e riguarda la velocità di comunica-zione; si tratta dell’AT+IPR=9600. Lasintassi comprende evidentemente ilcomando più il parametro: AT+IPR= èl’istruzione indicante al modem chedeve disporre un certo Baud-Rate,quello scritto subito dopo; in questocaso 9600.

LA NOSTRAAPPLICAZIONE

Vediamo allora come si realizza ilsistema terminale per il controllo adistanza ed ipotizziamo appunto la

to, e che torna utile per evitare di doverconfigurare il modem ogni volta che siinizia una comunicazione: se per esem-pio vogliamo sempre che l’apparatorisponda ad un certo numero di squilli,o che non usi la funzione di eco, bastaaprire il programma, digitare i duecomandi ATSn=1 e ATE0, quindiAT&W che significa memorizzare lasequenza scritta prima di tale comando.Questo significa che per togliere undeterminato parametro o solo modifi-carlo occorre introdurre la nuova istru-zione e poi farla seguire ancora daAT&W: in pratica nella sequenza del-l’esempio desiderando riattivare l’ecobasta scrivere dopo il primo AT&W ilcomando ATE1; a questo punto nellariga sottostante appare OK, a confermadell’esecuzione. Volendo salvare lanuova configurazione si introduceancora AT&W, altrimenti l’impostazio-ne vale fino a quando non si spegne ilmodem, e riaccendendolo si torna alsettaggio dato nell’esempio.Ancora, è rilevante notare un comandoutilissimo per la gran parte dei modemche, essendo costruiti per il mercatoUSA o provenendo comunque da esso,non tollerano bene le segnalazionitelefoniche usate in Italia ed in moltialtri paesi: si tratta dell’ATX, che diceal dispositivo di ignorare la presenzadel tono di linea quando ha effettuatol’impegno. La cosa è più comprensibi-le sapendo che negli Stati Uniti appenasi solleva la cornetta si sente un lungo“tuuuu” a 440 Hz mai interrotto fino aquando con si compongono i numeri:

una linea per i dati

Da tempo la TIM offre la possibilità di inviare idati lungo i canali riservati alla telefonia cellu-

lare, ma la cosa è possibile solamente su apposi-te numerazioni, perché non è possibile farlo

impiegando una linea di fonìa (comunicazione avoce); in altre parole per attivare un modem

GSM come il WM01 o il Falcom A1 e realizzarel’applicazione proposta in questo articolo non cisi può avvalere di una SIM-Card destinata nor-malmente all’uso con il classico telefonino, maoccorre estendere il contratto per l'uso dati e

fax. In questo caso il gestore del servizio (TIM oOmnitel) assegna altri due numeri all'utente da

utilizzare per l'invio di dati o telefax.


situazione, già accennata, nella qualeusiamo un Personal Computer provvi-sto di modem per linea commutata col-legato alla porta seriale COM2 (solita-mente la prima, COM1, è riservata aldispositivo di puntamento, cioè almouse) come unità di supervisione, elocalmente, quale interfaccia di comu-nicazione verso la scheda ad 8 canali,un modem GSM Falcom A1 o WM01.Il PC si collega con il solito cavo perconnessione DTE/DCE avente alleestremità i connettori a 25 pin femminae maschio, e lo stesso si fa con l’appa-rato terminale, tra modem GSM e cir-cuito a relè.Tuttavia, prima di procedere al cablag-gio, è necessario configurare l’appa-recchio GSM per poterlo utilizzare cor-rettamente, ovvero gli si deve “carica-re” una determinata sequenza dicomandi AT nonché quello che impostala velocità di comunicazione a 9600baud, l’attuale limite per la categoria;allo scopo si deve attestare alla RS232-C (DB9) l’apposito adattatore 9/25 epoi il cavo di prolunga maschio/femmi-na DB25 dal lato del maschio, mentrela femmina va infilata nel connettore

della porta seriale libera del computer.Realizzato il collegamento accendete ilPC ed modem cellulare (occorre l’ap-posito alimentatore da rete o una batte-ria a 12V: non dimenticate di collegarel’antenna) avviate Windows 95 el’Hyper Terminal, ovvero il Terminaledel Windows 3.x, attivate la connessio-ne quindi dal quadro di comando (sfon-do bianco...) digitate uno per riga que-sti comandi:

AT+IPR=9600ATS0=1ATE0ATQ1AT&W

l’ultimo necessario a far memorizzarela configurazione nella EEPROM delmodem. ATQ serve invece per evitareche durante l’uso normale, a seguitodell’invio dei dati dall’UART lungo laseriale, la scheda ad 8 canali riceva dalmodem GSM la conferma, cosa che,trattandosi di due caratteri ASCII, por-terebbe all’alterazione dello stato deirelè impostato a distanza. Lo stessovale per ATE0, che evita il ritorno al

CDP6402 dei segnali trasmessi: in que-sto caso i relè si disporrebbero come gli8 bit corrispondenti allo stato d’uscitadell’A/D converter, e non andrebbeaffatto bene. ATS0=1 impone di rispon-dere alla chiamata dopo il primo squil-lo. Uscite quindi da Terminale o HyperTerminal, spegnete il computer, stacca-te il cavo dal WM01 e collegate l’altrocavetto di prolunga seriale che dall’al-tro capo va infilato nel DB25 femminadella scheda ad 8 canali; poi mettetequesta sotto tensione. Con il cavo diprolunga rimasto connettete la serialeRS232-C del Personal al DB25 femmi-na del modem da linea commutata edaccendete pure esso, così da rendereoperativo anche il terminale di control-lo; rimettete in funzione il PC e rientra-te nel programma di comunicazione:come prima operazione dovete confi-gurare il modem (prima avete program-mato il WM01...) inserendo e memo-rizzando la sequenza di comandi piùadatta con AT&W dopo aver aperto laconnessione. Fate attenzione al fattoche non tutti gli apparati in commerciosono uguali, quindi garantiamo la per-fetta compatibilità con i comandi danoi specificati in questo articolo, chesono quelli di base, ma non sicura-mente di altri del set Hayes. Ovviamente AT+IPR=9600 non vaimpostato, perché è un’istruzione este-sa valida solamente per limitare ilBaud-Rate dei modem GSM, e nonviene identificata da quelli per lineacommutata a proposito dei quali vadetto che i modelli usciti negli anni ‘90sono praticamente tutti in grado di set-tare automaticamente la velocità dicomunicazione, accordandola all’iniziodel collegamento con quella del dispo-

Per collegare il modem GSM (Falcom A1 dellaFunkanlagen o WM01 della Wavecom) alla scheda di

controllo e acquisizione occorre realizzare un appositocavo. Allo scopo, dovete procurarvi due connettori

SUB-D maschi di cui uno a 9 poli (lato GSM) e l’altroa 25 poli (lato interfaccia), e uno spezzone di cavo a

due fili più calza. Cablate quindi il cavo rispettando ildisegno riportato in questo box, rammentando che perla linea di massa è consigliabile utilizzare la calza del

cavo e che la lunghezza del cavo non deve superare i due metri.

DB-9 maschio

DB-25 maschio

1

113

25 14

5

9 6


cliccandovi si accede alla linea dicomando del classico DOS, operazioneindispensabile perché la routineIO232.BAS scritta per la scheda diinterfaccia 8-canali gira così. Oraavviate QBasic digitando QBasic datastiera seguito da Enter, ed una voltaentrati, con Esc eliminate la finestra dipresentazione, con il menù File aprite(cliccate su Apri) IO232.BAS, poi con-fermate con OK, aprite il menù Eseguie cliccate su Avvia: queste ultime dueoperazioni possono essere svolte anchesolo premendo in sequenza i tasti Shifted F5, ovviamente dopo aver apertoIO232.BAS. A questo punto la routinein QBasic deve partire, ed avete adisposizione tutte le funzioni descrittegià a suo tempo nel fascicolo n. 33:praticamente all’avvio lo schermomostra la dicitura “Digita valore outputo E per terminare” e quindi occorreindicare un numero che corrisponda alvalore ASCII del relè che si vuole atti-vare, mentre digitando E si esce tor-nando al prompt dell’MS-DOS. Va per-tanto notato che per comandareRL1÷RL8 occorre introdurre i caratteriche diano 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 e 128; ad

esempio, con un valore di 24 sono atti-vi contemporaneamente RL4 e RL5(8+16) mentre con 255 scattano tutti irelè. Per terminare la connessione ènecessario uscire dalla modalità di rice-trasmissione e rientrare in quella dicomando, nella quale il modem del PCsi ridispone ad accettare i comandi,ignorati invece dopo l’instaurazionedel collegamento: per farlo bisognainnanzitutto abbandonare il program-ma IO232.BAS uscendo da QBasic,quindi rientrare (digitare EXIT e poibattere il tasto Enter) in Windows; aquesto punto si riapre l’icona delTerminale o Hyper Terminal e ritorna ilquadro di controllo. Ora si deve esegui-re la cosiddetta “sequenza di Escape”,battendo tre volte il + della tastiera, conun intervallo tra una pigiata e la suc-cessiva di circa mezzo secondo: dopoaver indicato sullo schermo +++, ilmodem risponde OK (o non rispondese avete attivato anche per esso il QuietMode) messaggio indicante che il linktra unità centrale e terminale remoto èstato interrotto: a tal proposito osserva-te che in realtà è sospeso il modo dicomunicazione trasparente nel qualetutti i dati prodotti sul computer giun-gono alla scheda ad 8 canali, e vicever-sa, mentre la linea telefonica ancorarisulta impegnata e la “conversazione”in corso. Volendo rientrare nel linkoccorre scrivere il comando ATO0nella prima riga disponibile del pannel-lo di controllo, allorché viene ripristi-nato il modo trasparente. L’uscita dalcollegamento si effettua ancora con lasequenza di Escape (+++) quindi clic-cando sull’apposito menù e dando ilcomando “Sconnetti” o “Termina con-nessione”.

sitivo remoto, ovvero imponendo quel-la del più lento tra i due.Bene, terminata anche la configurazio-ne del terminale di controllo è possibi-le iniziare a lavorare dopo aver carica-to il programma IO232.BAS ed averlo“lanciato”. Per instaurare la connessio-ne occorre, dal terminale, digitare l’i-struzione ATD e poi, nella riga seguen-te, ATDT seguito dal numero da chia-mare, completo di prefisso e senzalineette, trattini o barre: es. 0335/99999si chiama con ATDT 033599999. Unavolta presa la linea il terminale è tra-sparente, e diventa sostanzialmente unlink con il quale si può comunicare datial modem GSM senza alcuna interfe-renza: pensate che anche digitando unalettera da tastiera viene inviato il corri-spondente valore ASCII lungo la seria-le del computer e da essa, attraverso ilmodem e le linee telefoniche commuta-ta e cellulare, al WM01, che provvedea trasmetterlo alla scheda. Ovviamentel’unità ad 8 canali attiva uno dei relèd’uscita quando almeno uno degli 8 bitricevuti è allo stato logico 1, quindi latrasmissione di un simbolo, lettera onumero provoca una determinata com-binazione sulla scheda.

COME USARELA ROUTINE IN BASIC

Riguardo alla gestione a distanza sap-piate che una volta messa in atto laconnessione dati (On-line-Data) e resotrasparente il link del modem si puòabbassare (riducendolo ad icona) ilprogramma utilizzato; fatto ciò si saltaal Prompt di MS-DOS (basta aprire ilmenù programmi di Win95/98, o anda-re in finestra Principale di Win3.x) e

PER IL MATERIALE

Il telecontrollo descritto in queste pagine è stato realizzato utilizzando la scheda di controllo e acqui-sizione dati per PC presentata sul fascicolo di ottobre e disponibile in scatola di montaggio (cod.FT247K) al prezzo di 125.000 lire. Il kit della scheda di controllo comprende tutti i componenti, labasetta forata e serigrafata e due dischetti con il programma di gestione in Visual Basic. A tale sche-da può essere abbinato un qualsiasi modem per PC (sistema con telefonia fissa) oppure un modemGSM (sistema con telefonia mobile) Funkanlagen (cod. Falcom A1, lire 1.188.000) o Wavecom (cod.WM01, lire 1.188.000). Il materiale va richiesto a: Futura Elettronica, Viale Kennedy 96, 20027Rescaldina (MI), tel. 0331-576139, fax 0331-578200, internet <www.futuranet.it>. Presso la stessaazienda sono disponibili due tipi di antenna per i modem GSM: versione stilo (cod. ANTGSMS, lire45.000); versione piatta (cod. ANTGSM, lire 45.000).

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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. Terza puntata.

Proseguiamo la descrizione della struttura inter-na dei microcontrollori Scenix e analizziamo

brevemente due importanti risorse integrate: iltimer e il comparatore analogico. I micro Sxdispongono dunque di un dispositivo contatore ad 8bit e di un Watch dog, sempre ad 8 bit. E’ poi statoprevisto un prescaler, cioè un dispositivo che effet-tua un divisione della frequenza prima che questavada ad alimentare il timer. Tale prescaler, se nonviene utilizzato dal timer, può anche essere control-lato dal WDT. Il contatore vero e proprio, denomi-nato RTCC, è in pratica un registro che viene incre-

mentato di una unità ogni volta che si ha un ciclo-istruzione. Quando il micro lavora in modalitàturbo, la frequenza del clock coincide con la fre-quenza a cui vengono eseguite le istruzioni; se nonlavora in modalità turbo, il clock esterno viene divi-so per quattro. Oltre che dal clock interno, l’RTCCpuò essere fatto avanzare da una sorgente di clockesterna; è infatti disponibile un piedino specificoche può essere adibito a tale funzione. Per abilitarel’utilizzo di una sorgente esterna occorre porre a 1il bit 5 del registro OPTION, se tale bit viene inve-ce posto a zero, viene utilizzato il clock interno del


di Roberto Nogarotto

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micro per l’avanzamento del conteggio. Se viene sceltala modalità di funzionamento con sorgente esterna, èpossibile utilizzare il bit 4 (RTS) dello stesso registroOPTION per decidere se incrementare il conteggio su diun fronte negativo (1 logico) o su di un fronte positivo (0logico). Qualunque sorgente di incremento si scelga, una voltache il timer arriva alla fine conteggio, cioè il suo valorepassa da FFh a 00, genera una interruzione. Ovviamentequesta interrupt può essere abilitata o disabilitata aseconda delle esigenze; per effettuare la scelta è suffi-ciente settare il bit 6 (RTI) del registro OPTION se sivuole disabilitare l’interrupt del timer, oppure porlo a 0se si vuole abilitare l’interruzione. Il registro RTCC condivide la stessa locazione di memo-ria di indirizzo 01 del registro W, il registro di lavoro uti-lizzato dal micro nelle operazioni matematiche.Utilizzando il bit 7 (RTW) del registro Option, è possi-bile determinare se leggendo la locazione 01 si leggeràil valore di W (bit a 0) oppure il valore di RTCC (bit a1). Abbiamo visto come può essere utilizzato un presca-ler ad 8 bit nel caso si vogliano ottenere degli intervallidi conteggio più ampi. Inoltre, il prescaler può essereassegnato anche al WDT, ottenendo anche per questointervalli di conteggio ampi. Per selezionare se il pre-scaler debba essere utilizzato dal WDT o dall’ RTCC, ènecessario utilizzare il bit 3 del registro Option (PSA):uno 0 assegna il prescaler all’RTCC, mentre un 1 loassegna al WDT. Per selezionare il rapporto di divisione introdotto dal

prescaler, occorre utilizzare altri tre bit del registroOPTION, secondo lo schema riportato in queste pagine.Come già accennato nella prima puntata del Corso,all’interno dei micro Scenix, l’unico dispositivo analogi-co presente è costituito da un comparatore, cioè da unoperazionale non retroazionato, in cui l’uscita assumevalore logico alto o basso in funzione dei valori di ten-sione presenti ai suoi ingressi: se sul piedino non inver-tente (piedino + ) la tensione è maggiore che sul piedinoinvertente (piedino - ), l’uscita avrà valore logico alto;viceversa, l’uscita avrà valore logico basso se la tensio-ne sul piedino invertente supera quella del piedino noninvertente.Il comparatore fa capo ai piedini RB1, RB2 e RB0. RB1rappresenta l’ingresso non invertente, RB2 l’ingresso

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 denominati W, FSR, PC, STATUS, OPTION e MODE,

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.

PS2, PS1, PS0 RTCC Watchdog

000 1:2 1:1001 1:4 1:2010 1:8 1:4011 1:16 1:8100 1:32 1:16101 1:64 1:32110 1:128 1:64111 1:256 1:128

Rapporti di divisione introdotti dal prescaler in funzione di tre bit del registro OPTION

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invertente e RB0 l’uscita. Per gestire il funzionamentodi questa periferica interna occorre utilizzare un registroparticolare, denominato CMP_B (per come accedere aquesto registro, occorre fare riferimento al registroMode). Il bit 0 di CMP_B, denominato CMP_RES coincide conl’uscita del comparatore; il suo valore dipende quindidai valori di tensione degli ingressi. Il bit 6, CMP_OEconsente invece di abilitare il piedino RB0 a funzionarecome uscita del comparatore. Il bit 7, CMP_EN permet-

istruzioni particolari. I registri di controllo sono iseguenti: MODE, OPTION, FUSES.I primi due possono essere letti e scritti durante l’esecu-zione di un programma, mentre il terzo viene definitouna volta per tutte durante la programmazione del micro(in realtà con Fuses si indica non un solo registro ma treregistri che servono appunto per configurare il modo diutilizzo del micro stesso). Vediamo in dettaglio i primidue di questi registri; del registro FUSES parleremo det-tagliatamente in seguito.

te di abilitare o disabilitare completamente il compara-tore analogico: uno zero in questo bit abilita il compara-tore, mentre un uno lo disabilita. Da notare che normal-mente questi bit vengono posti a 1 dopo una operazionedi reset, cioè il comparatore è disabilitato. Per poterloutilizzare occorre modificare quindi il contenuto delregistro CMP_B.

I REGISTRI DI CONTROLLO

I registri di controllo sono dei registri speciali che ser-vono per configurare il microcontrollore. Non hanno unindirizzo specifico in RAM, come i registri di uso spe-ciale visti precedentemente, ma vi si accede con delle

REGISTRO “MODE”

Questo registro, indicato brevemente con M, viene uti-lizzato per selezionare il registro di configurazione perle porte. I registri di uso speciale di indirizzi 05, 06 e 07corrispondono infatti, come già visto, ai registri di con-trollo delle porte A, B e C. Questi tre indirizzi assumo-no però un significato particolare a seconda del valoreassegnato al registro M. La corrispondenza fra i valoridel registro M ed i registri è riportata in queste pagine.Osservando la tabella possiamo dire che se ad esempioinizializziamo il registro MODE col valore 0F, i registridi indirizzo 05, 06 e 07 corrisponderanno fisicamentecoi registri TRIS_A, TRIS_B e TRIS_C. Viceversa, seponiamo in MODE il valore 0D, si accederà ai registriLVL_A, LVL_B e LVL_C e così via. Il significato diquesti ultimi registri è stato analizzato parlando delleporte del microcontrollore.

REGISTRO “OPTION”

Il registro OPTION viene utilizzato per configurare iltimer integrato (RTCC) ed il Watch Dog (WDT).Quest'ultimo è un dispositivo di sicurezza che permettedi resettare il microcontrollore nel caso non venga rica-ricato un particolare contatore. Viene utilizzato per evi-tare che un programma si possa “perdere” in un loop nonprevisto, cioè in una sequenza di istruzioni dalla quale ilprogramma non riesce più ad uscire. Prevedendo all’in-

Parametri Descrizione Valori permessi

“Pins” Numero di piedini del dispositivo 18, 28, 40, 64“E2Flash” Numero di pagine di E2Flash (512 word) abilitate 1, 2, 4, 8“RAM” Numero di banchi di RAM abilitati 1, 2, 4, 8“Fuses” Modalità Turbo On / Off

Stack esteso On / Off (8/2 livelli)OPTION esteso On / Off (RTW & RTE abilitato/disab.)ADD/SUB con Carry On / Off (Carry usato/ignorato)Input Syncing On / Off (Ingressi filtered/raw)Watchdog Timer On / OffProtezione codice On / Off

“Oscillator” Tipo di oscillatore e velocità HS, XT, RC, LP, Interno“Reset” Brown Out Reset On /Off

Parametri selezionabili attraverso il gruppo di registri Fuses

piedinature deimicro SX

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terno del programma delle istruzioni che permettono diricaricare il WDT, si fa in modo che nell’eventualità diun comportamento non previsto, il WDT intervieneresettando il micro.

I REGISTRI DI CONFIGURAZIONE

Parlando dei registri che consentono di controllare ilmodo di lavorare dei micro Scenix, abbiamo accennatoalla presenza di tre registri denominati FUSES. Questiregistri vengono “scritti” durante la programmazione delmicro stesso, non è perciò possibile modificarne il con-tenuto attraverso il programma. I registri FUSES sonocostituiti da 12 bit ciascuno; uno di questi, in particola-re, è solo leggibile via software poiché la programma-zione avviene in fase di produzione. Analizziamo oradettagliatamente i registri FUSES e vediamo il signifi-cato dei singoli bit che li compongono.

REGISTRO “FUSE”

bit 0 - 1 (FOSC0 : FOSC1)Seleziona il tipo di oscillatore esterno: 00 = LP; 01 =HS; 10 = XT; 11 = RC.

bit 2 (WDTE)Abilitazione del Watch dog: 0 = disabil.; 1 = abilitato.

bit 3 (CP)Code Protect: permette di proteggere il micro da lettureindesiderate della memoria programma:0 = protetto; 1 = non protetto.

bit 4 - 5 - 6 (DIV0 : DIV2)Con questi tre bit si seleziona la frequenza per l’oscilla-tore interno: 000 = 4 MHZ; 001 = 2 MHZ; 010 = 1 MHZ011 = 500 KHZ; 100 = 250 KHZ; 101 = 125 KHZ; 110= 62.5 KHZ; 111 = 31.25 KHZ.

bit 7 (IRC)Oscillatore interno:0 = oscillatore interno abilitato; 1 = oscillatore interno disabilitato.

bit 8 (STACKX)Abilita l’estensione dell’area di stack:0 = stack a 8 livelli1 = stack a 2 livelli

bit 9 (OPTIONX)Abilita l’estensione del registro OPTION:0 = OPTION a 8 bit; 1 = OPTION a 6 bit.

bit 10 (SYNC)Sincronizzazione degli ingressi.

bit 11 (TURBO)0 = abilità la modalità turbo, cioè la frequenza del quar-zo coincide con la frequenza di lavoro del micro.

1 = disabilita la modalità turbo: la frequenza del quarzoviene divisa per 4.

REGISTRO “FUSEX”

bit 0 - Bit 1 (MEM0 - MEM1)Configura la quantità di memoria che si intende utilizza-re.

Bit 2 - Bit 3 (RAM0 : RAM1)Serve per configurare il numero di banchi di memoriaRAM presenti: 00 = 1 banco; 01 = 2 banchi; 10 = 4 ban-chi; 11 = 8 banchi.

Bit 4 - Bit 5 (BOR0 : BOR1)Utilizzati in fase di produzione del dispositivo

Bit 6 (CF)Serve per utilizzare il riporto (flag di carry) nelle opera-zioni di addizione e sottrazione; è attivo basso.

Bit 7 - Bit 11 (PRESET)Utilizzati in fase di produzione del dispositivo

REGISTRO “DEVICE”

Questo registro può soltanto essere letto e non modifica-to. Contiene alcune informazioni sul chip, quali le quan-

MODEbit 7 6 5 4 3 2 1 0nome 0 0 0 0 M3 M2 M1 M0

MODE PortA PortB PortC

$0F TRIS_A TRIS_B TRIS_C$0E PLP_A PLP_B PLP_C$0D LVL_A LVL_B LVL_C$0C ST_B ST_C$0B WKEN_B$0A WKED_B$09 Swap W

con WKPEN_B$08 Swap W

con COMP_B$07 - $00

Tabella della verità del registro MODE che consente di selezionare i registri di

configurazione delle porte.

OPTIONbit 7 6 5 4 3 2 1 0nome RTW RTI RTS RTE PSA PS2 PS1 PS0

Il registro OPTION viene utilizzato per configurare iltimer integrato (RTCC) ed il Watch Dog (WDT).

CO

RS

O P

ER

MIC

RO

SC

EN

IX


tità di memoria RAM e di memoria programma presen-ti fisicamente sul chip. Viene scritto al momento dellaproduzione del micro stesso.

Bit 0 - Bit1 (MEM0 - MEM1)Quantità di memoria presente sul chip: 00 = 512 Word;01 = 1024; 10 = 2048; 11 = 4096.

Bit 2 - Bit 3 (RAM0 - RAM1)Numero di banchi di memoria RAM presenti sul chip:00 = 1; 01 = 2; 10 = 4; 11 = 8.

Bit 4 - Bit 11 (RES)Attualmente non utilizzati.

I REGISTRI DI USO SPECIALE E I REGISTRI DI CONTROLLO

Per definire alcune funzioni particolari di un microcon-trollore vengono utilizzati dei registri speciali, attraver-so i quali è possibile controllare l’esecuzione di alcuneistruzioni o ancora configurare il dispositivo stesso perdiverse modalità di funzionamento. Ad esempio, uno diquesti registri è il Program Counter, che provvede adindirizzare le varie locazioni di memoria del programmache stiamo eseguendo. Nei micro Scenix abbiamo diver-si tipi di registri speciali.

REGISTRI SPECIALICHE OCCUPANO LOCAZIONI RAM

Le celle di memoria RAM di indirizzi da 00h a 07h sonooccupate da alcuni registri di uso speciale. Vediamoquali sono e qual è il loro utilizzo:

INDQuesto registro viene utilizzato dal micro per l’indiriz-

zamento indiretto. Parleremo di questo registro analiz-zando le tecniche di programmazione degli Scenix.

RTCC/WQuesto registro ha due funzioni: può contenere il valoredel Timer integrato (RTCC) oppure il valore del registroW. Il registro W (detto anche Working Register) è unregistro particolare che viene utilizzato nelle operazioniaritmetiche dal processore.

PCProgram counter, ovvero il registro che contiene la loca-zione dell'istruzione da eseguire.

STATUSI singoli bit di questo registro assumono un precisosignificato; vediamo di analizzarli in dettaglio:

bit D0 (Carry) Indica se è risultato un riporto da unaoperazione algebrica eseguita dal micro;

bit D1 (Digit Carry) E’ un riporto calcolato su 4 bit;viene normalmente utilizzato nelle operazioni di conver-sione binario/BCD;

bit D2 (Bit di Zero) Indica se il risultato di una opera-zione matematica è uguale a 0;

bit D3 (Power Down) Viene posto a 0 quando il micro vain modalità di basso assorbimento di corrente (Sleep);

bit D4 (Time Out) Questo bit viene posto a 0 quando ilWatch Dog va in time out;

bit D5, D6, D7 (Page select) Questi tre bit servono adeterminare, insieme con il Program Counter, l’effettivoindirizzo della istruzione da eseguire; i due bit D5 e D6sono i PA0 e PA1 di cui si è parlato relativamente allepagine di memoria programma.

FSR (File Select Register)Questo registro, di cui abbiamo già parlato, serve perindirizzare i vari banchi di memoria RAM del micro-controllore.

RA, RB, RCQuesti registri servono per configurare il modo di fun-zionamento delle tre porte di ingresso/uscita del micro-controllore. Accedono a diversi registri, a seconda dicome viene configurato un registro particolare chevedremo fra breve, che viene denominato registroMODE (M).

L’ASSEMBLERDEI MICRO SX

Dopo avere compreso la struttura hardware dei micro-controllori Scenix, passiamo ad analizzare il linguaggio

indirizzo nome

00h

01h

02h

03h

04h

05h

06h

07h

IND

RTCC/W

PC

STATUS

FSR

RA

RB

RC

Per definire alcune funzioni interne dei micro Scenixvengono utilizzati dei registri speciali (SpecialFunction Register). La tabella riporta la sigla

mnemonica di questi registri e il rispettivo indirizzo di allocazione in memoria RAM. I registri RA, RB ed

RC sono controllati anche dal registro MODE.

CO

RS

O P

ER

MIC

RO

SC

EN

IX


attraverso il quale è possibile programmare questi micro,ovvero il linguaggio assembler. Il programma che sioccupa di “tradurre” ciò che noi scriviamo in assemblernel linguaggio proprio del microcontrollore, cioè in pra-tica in linguaggio binario, prende il nome di compilato-re assembler.

IL LINGUAGGIO ASSEMBLER

Il linguaggio assembler utilizza delle frasi, definite stat-ment, che possono contenere diverse informazioni:direttive al compilatore (ovvero delle istruzioni chedicono al compilatore come deve procedere per ottenerela sequenza di codici che realizzano il programma veroe proprio), etichette (labels), codice operativo (cioè leistruzioni vere e proprie), operandi (cioè su cosa leistruzioni devono andare ad agire) e commenti.Per rendere più comprensibile quanto detto, esaminiamoun semplicissimo programma per il micro SX:

device pins28,pages1,banks8,oschsdevice turbo,stackx,optionxid ‘SX Demo’reset startfreq 50_000_000

TOTALE equ $01Forg 0

;Inizio del programma

start mov TOTAL,#0 ;Carica in TOTALE ;il numero 00

start0 add TOTALE,#10 ;Somma a TOTALE ;il numero 10

cjb TOTALE,#200,start0 ;Se TOTALE < 200;vai a start0

jmp start ;Altrimenti vai ;a start

In questo programma le parole device, id, reset e freqsono dei comandi che traducono alcune direttive del

compilatore: la direttiva device specifica ad esempio iltipo di dispositivo utilizzato (nel nostro caso un micro a28 piedini, con una pagina di memoria programma ed 8banchi di memoria ram, con oscillatore del tipo HS inmodalità turbo). La direttiva id specifica che verràmemorizzato nel micro l’identificatore ‘SX Demo’ (leg-gibile poi successivamente per identificare appunto ilprogramma memorizzato nel micro). La direttiva resetindica che ad ogni resettaggio, o anche all’atto dell’ac-censione, il programma deve ricominciare dall'etichettastart. Freq serve per dire all’emulatore (cioè l’SX KEY)di lavorare ad una frequenza di 50 MHZ. TOTALE èinvece una label (cioè un simbolo) che viene associato(direttiva equ) al registro di indirizzo esadecimale 01F(il simbolo $ posto davanti al numero informa l'assem-blatore che il valore è espresso in base esadecimale; sesi vogliono esprimere dei numeri in binario bisognaanteporre al numero il simbolo %). Occorre ricordareche le etichette devono essere sempre scritte partendodalla prima colonna. Org è una direttiva del compilato-re che indica da quale locazione di memoria deve esserescritto il programma; nel nostro caso, dalla locazione diindirizzo 0. Start e start0 sono delle label (sono infattiscritte partendo dalla prima colonna). Mov, add, cjb ejmp sono invece istruzioni, cioè le operazioni vere eproprie che il micro eseguirà. Consideriamo ad esempiola prima istruzione: mov TOTALE, #0. Questa istruzio-ne ha due argomenti, o operandi, che sono TOTALE(che è il registro di indirizzo 01F esadecimale) ed ilnumero 0. Per indicare che 0 è un numero, occorre ante-porre allo stesso il simbolo di cancelletto (#). Comevedremo in seguito, l’istruzione mov TOTALE, #0 cari-ca (mov) nel registro TOTALE il numero 0. L’istruzionemov necessita quindi di due operandi. L’istruzione cjbnecessita invece di tre operandi: esegue infatti il con-fronto fra i primi due e salta, se il primo è minore delsecondo, all'etichetta specificata. Nel nostro caso, essen-do: "cjb TOTALE,#200,start0", l’istruzione cjb confron-ta il contenuto del registro TOTALE con il numero (#)200 e, se TOTALE risulta minore di 200, salta a start0.Nel caso in cui TOTALE risulti maggiore di 200, il pro-gramma anziché saltare a start0 prosegue normalmente.

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.


Dopo la presentazione dell’hardware del localizza-tore remoto con memoria, questo mese ci occupia-

mo del software da noi messo a punto, software ingrado di gestire con semplicità tutte le funzioni riguar-danti il collegamento, lo scarico dei dati ed il settaggiodell’unità remota. Questoprogramma va caricatonel PC utilizzato nellastazione base insieme alprogramma vero e pro-prio di localizzazione egestione cartografica. Alcontrario del precedenteprogetto di localizzatore(senza memoria) propo-sto sul fascicolo del giu-gno 1998, questa nuovaversione utilizza un pro-gramma in Visual Basiccon molte più funzioni ma non per questo più comples-so da utilizzare. Prima di iniziare la descrizione del pro-gramma è tuttavia necessario ricordare come è struttu-rato il progetto del localizzatore (descritto sul fascicolon. 34) dal punto di vista hardware. L’unità remota uti-lizza un ricevitore GPS a 12 canali paralleli collegato

ad un modem-cellulare GSM di tipo WM01: tra l’usci-ta del GPS ed il DB9 del modem è presente un circuitoa microcontrollore al quale sono affidare numerose fun-zioni. Tra le novità una memoria EEPROM da 256 Kbitnella quale è possibile memorizzare poco più di 2.000

punti. L’unità remota, inmaniera del tutto autono-ma, memorizza ad inter-valli predeterminati lecoordinate geografiche el’ora relativa: risulta cosìpossibile, una volta scari-cati i dati, ricostruire ilpercorso effettuato dalveicolo. Tutte le funzioniprincipali fanno capo adun micro del tipoPIC16C558 il quale è ingrado di effettuare l’ela-

borazione di tutti i segnali provenienti dal GPS e dalmodem GSM nonché di gestire la memoria EEPROM.L’impiego di una unità remota con circuito di memoriaindipendente consente di rilevare il percorso effettuatodal mezzo con una singola chiamata durante la qualevengono scaricati tutti i dati memorizzati. Non

TOP PROJECT

Consente di localizzare a distanza, in tempo reale, la posizione di qualsiasi veicolo. Composto da un’unita remota e da una stazione base, permette inoltre di memorizzare il percorso effettuato dal veicolo e di inviare, in qualsiasi momento, i dati alla stazione base. Seconda parte: il software.

di Alberto Ghezzi

LOCALIZZATOREREMOTO GPS/GSM

CON MEMORIA


disponendo di memoria locale, per rile-vare il percorso del mezzo, è necessariomantenere costantemente attivo il col-legamento telefonico con costi sicura-mente eccessivi per qualsivoglia appli-cazione. Come dicevamo poc’anzi, ilsoftware di gestione va caricato nel PCutilizzato nella stazione base.Ricordiamo che per quest’ultima ènecessario anche l’impiego di unmodem e di un programma di localiz-zazione e georeferenziazione. Se siintendono creare delle cartine digitalipartendo da mappe cartacee è necessa-rio avere a disposizione anche un

modem piano. Il programma da noimesso a punto consente innanzitutto dicreare un archivio con i dati di tutte leunità remote gestite: nome, numero ditelefono e password possono essere

inserite facilmente, modificate, aggior-nate o cancellate in qualsiasi momento.Un secondo data-base permette dimemorizzare tutti i dati scaricati dalleunità remote in modo da avere -sem-pre- uno storico dei percorsi effettuatidai veicoli. I dati di ciascuna unitàremota vengono aggiunti in coda aquelli già esistenti e possono esserevisualizzati, stampati o eliminati inqualsiasi momento. I dati scaricati dal-l’unità remota, oltre ad essere memo-rizzati nell’archivio storico, finisconoin un archivio temporaneo dal qualepossono essere prelevati per l’imme-

Il programma utilizzato per la gestione delle unitàdi localizzazione remota dotate di sistema dimemorizzazione è stato scritto in Visual Basic, unlinguaggio che consente di realizzare pacchettimolto validi, specie dal punto di vista grafico. Lafinestra principale evidenzia immediatamentetutte le possibili opzioni. Il programma da noimesso a punto consente innanzitutto di creare unarchivio con i dati di tutte le unità remote gestite:basta selezionare il bottone denominato“Anagrafica periferiche”. Denominazione, nume-ro di telefono e password possono essere inseritefacilmente, modificate, aggiornate o cancellate inqualsiasi momento. Con la barra in basso è pos-sibile effettuare una rapida ricerca dei nominativimemorizzati. Col bottone denominato Systemsetup è possibile aprire una finestra mediante laquale selezionare la porta seriale collegata almodem nonché il baud rate (attualmente convieneselezionare 9600 bit/sec che rappresenta la mas-sima velocità gestibile dalla rete GSM). A taleproposito, sembra che dai primi mesi dell’annotale velocità venga incrementata a 28.800 baud:speriamo che questa anticipazione si trasformipresto in realtà. Per collegarsi ad un’unità remo-ta è necessario cliccare sul pulsante “Chiamata”e selezionare il veicolo desiderato. A questo puntoil programma apre automaticamente una finestranella quale viene visualizzato lo stato del collega-mento. Se, per qualsiasi motivo il remoto nonrisponde, i bottoni di questa finestra non vengonoevidenziati. Sul monitor è possibile seguire tutte lefasi del collegamento, dall’inizializzazione delmodem, all’invio del numero di telefono fino allaconnessione ed all’invio della password. A que-sto punto abbiamo a disposizione 4 possibilità,oltre alla chiusura del collegamento. Innanzituttopossiamo richiedere la connessione diretta nel


diata visualizzazione. La terza funzio-ne riguarda il collegamento con l’unitàremota: la stazione base chiama ilnumero di telefono associato a quellaspecifica unità remota ed una voltainstaurato il collegamento invia la pas-sword per abilitare il trasferimento deidati: se tutto è OK possiamo decideredi mantenere attivo il collegamento intempo reale (selezionando il program-ma di localizzazione) oppure di scari-care i dati memorizzati e resettare l’u-nità remota. Possiamo anche modifica-re l’impostazione del tempo di pollingovvero stabilire ogni quanto tempo l’u-

nità remota deve memorizzare la posi-zione. Per visualizzare il percorsoeffettuato dall’unità remota è sufficien-te aprire il programma di localizzazio-ne e caricare il file contenuto nell’ar-

chivio temporaneo. Questo a grandilinee. Per maggiori dettagli rimandia-mo al box nel quale il programmaviene analizzato in maniera piùapprofondita. Essendo il collegamentoeffettuato tramite linea cellulare, lavelocità di trasferimento dei dati è di9600 baud; in altre parole l’interamemoria può essere scaricata in circa 1minuto. Per poter funzionare corretta-mente, è necessario inserire all’internodel modem GSM utilizzato nell’unitàremota una sim card abilitata per la tra-smissione dati/fax. Normalmente,quando si attiva un abbonamento, il

qual caso viene aperto automaticamente il pro-gramma di localizzazione e georeferenziazione ilquale, a sua volta, carica la cartina della zona evisualizza la posizione del veicolo all’internodella stessa. La seconda possibilità prevede loscarico dei dati memorizzati dall’unità remota. Idati ricevuti vengono aggiunti in coda ad undata base storico che contiene tutti i dati di tuttii remoti gestiti. Gli stessi dati vengono memoriz-zati anche all’interno di un data base tempora-neo per l’immediata visualizzazione. Ultimato loscarico dei dati è possibile azzerare la memoriadell’unità remota agendo sull’apposito bottone.L’ultima opzione prevede la modifica del pollingovvero del tempo che intercorre tra la memoriz-zazione di un dato e quello successivo. E’ possi-bile impostare il valore tra pochi secondi edalcune decine di minuti. E’ evidente che se il col-legamento col mezzo da monitorare viene effet-tuato giornalmente o più volte al giorno, convie-ne impostare un tempo compreso tra 10 e 60secondi mentre se lo scarico dei dati avviene unavolta alla settimana o più conviene impostare unintervallo compreso tra 10 e 60 minuti.Cliccando sul bottone “Salva ed esci” l’impo-stazione viene inviata all’unità remota la qualeda quel momento effettua le memorizzazioni conl’intervallo programmato. I dati scaricati vengo-no salvati in un file temporaneo con formato .txtdal quale possono essere direttamente prelevatidal programma di visualizzazione. A tale finebasta selezionare l’opzione track e caricare ilfile temporaneo appena ricevuto. Il percorsoverrà visualizzato all’interno della cartina epotrà essere stampato. Ricordiamo che i datimemorizzati vengono scaricati ad una velocità di9.600 bit/sec il che significa che occorrono circa60 secondi per scaricare l’intera memoria.


gestore fornisce un solo numero utiliz-zabile esclusivamente per collegamentiin fonìa; per ottenere la possibilità ditrasmettere dati e fax è necessario fareuna richiesta specifica con un aggraviodel canone di 5.000 lire mensili.All’atto dell’abilitazione (ci voglionocirca un paio di giorni) vengono fornitialtri due numeri, uno per trasmettere ericevere dati e l’altro per i fax.Ovviamente per chiamare un modemGSM con SIM-card abilitata alla tra-

smissione dati è necessario comporre ilnumero relativo: chiamando gli altridue non si ottiene alcuna risposta.Segnaliamo, a tale proposito, che daalcuni mesi la TIM ha messo in vendi-ta carte prepagate abilitate alla trasmis-sione dati. Sempre a proposito dimodem, ricordiamo che per la stazionebase è possibile utilizzare un modem-cellulare anziché un modem tradizio-nale collegato alla linea commutata.L’impiego di un modem cellulare con-

sente notevoli risparmi sulla bollettatelefonica, specie per chi usa il sistemadi localizzazione in maniera continua-tiva. Infatti la chiamata da linea telefo-nica fissa a cellulare ha un costo chemediamente è doppio rispetto ad unachiamata cellulare-cellulare. Utilizzando mediamente il sistemaun’ora al giorno, l’impiego di unmodem cellulare GSM consente unrisparmio mensile di oltre 500.000 lire.Una bella cifra, non c’è che dire!

PER IL MATERIALE

Il localizzatore remoto com memo-ria è disponibile montato e collau-dato; l’unità (codice REM/02) vienefornita completa di antenne GPS eGSM (piatta o a stilo) e di softwaredi collegamento da installare sullastazione base al prezzo complessivodi 2.500.000 + IVA. Il software dilocalizzazione e di gestione dellacartografia digitale (anch’esso dainstallare nella stazione base) costa340.000 lire (cod. FUG/GPS). Ilmateriale va richiesto a: FuturaElettronica, V.le Kennedy 96, 20027Rescaldina (MI), tel. 0331-576139,fax 0331-578200.

L'unità remota memorizza i dati contenenti la posizione e l'ora indipendentemente dal collegamento con l'unità base. Lacapacità è di oltre 2.000 punti. Il tempo di polling può essere modificato in qualsiasi momento dall'unità base tramite l'ap-posita finestra di dialogo. E’ possibile impostare l'intervallo tra pochi secondi ed alcune decine di minuti. Se il collega-mento col mezzo da monitorare viene effettuato giornalmente o più volte al giorno, conviene impostare un tempo com-preso tra 10 e 60 secondi mentre se lo scarico dei dati avviene una volta alla settimana o più conviene programmare unintervallo compreso tra 10 e 60 minuti. Cliccando sul bottone “Salva ed esci” l’impostazione viene inviata all’unità remo-ta la quale da quel momento effettua le memorizzazioni con l’intervallo programmato. I dati scaricati vengono salvati inun date-base storico ed in un file temporaneo con formato .txt dal quale possono essere direttamente prelevati dal pro-gramma di visualizzazione. A tale fine basta selezionare l’opzione track e caricare il file temporaneo appena ricevuto. Ilpercorso verrà visualizzato all’interno della cartina e potrà essere stampato.

polling e salvataggio files


Se per l’avvicinarsi delle festività di fine anno avetedeciso di realizzare la versione digitale della popo-

lare tombola, descritta e commentata nel fascicolo n. 34(novembre ‘98) diElettronica In, certa-mente non vi dispiace-rebbe ampliarla conquello che abbiamoannunciato essere il suonaturale complemento: iltabellone luminoso deinumeri usciti. Già, per-ché in una partita che sirispetti bisogna cercare direndere evidenti in ognimomento e per tutti i gio-catori i numeri estratti,anche se il sorteggiatoreintelligente da noi propo-sto evita le ripetizioni nel-l’ambito di una giocata.Allora, perché non farlocon una soluzione brillante e certamente origi-nale? Se non altro per aggiungere altre luci aquelle dell’albero e degli addobbi... Scherzi aparte, se vi interessa la cosa continuate a legge-re questo articolo perché vi spiegheremo come funzio-na e in che modo si può realizzare il pannello lumino-so, nonché come lo si interconnette all’unità base che è

poi il sorteggiatore. Prima di addentrarci nella descri-zione del circuito elettrico vogliamo però rivedere unmomento lo schema della tombola presentata il mese

scorso, per spiegare brevemen-te come funziona la connessio-ne che avevamo definito a suotempo come seriale: ebbene, sitratta sostanzialmente di unaseriale sincrona a due fili, unoper i dati trasmessi e l’altro perquelli ricevuti. Occorre poiunire la massa della tombolacon quella del driver del pan-nello, perciò possiamo con-

cludere dicendo che ilcollegamento tra ledue schede è compo-sto in totale da tre fili:TX, RX e massa di

riferimento dei segna-li. La linea TX viene uti-

lizzata dal microcontrolloredell’unità base per trasmette

periodicamente una stringa di 90 bitindicanti in sequenza lo stato dei 90 led e

degli altrettanti numeri sorteggiabili, fermo restandoche un 1 logico equivale a numero già uscito, mentrezero sta per numero non ancora estratto. Sulla linea RXviaggiano i dati di conferma che segnalano l’avvenuta

GADGET

VISUALIZZATOREPER TOMBOLA

Grande pannello elettronico che visualizza i numeri già estratti conl’accensione di un diodo luminoso per ciascuna cifra: studiato per funzionarein abbinamento con il circuito della “tombola elettronica” proposto il mese

scorso al quale è collegato mediante una linea dati seriale.

di Alberto Ghezzi


ricezione delle informazioni. Dettoquesto passiamo a vedere lo schemaelettrico del pannello, ovvero quellodel circuito di controllo: per comoditàlo vedete un po’ semplificato, con i ledraccolti a gruppi di 15 (es. LD1, LD15)connessi ciascuno con un bus di altret-tanti fili a metà delle uscite di ognunodei display-driver NationalSemiconductors MM5450. Ciascuno ditali chip è controllato serialmentemediante due linee del microcontrollo-re U4, l’unità intelligente che si inter-connette con il PIC della scheda della

tombola tramite il canale a due filifacente capo ai contatti A e B (lamassa, terminale "-", è in comune) peri quali valgono le considerazioni giàfatte per gli analoghi della predettascheda.Per comprendere il funzionamentobisogna considerare innanzitutto quellodi U1, U2 ed U3, componenti a noinuovi perché è la prima volta che lipresentiamo; vediamo allora di descri-verli in breve cominciando col dire chesi tratta di integrati National tipoMM5450N, e che sono dei driver

CMOS per display a led ad anodocomune pilotabili sequenzialmente inmodo da stabilire lo stato di ciascunadelle linee di uscita. La loro struttura lirende adatti a controllare display a 7segmenti ma anche visualizzatori amatrice e dispositivi come il nostro, incui i diodi luminosi devono essere cia-scuno indipendente dagli altri. OgniMM5450N viene pilotato mediante uncanale-dati seriale (piedino Digital IN,22) e la comunicazione è scandita tra-mite un secondo filo -di clock- facentecapo al pin 21 (CK): serialmente il chip

schema elettrico


Per semplificare e rendere quanto più compatta la sche-da di controllo del tabellone della tombola abbiamo deci-so di adottare una configurazione basata su driver perled o display ad ingresso seriale, capaci di gestire condue soli fili di input oltre 30 led: così abbiamo potutoraggruppare le funzioni di controllo in un piccolo microad 8 bit che tra l’altro svolge anche il compito di inter-faccia con il canale seriale usato dal sorteggiatore elet-tronico pubblicato nel fascicolo 34 di Elettronica In.Stavolta adoperiamo ben tre integrati driver, ciascunodei quali provvede a 30 led per un totale di 90 diodi lumi-nosi, esattamente quanti sono inumeri della tombola; vediamoallora di descriverli comin-ciando col dire che si tratta diMM5450N, e che sono dei cir-cuiti pilota CMOS per displaya led ad anodo comune. I datiche stabiliscono lo stato logico(0=led acceso; 1=led spento)di ciascuna delle linee di usci-ta arrivano lungo un canaleseriale composto da due fili,quindi vengono elaborati econservati fino alla successivaricezione. La struttura internarende l’MM5450 adatto a pilo-tare display a 7 segmenti maanche visualizzatori a matricedi led e dispositivi come ilnostro tabellone, in cui i diodiluminosi devono essere ciascuno indipendente dagli altrisia pur condividendo il positivo d’alimentazione per sem-plificare la circuitazione. Ogni chip viene pilotatomediante un canale-dati seriale (piedino Digital IN, 22)e la comunicazione è scandita tramite una linea di clockfacente capo al pin 21 (CK): serialmente il chip riceve leinformazioni sullo stato che trasferisce mediante unoshift-register ed appositi buffer alle 34 uscite di cuidispone. Il modo di funzionamento è grosso-modo ilseguente: il dispositivo che provvede all’invio dei datideve porre a livello basso il piedino 23 (/Data Enable) inmodo da abilitare il buffer d’ingresso alla lettura, quindiil componente acquisisce le informazioni facendole poiscorrere in uno shift-register a 35 bit per convertirle informa parallela, un’uscita per bit. Successivamente cari-ca lo stato delle uscite di quest’ultimo in un latch com-posto da altrettanti elementi, quindi i dati bloccati in essovengono mandati ciascuno ad un buffer che provvede apilotare direttamente uno dei piedini di uscita e perciò unled o segmento del display. Sebbene l’architettura delchip prevede uno shift-register a 35 bit, va notato chenell’MM5450N esistono solo 34 uscite, e quella del tren-

tacinquesimo buffer è in realtà assegnata al Data Enable,pin che posto a zero logico attiva la ricezione sul canale-dati pin 22 (Serial Data): questo perché con la stessastruttura la casa costruttrice, la NationalSemiconductors, produce un componente simile,l’MM5451, che invece impiega tutti i 35 fili d’uscitarinunciando al comando Data Enable, e pertanto asse-gna al 23 l’output 35. Notate che nella nostra applica-zione la linea di /Data Enable è sempre attivata perché ilpiedino 23 è posto fisso a zero logico, il che significa chenon è il microcontrollore a gestirla: l’MM5450N riceve

sempre i dati (preceduti dalbit di Start e terminanti conquello di Stop) che il PIC U4gli invia periodicamente senzaagire sul buffer di ingresso;per la precisione, il microscrive le nuove informazioniogni volta che nella tombolaviene fatto un nuovo sorteg-gio. Un particolare rilevanteriguarda la corrente erogabileda ciascuna uscita, che pernon surriscaldare l’integratonon deve eccedere i 40 mil-liampère: tuttavia guardandole tabelle e le informazionicontenute nel Data-Sheetdell’MM5450N si nota chetale valore può essere supera-to a patto che la dissipazione

di potenza complessiva non superi i 2,5 watt. A determi-nare quanto viene assorbito da ciascuna linea di pilotag-gio dei led è la resistenza posta tra il ramo positivo del-l’alimentazione (+5 volt) ed il piedino 19, che serve per-ciò a fissare la luminosità nei led collegati, ovvero la cor-rente massima erogata dai buffer; la NationalSemiconductors consiglia per essa un valore di 100Kohm, ovvero compreso tra 5 e 100 Kohm. Notate chetipicamente quanto scorre nei led è circa 20 volte la cor-rente che passa nella resistenza collegata al pin 19, quin-di regolatevi di conseguenza.

l'integrato driver per display a LED della National


modo da abilitare il buffer d’ingressoalla lettura, quindi il chip NationalSemiconductors acquisisce le informa-zioni inserendole in uno shift-register a35 bit, successivamente carica lo statodelle uscite di quest’ultimo in un latchmultiplo ad altrettanti elementi. Poi idati memorizzati vengono inviati cia-scuno ad un buffer che provvede a pilo-tare direttamente uno dei piedini di

linea di /Data Enable è sempre attivataperché il piedino 23 è posto fisso a zerologico, il che significa che non è ilmicrocontrollore a gestirla in quantoprovvede solo all’invio dei dati periodi-camente senza agire sul buffer diingresso: anzi, per la precisione ilmicro U4 scrive le nuove informazioniogni volta che il PIC della tombolaeffettua un sorteggio valido visualiz-

riceve le informazioni sullo stato chetrasferisce mediante uno shift-registered appositi buffer alle 34 uscite di cuidispone. Il modo di funzionamento èfacilmente comprensibile: quando ilmicrocontrollore ha pronti i dati sullostato degli output viene posto a livellobasso il piedino 23 (/Data Enable) in

uscita e quindi un led. Va però detto chenell’MM5450N esistono solo 34 usci-te, e quella del trentacinquesimo buffernon è connessa esternamente; tuttaviala cosa non ci interessa perché non lausiamo, dato che impieghiamo sola-mente 30 output per ogni integrato.Notate che nella nostra applicazione la

Nello precedentefascicolo (n.34)

abbiamo presentato unsorteggiatore casualeper numeri da 1 a 90,

in grado di pilotare duedisplay a 7 segmenti.

Il circuito sorteggiatoreva collegato tramite un

bus a due fili al visualizzatore a ledproposto in queste

pagine.

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34208207 intestato a VISPA snc, V.leKennedy 98, 20027 Rescaldina (MI).A questo punto, devi inviarci un faxallo 0331/578200 con la matrice delversamento, il tuo completo indiriz-zo e, ovviamente, i numeri dei fasci-coli che vuoi ricevere. Per informa-zioni su questa promozione telefo-

na allo 0331-577982.

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piano di cablaggio

COMPONENTI

R1: 8,2 KohmR2: 8,2 KohmR3: 8,2 KohmR4: 4,7 KohmR5: 1 KohmC1: 22 pF ceramicoC2: 22 pF ceramico

Varie:- zoccolo 9+9 pin;- zoccolo 20+20 pin (3 pz.);- connettore per flat-cable

maschio 8+8 pin (6 pz.);- dissipatore per TO220

tipo ML33;- circuito stampato

cod. S258.

LD1 ÷ LD90: Led rosso diam. 5 mm

LD91: Led verde diam. 5 mmU1: MM5450NU2: MM5450NU3: MM5450NU4: PIC16C84-04 (MF258)U5: 7805 regolatoreQ1: Quarzo 4 MHz

C3: 470 µF 16VL elettrolitico rad.

C4: 100 nF multistratoC5: 470 µF 16VL


elettrolitico rad.D1: Diodo 1N5404

zando un nuovo numero, allorché prov-vede a comunicarlo alla scheda delpannello (come farebbe l’addetto all’e-strazione con quello che deve maneg-giare il tabellone in una grande tombo-lata...) lungo il solito bus seriale com-posto dai fili A e B. Notate ancora chedelle 34 uscite disponibili ne adoperia-mo soltanto 30, le prime per l'esattezza,escludendo 31, 32, 33, 34: infatti 30x3

fa 90, esattamente la quantità di nume-ri utilizzati nella tombola. Naturalmente potevamo adoperaretutte le uscite dell’U1, quelle dell’U2 esoltanto le prime 22 dell’U3, tuttaviaabbiamo preferito ripartire in manieraequa i 90 led del visualizzatore, e ciòprincipalmente per semplificare ilsoftware implementato nell’U4, per ilquale è più semplice spezzare in tre

parti uguali la stringa in arrivo sullalinea dati per poi ripetere tre volte lastessa subroutine di invio ai display-driver MM5450N. Le resistenze R1,R2 ed R3 poste tra il ramo positivo del-l’alimentazione a 5 volt ed i piedini 19degli MM5450N servono per regolarela luminosità dei led collegati, ovverola corrente massima erogata dai buffer:sebbene la cosa migliore sia utilizzare

ANCHE IN SCATOLA DI MONTAGGIO

Il visualizzatore a led per tombola è disponibile in scatola di montaggio (cod. FT258) al prezzo di 96.000lire. Il kit comprende tutti i componenti, la basetta forata e serigrafata, il microcontrollore program-mato e i 90 diodi led; non è compreso il tabellone per l'alloggiamento dei led che va autocostruito secon-do le proprie esigenze. Il sorteggiatore elettronico, presentato nello scorso numero della rivista, è dispo-nibile in scatola di montaggio (cod. FT257) al prezzo di 58.000 lire. Il kit comprende tutti i componenti,la basetta forata e serigrafata, il microcontrollore programmato e un dischetto con il software (cod.SFW257) per la creazione e la stampa delle cartelle. I micro programmati utilizzati nei due kit sonodisponibili anche separatamente al prezzo di 30.000 lire (sorteggiatore, cod. MF257) e di 30.000 lire(visualizzatore a diodi led, cod. MF258). Il materiale va richiesto a: Futura Elettronica, V.le Kennedy 96,20027 Rescaldina (MI), tel. 0331-576139, fax 0331-578200, internet <www.futuranet.it>.


un trimmer collegato come reostato, inmodo da permettere di regolare concontinuità la luminosità, abbiamo pre-ferito inserire dei resistori fissi calcola-ti per quello che riteniamo il giustolivello di luminosità. In funzione del grado di luminosità deiled utilizzati è possibile cambiare ivalori di R1, R2, R3 sapendo che laNational Semiconductors consiglia disceglierli tra 4,7 e 100 Kohm: a quellopiù basso corrisponde una corrente dicirca 40 milliampère per ogni led, alpiù alto appena 4 mA. Il valore didefault è 100 Kohm. L'intero circuito,pur funzionando a 5 volt c.c., non vienealimentato dai morsetti A e B dellascheda della tombola come potrebbesembrare: infatti in considerazionedella grande quantità di led che vi sonocollegati e supponendo di accenderlitutti (a gioco ultimato) l’assorbimentodiventerebbe decisamente eccessivo;ecco perché abbiamo preferito dotare iltabellone elettronico di un proprio ali-mentatore (stabilizzato anch’esso)capace di fornire la corrente necessaria.Si tratta di uno schema classico cheprevede i due contatti di ingresso aiquali applicare almeno 9 volt in conti-nua, ovvero 8 in alternata: D1 provve-de a bloccare la corrente nel caso siapplichi tensione al contrario, ovvero araddrizzare l’eventuale alimentazioneprelevata dal secondario di un trasfor-matore (c.a.) mantenendo sempre posi-tiva la polarità ai capi del condensatoredi filtro e livellamento C3. Per ottenerei 5V stabilizzati ricorriamo all’onnipre-sente U5, il quale stavolta è provvistodi un bel dissipatore di alluminio(ML33) che gli permette di smaltire ilcalore prodotto durante il funziona-mento quando sono accesi molti dei leddel pannello. Il diodo led LD91, l’unico led “spaia-to” funzione come spia di presenzadella tensione di rete, essendo collega-to sulla linea d’uscita del regolatore7805. Passiamo allora a vedere come sicostruisce il tabellone della tombola,preparando prima la scheda intelligen-te di controllo e dopo il pannello dei 90led che, lo anticipiamo da ora, andràrealizzato in modo cablato: non avreb-be molto senso predisporre un circuitostampato così grande, anche perché ledimensioni del tabellone possonovariare in funzione dei gusti e delle esi-

genze di ognuno. Ricordiamo, a taleproposito, che al posto dei led è possi-bile utilizzare dei fototriac coi qualipilotare lampade a 220 volt.

IN PRATICA

Per l’unità di controllo dovete invecerealizzare la basetta stampata la cuitraccia (lato rame) è illustrata in scalareale. Iniziate il montaggio con le resi-stenze e il diodo D1 quindi sistemategli zoccoli per il microcontrollore e idriver MM5450N badando di tenerlicon le tacche di riferimento rivoltecome indicato dal disegno di disposi-zione componenti. Inserite e saldate i

vite+dado da 3MA. A questo puntopotete prendere i display-driverMM5450 ed inserirne uno per zoccolo;inserite poi il microcontrollore U4, chedovete aver acquistato (lo vende la dittaFutura Elettronica) già programmatocon l’apposito software. Fatto ciò lascheda è pronta e bisogna connetterlacon tre fili di qualunque sezione a quel-la della tombola, rammentando che ilcontatto A va con A, B va al B e lamassa (-) ovvero il negativo di alimen-tazione, deve essere in comune tra ledue. Poi occorre pensare al pannellovisualizzatore che potete realizzareprendendo spunto dalle foto di quelloche abbiamo fatto per le prove: nel

condensatori, avendo cura per la pola-rità di quelli elettrolitici, poi il quarzo,il led LD91 (la parte smussata indica ilcatodo e va disposta verso D1...) e infi-ne il regolatore 7805 in TO-220, chedeve essere inserito nei rispettivi foricon il lato delle scritte rivolto al C4,quindi va piegato ed appoggiato su diun dissipatore (ML33) da 8÷10 °C/Wfissandolo poi ad esso con una

nostro caso è bastato acquistare ungioco della tombola tradizionale eprendere il cartoncino (abbastanzagrande...) per i numeri estratti, quindifare un foro da 5 mm di diametro incorrispondenza di ciascuna casella(sempre nello stesso punto, per fare lecose bene e con ordine) infilarvi un ledrosso e poi fissarlo con della colla sulretro. Con un po’ di pazienza abbiamo

software di creazione cartelleIl software fornito conil sorteggiatore pertombola permette dicreare le cartelle davendere ai giocatoridella TOMBOLAE L E T T R O N I C A .Funziona in ambienteWINDOWS 95, creauna cartella alla voltacomposta da tre file dicinque numeri casualievitando ripetizione.Prevede inoltre una

veste grafica chefacilita il con-trollo dei numeriestratti e delleeventuali combi-nazioni vincenti;compatibile conle stampantisupportate daWINDOWS 95.


poi collegato insieme tutti gli anodi dei90 diodi luminosi, ed i catodi ordinata-mente -numero per numero- alle uscitedella scheda adoperando della piattinamultifilare o comunque cavetti moltosottili. Nel fare le connessioni con lascheda di controllo ricordate che ognianodo va al rispettivo numero, nelsenso che LD1 (pin 18, U1 dell’inte-grato U1) va collegato alla prima piaz-zola da sinistra di quelle marcateLD1÷LD15, LD2 (uscita U2, pin 17dell’U1) va alla seconda da sinistra,ecc. Ovviamente diciamo questo sup-ponendo di guardare il circuito stampa-to come lo mostra la disposizione com-ponenti, ovvero con le uscite per i ledin alto. Alimentate ora il dispositivo ditombola elettronica (basta una pila da 9volt) e la scheda di controllo del tabel-lone con almeno 9 Vcc utilizzando unalimentatore capace di erogare 700milliampère il cui positivo va al punto+ ed il negativo a massa. Volendo èpossibile usare una sola alimentazioneper entrambi i circuiti con il solo ali-mentatore da rete, considerato che ilsorteggiatore assorbe poche decine dimilliampère, unendo il punto + (anododel D1) con il +V della tombola; lamassa è già in comune. Bene, una volta fornita la tensione ilvisualizzatore deve presentarsi con tuttii led spenti; il sorteggiatore esegueinvece la sua sequenza di rapido count-down quindi spegne i suoi display. Daora tutto è pronto, perciò premete il

soprattutto delle corrispondenze nume-ri-led. Se tutto va bene il vostro visua-lizzatore è pronto: non dovete fare altroche collocarlo in un posto sicuro,magari costruendogli un coperchioposteriore a guscio, che lo chiuda e losostenga, o che comunque ne consentail fissaggio a parete. Chiudiamo dicen-do che potete usare il tipo di led chepreferite, normale, tondo o quadrato,

anche gigante: al limite in quest’ultimocaso può essere necessario aumentarela corrente erogata per avere maggiorluminosità, e potete farlo abbassando ilvalore delle resistenze R1, R2, R3.Ricordiamo che il software del visua-lizzatore provvede a mantenere accesia luce fissa i diodi led corrispondenti ainumeri estratti e a far lampeggiare illed dell'ultimo numero estratto.

tracciarame

in scala1:1

pulsante P1 su di esso e leggete ilnumero apparso sui due display, quindicontrollate che si accenda il corrispon-dente diodo luminoso sul pannello: adesempio se esce 10 controllate cheLD10 sia illuminato (lampeggiante);fate ancora cinque o dieci prove verifi-cando i risultati, in modo da avere unaconferma statisticamente valida dellaperfetta funzionalità dei circuiti e


HI-TECH

di Arsenio Spadoni

TRASMISSIONEVIDEO SU

RETE CELLULARE

L’unità di ripresa remota impiega una telecamera digitalecon uscita seriale ed un modem

cellulare GSM (Falcom A1 oWM01) mentre l’unità di controlloutilizza un normale PC un modem

ed un apposito programma digestione. Per “vedere” cosa

succede nei locali in cui èinstallata l’unità remota è

sufficiente effettuare una chiamataal numero del modem-cellulare.

Grazie all’impiego della rete GSManziché della rete telefonica fissa,questo sistema di sorveglianza a

distanza offre un elevatissimogrado di sicurezza.

Come annunciato alcuni mesi fa,presentiamo in queste pagine il

progetto di un sistema di controllovideo a distanza che può funziona-re sia tramite linea telefonica fissa(analogica o ISDN), sia attraversola rete cellulare GSM. Con questosistema possiamo “vedere” cosasuccede all’interno della nostra abi-tazione, ufficio o azienda anche amigliaia di chilometri di distanza.L’utilizzo della rete cellulare per

l’unità remota (dove è installata latelecamera) consente di realizzareun dispositivo con un elevatissimogrado di sicurezza, facilmenteoccultabile e perfettamente funzio-nante anche nel caso in cui venganotagliati i fili del telefono. Ma proce-diamo con ordine. Il nostro sistemadi sorveglianza video è compostoda un’unità remota che impiega unaparticolare telecamera con uscitaseriale abbinata ad un modem cel-

lulare GSM e da una unità di con-trollo comprendente un computer(fisso o portatile), un modem ed unapposito software; anche l’unità dicontrollo può utilizzare un modemcellulare in modo da consentire latrasportabilità e l’impiego del siste-ma in qualsiasi situazione. Il“cuore” del nostro sistema, lo avre-te capito subito, è la telecamera acolori con uscita seriale, un verogioiello di tecnologia. Infatti questa


Sistema di controllovideo a distanza

funzionante su lineatelefonica commutata,ISDN o rete cellulare

GSM. Utilizza unatelecamera a colori conuscita seriale dotata diframe buffer, ingresso

di allarme e motiondetector. Facilmente

abbinabile a qualsiasimodem standard omodem-cellulare.

Il nostro sistema consente di ottenere immagini con differentigradi di definizione, in bianco enero o a colori. A seconda della

rete utilizzata e del grado didefinizione richiesto, le immaginigiungono a destinazione con unacadenza compresa tra 5 frame/sece 1 frame/minuto. La rete GSM èla più lenta in quanto la massimavelocità di trasmissione è di 9600baud. Ciononostante si possono

ottenere immagini di qualità comedimostra la foto a lato, un

particolare del nostro laboratorioripreso e ritrasmesso a distanza

tramite la rete GSM.

apparecchiatura dispone di numero-sissime altre funzioni: indirizza-mento digitale (è possibile collega-re all’unità remota più telecamere eselezionare quella che interessa),frame buffer (memorizzazione del-l’immagine), baud-rate selezionabi-le compreso tra 2.400 e 115.200bit/sec, ingresso di allarme emotion detector con possibilità dirichiamata ed invio dell’immagineall’unità di controllo. In pratica,

all’interno della telecamera è inglo-bata una vera e propria centrale diallarme video. Ma se l’hardware èsicuramente interessante, il softwa-re lo è ancora di più. Come si puòvedere nell’apposito riquadro, ilsoftware fornito a corredo di questosistema di allarme è veramentecompleto. Esiste la possibilità dimemorizzare i parametri di nume-rosi siti da controllare: all’internodi ciascuno di questi possiamo col-

legare più telecamere. Nell’esem-pio abbiamo definito due siti: “casaal mare” e “ditta” ed abbiamo uti-lizzato per ciascun sito tre teleca-mere collocate in postazioni diffe-renti. Per ogni sito è possibile defi-nire il tipo di connessione, la velo-cità, il numero di telefono ed altriparametri ancora. Per ciascuna tele-camera utilizzata è possibile defini-re un numero di parametri ancorasuperiore. Ricordiamo che ciascuna


il software di gestione

Il software utilizzato in questo progetto (che gira sottoWindows 95) è quanto di più completo si possa immagi-nare. Nonostante ciò l’utilizzo è veramente semplice,alla portata di chiunque, anche di chi non ha una gran-de familiarità con i Personal Computer. Questo softwareva installato nel PC impiegato per il controllo a distan-za, in pratica nel PC che utilizzate da casa vostra percontrollare le unità remote dove sono installate le tele-camere. Questo computer (è richiesto come minimo un486) deve essere dotato di modem connesso alla lineatelefonica. Dopo aver fatto doppio clic sull’icona delprogramma, compare la prima schermata; selezionandoil bottone in alto a sinistra comparirà la finestra“Master Control” mediante la quale è possibile inserirei parametri delle unità remote esistenti o con le quali cisi intende collegare. Nell’esempio riportato a fiancoimmaginiamo di voler controllare a distanza ciò cheavviene nella nostra casa al mare e all’interno delladitta. Dal “Master Control” clicchiamo su “Add Site”per inserire i parametri del primo sito. Si aprirà la fine-stra di dialogo “Edit Site” nella quale inseriremo ilnome del sito remoto (nell’esempio “Ditta”); dovremoquindi inserire i parametri della connessione(Modem/Porta utilizzata/Baud Rate) nonché il numero ditelefono dell’unità remota. Nel nostro caso abbiamoinstallato in ditta una modem GSM per cui dobbiamoinserire il numero telefonico del relativo abbonamentodati (0335/5034132) ed inizializzare il modem con lascritta “at”; per quanto riguarda il modem connesso alPC abbiamo selezionato l’opzione COM1 in quanto uti-lizziamo tale porta e la velocità di 9600 baud dalmomento che questa è la velocità massima del modemutilizzato nell’unità remota. Se scegliessimo una baudrate maggiore i due modem non potrebbero dialogare traloro. Impostati così i parametri operativi relativi al col-legamento con quella specifica unità remota, dobbiamoselezionare i parametri della telecamera (o delle teleca-mere) in uso e collegate al nostro modem remoto. A talescopo clicchiamo su “Add Camera”, selezioniamo laprima opzione (Camera Options) e denominiamo“Telecamera Magazzino” la telecamera che andremo adinstallare in magazzino. E’ indispensabile inserire inquesta finestra il codice identificativo della telecamera

telecamera è caratterizzata da un nume-ro di serie (camera ID) composto da 12caratteri che vanno inseriti nell'apposi-to riquadro della finestra di dialogorelativa: in questo modo è possibilecollegare e selezionare più telecamereall'interno dello stesso sito. Tutti questi

parametri vengono “scaricati” duranteil primo collegamento ma possonoessere modificati durante il collega-mento. Per quanto riguarda l'hardwaredell'unità remota, oltre alla telecameraè necessario utilizzare un modem cellu-lare tipo Falcom A1 o Wavecom

WM01; la porta seriale di questo dispo-sitivo va ovviamente collegata all'usci-ta seriale della telecamera ed entrambii dispositivi vanno alimentati con ade-guati alimentatori da rete. Tuttavia,prima del collegamento alla telecame-ra, il modem cellulare va opportuna-


(Camera ID) in quanto solo così potremo scaricare i datiprovenienti da questa postazione. Per quanto riguarda lealtre opzioni scegliete inizialmente le impostazioni didefaults selezionando l’apposito bottone. Come potetevedere il software (ed il relativo hardware della telecame-ra) consentono di definire tantissimi parametri, dal tipo dibilanciamento del bianco, alla visione speculare o ruotatadi un certo numero di gradi fino alla possibilità di sovrap-porre all'immagine la data e l'ora. A questo punto, semprein riferimento alla stessa telecamera, selezionate l’opzioneViewfinder che vi dà la possibilità di scegliere le caratteri-stiche dell’immagine inviata. Potrete scegliere tra numero-se opzioni, dalla risoluzione dell’immagine alla luminosità.Anche in questo caso, tuttavia, conviene inizialmente affi-darsi alle opzioni di defaults. Definiti così tutti i parametrioperativi relativi alla telecamera installata in magazzino,dobbiamo occuparci delle eventuali altre telecamere utiliz-zando sempre il bottone "Add Camera". Nel nostro esempioabbiamo previsto l'impiego di altre due telecamere cheabbiamo chiamato "Telecamera Ingresso" e "TelecameraStudio". Ovviamente anche per queste due telecamereabbiamo impostato tutti i parametri operativi. Definite cosìle caratteristiche della prima unità remota, abbiamo crea-to un altro collegamento, precisamente con un sito remotoche abbiamo chiamato "Casa al Mare" in quanto, ovvia-mente, si riferisce ad un analogo sistema di telesorveglian-za installato nella casa al mare. Anche in questo casoabbiamo definito i parametri del sito, del collegamento edelle tre telecamere utilizzate. Ricordiamo che tutti i para-metri sono facilmente modificabili selezionando la finestrarelativa. A questo punto, se anche i collegamenti hardwaresono a posto, possiamo effettuare il collegamento. Dal"Master Control" selezioniamo il sito remoto col qualevogliamo collegarci e clicchiamo sul bottone "Connect";possiamo fare la stessa cosa dal menu principale. Da que-st'ultimo possiamo effettuare direttamente le selezioni piùimportanti come, ad esempio, la telecamera attiva oppureil polling tra telecamere. La definizione dell'immagine rice-vuta è quella impostata nel Viewfinder: se vogliamo un'im-magine alla massima risoluzione dobbiamo cliccare sulbottone "Take Picture". L'immagine viene successivamentescaricata attivando il bottone di "Download camera ima-ges". Dallo stesso menu è possibile, in tempo reale, modifi-care tutti i parametri della telecamera selezionata agendosul bottone "Camera setting".

tale valore nell'apposita finestra di dia-logo; nella stessa finestra va inseritoanche il numero telefonico (relativo alcollegamento dati) della SIM utilizzatanell'unità remota. Per effettuare il col-legamento con l'unità remota e vederequanto ripreso dalla telecamera è suffi-

All'interno del WM01 andrà inseritauna SIM abilitata per la trasmissionedati. In precedenza dovrete disabilitare,utilizzando qualsiasi cellulare, l'inseri-mento del PIN. Ricordiamo che lavelocità di lavoro della rete GSM è di9600 baud e pertanto dovremo inserire

mente programmato: a tale scopo ènecessario utilizzare un programmatipo Hyper Terminal, collegare ilmodem alla seriale del PC e digitare leseguenti istruzioni: ATS0=1 e AT&W.Così facendo il modem cellularerisponderà alla prima chiamata.


ciente aprire il programma e dalla fine-stra "master control" selezionare il sitoal quale intendiamo collegarci. Successivamente dobbiamo selezionarela telecamera (sempre ammesso che nelsito vengano utilizzate più telecamere).Durante il collegamento possiamovedere in tempo reale sullo schermo delnostro PC (ed eventualmente memoriz-zare) le immagini riprese dalla teleca-mera. Ovviamente il numero di framevisualizzati dipende dalla risoluzione

impostata: maggiore è la risoluzionepiù basso risulta il numero di frame perunità di tempo. In ogni caso è semprepossibile richiedere l'invio di un'imma-gine ad alta risoluzione. Per interrom-pere il collegamento è sufficiente chiu-dere il programma. Ricordiamo che ilsistema, se opportunamente program-mato, è in grado di allertarsi da solo,memorizzare le immagini e collegarsiautomaticamente con l'unità di control-lo. Nei prossimi mesi presenteremo un

progetto di un completo sistema anti-furto video che utilizza questa teleca-mera. Concludiamo questo articolo ricordan-do che il sistema descritto in questepagine può funzionare anche con lineatelefonica fissa (analogiche o ISDN)utilizzando al posto del modem cellula-re GSM un modem standard. In questocaso avremo prestazioni decisamentepiù interessanti grazie alla maggiorvelocità di trasmissione.

Il nostro sistema di telesorveglianza video, oltre a poter essere attivato a distanza, è in grado di attivarsiautonomamente in presenza di precisi eventi. La telecamera utilizzata, infatti, dispone di un ingresso diallarme al quale può essere collegato un rilevatore ad infrarossi passivi o altri sensori di questo tipo.Inoltre la stessa telecamera dispone della funzione di motion detector che si attiva in presenza di variazionidell'immagine ripresa e memorizzata. In entrambi i casi, come si può vedere nelle due schermate, il siste-ma chiama il numero telefonico impostato e scarica le immagini memorizzate durante l'allarme.

PER IL MATERIALE

Il sistema di trasmissione video a distanza tramite rete GSMdescritto in queste pagine è disponibile già montato e collaudato(cod. REM/06) al prezzo di 1.990.000 + IVA. Il sistema comprendeun modem GSM WM01 con relativa antenna e alimentatore, latelecamera digitale (cod. FR131) ed il software di gestione da uti-lizzare nel PC dell’unità di controllo. La telecamera FR131 con ilrelativo software è anche disponibile separatamente al prezzo di1.000.000 + IVA. Ricordiamo che la telecamera può anche esserecollegata ad una linea telefonica fissa (analogica o ISDN) facendouso di un normale modem. Il materiale va richiesto a: FuturaElettronica, V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina (MI), tel. 0331-576139, fax 0331-578200, internet <www.futuranet.it>.

Elettronica In - dicembre ‘98 / gennaio '99 63

Nelle fabbriche, nei grandi uffici, nelle mense edaltrove, troviamo una miriade di distributori auto-

matici di bevande, dolcetti, caffè, gadget, solitamenteaccessibili con appositi get-toni forniti alle casse o pres-so la direzione del locale,ma anche con le classichemonete da 500 lire o conle banconote.Recentementesi è sviluppata ediffusa unanuova categoriadi distributori,riservati ad utenti pre-ventivamente accreditati pressoil gestore del servizio: parliamo delle“macchinette” a tessera prepagata,dalle quali si può ottenere un deter-minato oggetto o servizio sempli-cemente introducendo una carta magnetica o achip in un apposito lettore; una “ricarica” può serviread esempio per farsi servire 10 caffè, per entrare 20

giorni in palestra, per 10 proiezioni al cinema, eccete-ra. Ogni volta che si introduce la tessera il sistemaprovvede a toglierle un credito, contemporaneamente

all’erogazione del servizio, fino a quandonon resta più nulla, allorché segnala al

cliente che è ora di provve-dere ad una nuova carica,

ovvero ad acquistare altricrediti. Questo è in sin-tesi il funzionamentodel progetto da noi pro-

posto nel fascicolo n. 32.Ora, a pochi mesi di

distanza, torniamosull’argomentop r o p o n e n d oancora un dispo-

sitivo automaticoper la gestione di

tessere di credito,tuttavia un po’ diver-

so perché più generico e versatile. In pratica, in questepagine trovate una sorta di gettoniera elettronica il cui

HI-TECH

GETTONIERAELETTRONICA

CON CHIP-CARDSistema intelligente per la gestione dei crediti, adatto per controllare erogatori

automatici di servizi, macchinette da caffè, distributori automatizzati. Tutto si basasu una chipcard che viene usata come tessera ricaricabile, ed ogni volta che la siinserisce nel lettore produce lo scatto di un relè fino a quando dispone di crediti.

di Carlo Vignati e Roberto Nogarotto

64 Elettronica In - dicembre ‘98 / gennaio '99

funzionamento può essere così riassun-to: introducendo una tessera preventi-vamente inizializzata e caricata, vieneemesso un segnale acustico da un cica-lino, ed un relè scatta per il tempoimpostato; contestualmente il micro-controllore che gestisce il tutto provve-de a diminuire di un’unità l’ammontaredei crediti disponibili, giacché il servi-zio è stato reso all’utente.Il cicalino può servire ad esempio inuna mensa o in un bar, per segnalare alpersonale al banco che un cliente hapagato con la sua card e deve ritirare uncaffè, fare colazione, o consumare unpasto a self-service; il relè è invece uti-lissimo nelle medesime ed in altresituazioni, per aprire un tornello o unaporta elettrica, così da consentire l’ac-cesso ad una palestra, ad un cinema oteatro per la visione di uno spettacolo,

ad un garage, ecc. Come vedete ilnostro apparato risponde bene a svaria-te esigenze, quelle che in fondo sono lepiù comuni; ed allora perché non conti-nuare a leggere questo articolo per sco-prire -magari- che è proprio quello chefa per voi?

IL NOSTROPROGETTO

Abbiamo detto che ogni unità delnostro sistema fa da lettore delle chip-card e provvede altresì a scrivervi i datid’uso quando si scalano i crediti: peròva detto -per quanto ovvio- che una tes-sera per poter essere utilizzata devevenire preventivamente inizializzata; inaltre parole, al fine di ottenere una cartadi credito compatibile con la nostra“gettoniera” elettronica occorre che la

stessa venga configurata con determi-nate informazioni, prima tra tutte ilProgrammable Security Code. Ma nonsolo, perché dopo la formattazione èprevista una successiva operazione dicaricamento dei crediti: va però notatoche mentre l’inizializzazione viene ese-guita una sola volta, la ricarica si puòeffettuare tutte le volte che serve, e cioètipicamente quando finiscono i crediti. Inoltre, per il sistema non tutte le chip-card sono uguali, ed occorre necessa-riamente adoperare quelle da 2 Kbitbasate sul chip SLE4442 della Siemensdistribuite dalla Futura Elettronica diRescaldina (MI) tel. 0331/576139,oltretutto già configurate per la proce-dura di inizializzazione, caratterizzateperciò con un PSC uguale a FFFFFFesadecimale. Non tentate di usare altrecarte compatibili ma con diverso

la chipcard utilizzata

C1VCC

RST

CLK CLKN.C. N.C.

GND

N.C.

I/O

N.C.

C5

C2 C6

C3 C7

C4 C8

pin sim- funzioneC1 VCC alimentazione

resetingresso clocknon collegato

RSTC2C3C4

I/ON.C.

pin sim- funzioneC5 GND massa

non collegatolinea datinon collegato

N.C.C6C7C8

In alto, la pin-out della chipcard da 2 Kbit e la relativa tabella delle funzioni;qui sopra, la struttura interna della card e i blocchi funzionali disponibili.

Le chipcard sono particolarmenteindicate per la gestione dei servizi pre-pagati poiché oltre a garantire lanecessaria sicurezza offrono altri inte-ressanti vantaggi:- assicurano all’esercente del servizioun flusso di denaro anticipato;- possono essere personalizzate ediventano così un veicolo pubblicitariogratuito e innovativo;- dalle statistiche risulta che il paga-mento senza contanti provoca unaumento di consumo del servizio;- dimostrano la fedeltà del cliente cheritiene comoda e intelligente la sceltadi abolire il contante ed è soddisfattodi possedere una card;- snelliscono eventuali code alle cassee migliorano sia il servizio che l’im-magine del locale;- permettono azioni promozionali esconti su quantitativi.


schema elettrico

Programmable Security Code, perché ilsoftware che abbiamo messo a puntosvolge le operazioni di inizializzazioneintroducendo un PSC solo del formatoFFFFFF e lo compara con quello inter-no, con il risultato che se i due sonodifferenti al terzo tentativo di compara-zione la chipcard diventa inutilizzabileper sempre e va pertanto gettata via.Ciò premesso passiamo ad analizzare ildispositivo, che possiamo comprenderea fondo solo conoscendo il funziona-mento e la struttura delle chipcard da 2Kbit; per chi non avesse letto l’articolopubblicato nel fascicolo n. 32 proviamoa riassumerlo qui di seguito: si tratta diuna tessera ISO7816 basata sul compo-nente SLE4442 della Siemens, unamemoria intelligente da 2048 bit(2Kbit) accessibile mediante l’introdu-zione e la comparazione di un Codice

di Sicurezza analogo allo User Code anoi già noto dallo studio delle chipcarda 416 bit. La memoria in questione è unaEEPROM anche se una parte di essafunziona all’occorrenza da PROM con-sentendo di registrarvi dati che poinon potranno più essere modificati; èorganizzata in gruppi da 8 bit, dei qualiuna parte è disponibile per memorizza-re informazioni da utilizzare -nell’ap-plicazione di queste pagine- per i credi-ti disponibili, mentre vi sono piccolearee iniziali riservate alla protezione.Scendendo nel dettaglio, la prima partedella EEPROM -dal byte 0 al 31- costi-tuisce la memoria permanente che,configurando l’apposito bit di protezio-ne, può essere destinata alla sola lettu-ra, cosicché i dati scritti una voltapotranno soltanto essere letti ma non

modificati o cancellati (funzionePROM); la locazione iniziale (byte 0) èsolitamente riservata alla scrittura delManufacturer Code. Dalla locazione 32 in poi la memoria èleggibile senza alcun problema o limi-tazione, mentre per potervi scrivereoccorre introdurre e comparare ilPersonal Security Code (PSC) solita-mente contenuto in un’area supple-mentare di E2PROM chiamata SecurityMemory: quest’ultima è composta da 4byte ciascuno di 8 bit, dei quali il primo(byte 0) contiene lo stato dell’ErrorCounter (bit 0÷2) mentre gli altri trecostituiscono il codice vero e proprio,solitamente scomposto ed espresso conaltrettanti gruppi di cifre esadecimali.La sequenza di accesso a scrittura ecancellazione della EEPROM consistenell’introdurre il PSC ed effettuare la


La gestione del sistema a carta di credito richiede unsoftware che preveda nel microcontrollore tre sottopro-grammi differenti accessibili da una routine principale(main) che agisce ciclicamente attendendo inizialmentel’inserimento di una card, quindi verificando il tipo ed

avviando le diverse procedure. Vediamo insieme, con l’aiu-to del flow-chart, come avviengono tali operazioni: dopol’accensione e l’inizializzazione degli I/O viene testata lapresenza della chipcard grazie all’apposito contatto dellettore, che pone a zero logico il piedino 7 (RB1) non

appena si verifica l’inserimento. A questo punto si va aleggere la locazione 50 (esadecimale) per cercare il dato

0A che identifica le carte Master: se questo manca si ha ache fare con una card utente o con altro, e si avvia la

prima subroutine che corrisponde all’uso normale; perprima cosa viene eseguita la comparazione del PSC conquello presente nel micro, quindi se i due combaciano si

procede alla lettura del numero di crediti disponibili.Adesso, se ve n’è almeno uno si procede alla diminuzionedi un’unità, altrimenti il programma torna all’inizio, cioè

alla ricerca della presenza della tessera. Se c’è creditopossono verificarsi due situazioni: quando è uno solo il

decremento porta ad azzerarlo, quindi il cicalino è forzatoad emettere tre beep in rapida sequenza; se diminuendo diun’unità rimane ancora del credito il cicalino emette unasola nota acustica. In ogni caso il passaggio seguente è la

correzione del numero dei crediti disponibili nella memoriadella chipcard, a cui segue la verifica: se qualcosa va stor-to, ovvero la card non è pienamente compatibile con quelledel sistema, il cicalino emette un beep ciclicamente, fino aquando la stessa non viene estratta dal lettore, quindi biso-gna ricominciare da capo. Se invece va tutto bene si attival’uscita che comanda il relè per il tempo impostato dai dip-

switch 1 e 2, scaduto il quale l’operazione di erogazionedel servizio è conclusa e il programma torna all'inizio,attendendo che la carta venga estratta. Quanto detto

riguarda il funzionamento normale, ma vediamo invecequello in programmazione, suddiviso in due routine: unaper l’inizializzazione e l’altra per la ricarica delle cardutente. La programmazione si avvia se dal programma

main dopo l’inserimento della tessera nel lettore il disposi-tivo trova 0A alla locazione 50 esadecimale: in questo caso

comparazione con quello residente neibyte 1, 2, 3, della relativa memoria: seil confronto dà esito positivo si posso-no effettuare le operazioni dierase/write, mentre in caso contrariol’accesso è negato; dopo tre compara-zioni del codice di sicurezza l’ErrorCounter viene ridotto a zero e non è piùpossibile cambiare lo stato dellaEEPROM, che può quindi essere sol-tanto letta. Pertanto ad ogni operazioneche richieda il confronto del PSCoccorre azzerare l’E.C., ovvero riporta-

ra è immediata e non richiede altro senon l’invio dell’apposito comandoall’unità di controllo della chipcard):abbiamo già detto che per scrittura diun bit si intende abbassarlo da 1 a zero,quindi, volendo fare un esempio,dovendo scrivere 01110000 in unalocazione che è ad 1111000 avremoalla fine dell’operazione il risultato01110000. Questo perché in writeviene scritto in memoria il prodotto(AND) dei dati introdotti e di quellipresenti, il che porta a dedurre che per

re ad 1 logico tutti e tre i bit che lo rap-presentano, mediante un appositocomando; notate che per tutte le sezio-ni del chip azzerare un bit significaportarlo ad 1 logico, mentre scriverloequivale a ridurlo a zero. Osservateancora che nel caso dell’Error Counteri 3 bit che lo compongono non danno 8possibilità (2 alla terza...) ma solo tre,dato che ciascuno di essi viene posto alivello basso ad ogni comparazione delPSC. Ciò premesso vediamo in chemodo si scrive nella E2PROM (la lettu-

Decremento normale


il diagramma di flusso

portare ad 1 logico un bit di un byteoccorre procedere eseguendo un cicloerase/write, ovvero prima bisogna can-cellare il contenuto della rispettivalocazione (il che pone tutti gli 8 bit alivello alto) quindi scrivere (abbassarea zero) solo i bit che devono trovarsi alivello basso, lasciando inalterati glialtri.L’operazione di passaggio 0/1 di un bitè chiamata azzeramento (erase) ed a talproposito facciamo notare che non sipuò porre un singolo bit ad 1 ma sem-

pre un intero byte alla volta, localizza-to in una precisa posizione di memoriaidentificata da un determinato indiriz-zo: pertanto se vogliamo porre ad 1logico un bit dobbiamo eseguire la can-cellazione del byte in cui si trova, met-tendo a livello alto tutti i bit che locompongono. Delle chipcard 2K un particolare dirilievo è metodo di comunicazione conl’esterno, usato per accedere al conte-nuto della memoria: occorre un bus didue soli fili più uno per il clock (input,

C3) dei quali il primo costituisce lalinea dei dati (I/O, contatto C7) bidire-zionale usata per mandare e ricevere leinformazioni in forma seriale, a livelloTTL; l’invio dei comandi e dei dati diI/O avviene sempre durante il fronte didiscesa del segnale di clock. C’è poi ilcanale di RESET (input localizzato alpunto C2) che viene gestito dal dispo-sitivo di comunicazione esterno con ilquale si interfaccia il chip, solitamenteun microprocessore o microcontrollo-re. L’alimentazione giunge da due piaz-

viene riconusciuta una CARTA MASTER. Viene dunquetestata la locazione 51 hex e se in essa si trova ancora 0A

vuol dire che si ha a che fare con una Master PSC, nelqual caso parte la procedura d’inizializzazione. Notate chese la card non ha un codice Master Crediti o Master PSCviene emesso un beep, ed occorre estrarla e cambiarla.

Entrando nella procedura di inizializzazione viene accesoil led rosso della scheda, il cicalino emette un beep lungo,poi attende l’estrazione della carta e l’introduzione di una

nuova con PSC=FFFFFF; se si introduce ancora laMaster PSC l’operazione termina prematuramente, vienespento il led rosso e il cicalino emette ancora una lunganota acustica, quindi si torna al programma main per lalettura della presenza di una nuova tessera. Se invece nellettore si inserisce una carta vuota (non inizializzata) il

microcontrollore provvede al confronto del ProgrammableSecurity Code con quello di default (FFFFFF) quindi scri-ve quello che ha letto dalla memoria della MASTER PSC,inizializzandola: ora si attende l’estrazione e l’inserimento

di una nuova, per ripetere la procedura, che termina -come già detto- quando si inserisce nuovamente la Master

PSC. Vediamo ora la fase di carica: partendo dal solitoprogramma main, una volta rilevata la presenza della tes-sera si controlla la locazione 50 hex per cercare il codice(0A) Master, quindi alla 51 non deve trovarsi nulla mentre

alla 52 esadecimale c’è ancora 0A, il che indica che lacard è una MASTER CREDITI; inizia allora la proceduradi ricarica con l’accensione del led di programmazione el’emissione di un lungo beep da parte del cicalino. Dalla

memoria della chipcard si legge (indirizzo 53 hex) il nume-ro di crediti da caricare, lo si memorizza nella RAM (nelmicro) poi si aspetta l’estrazione della Master Crediti e

l’introduzione di una tessera utente già inizializzata: vienefatta la comparazione del PSC per poter scrivere, quindi

se dà esito positivo (PSC=PSC del microcontrollore) il cir-cuito trasferisce alla locazione 40 hex i dati relativi alnumero di crediti, effettuando la carica. A questo punto

l’operazione è conclusa e si attende l’estrazione della tes-sera utente e l’introduzione di una nuova. Non appena sireintroduce la Master Crediti il micro termina la fase diricarica facendo emettere un beep lungo al cicalino, e

lasciando spegnere il led rosso: si ritorna quindi al main.Caricamento crediti Inizializzazione PSC


piano di cablaggio dell'unità base

COMPONENTI

R1: 4,7 KohmR2: 10 KohmR3: 2,2 KohmR4: 1 KohmR5: 10 KohmR6: 10 Kohm

C5: 22 pF ceramicoC6: 22 pF ceramicoD1: Diodo Schottky

tipo B745D2: Diodo 1N4007LD1: Led rosso 5 mmLD2: Led verde 5 mmU1: LM2575TU2: PIC16F84-04

(software MF262)T1: BC547B

transistor NPNT2: BC547B

transistor NPNT3: BS250 mosfetQ1: Quarzo 4 MhzRL1: Rele 5V 1SCDS1: Dip switch 2 poliBZ: Buzzer 12V

con oscillatoreL1: Impedenza VK200L2: Impedenza VK200L3: Impedenza 330 µH PT1: Ponte diodi 1AJ1-J2-J3: Jumper da CS

Varie:- morsettiera 2 poli

(2 pz.);- dissipatore per TO220;- connettore 5+5 pin;- zoccolo 9+9 pin;- stampato cod. S262.

(Tutte le resistenze sono da 1/4 watt con tolleranzadel 5%).

R15: 10 KohmC1: 220 µF 50VL



elettrolitico rad.C4: 100 nF multistrato

R7: 10 KohmR8: 10 KohmR9: 1 KohmR10: 10 KohmR11: 1 KohmR12: 1 KohmR13: 1 KohmR14: 10 Kohm

zole (contatti C1 per il +5V e C5 per lamassa) che prelevano 5 volt dallelamelle del lettore. Bene, andiamo ora ad esaminare loschema elettrico mostrato in questepagine: l’elemento principale è eviden-temente il microcontrollore di tipoPIC16F84; esso provvede a gestire ilcolloquio con le tessere ISO7816 intro-dotte nel lettore, in lettura ed in scrittu-ra. Il software consente inoltre tre modidi funzionamento, che vengono avviatiin base al tipo di chipcard introdotta eche sono: 1) normale; 2) inizializzazio-ne; 3) caricamento dei crediti. La modalità normale è quella tipica

nella quale il circuito funziona appuntocome una gettoniera elettronica: intro-ducendo la chipcard preventivamenteinizializzata e caricata viene attivato ilrelè d’uscita, che resta eccitato per iltempo impostato mediante i due dip-switch collegati ai piedini 1 e 2 delmicrocontrollore, quindi ricade; conte-stualmente il PIC provvede ad effettua-re una scrittura nella memoria dellacard, riducendo di un’unità il creditodisponibile (pone a zero un bit di quel-li usati per il caricamento dei crediti).Come già accennato, prima di poterprovocare tutto ciò una tessera deveessere stata adattata al nostro sistema,

ovvero “formattata”, quindi in essaoccorre introdurre i dati riguardanti ilcredito “spendibile” per il servizioassociato alla gettoniera.La formattazione (inizializzazione)permette di azzerare i dati della chip-card sostituendo il PSC originario conuno diverso da kit a kit e prelevatodirettamente dalla memoria di pro-gramma del microcontrollore. In que-sto modo si prepara la chipcard all’usocon il sistema, dato che adattando ilsecurity code a quello del micro essaviene subito riconosciuta in ogni suc-cessiva applicazione, salvo il fatto cheresta comunque vuota. Notate che


COMPONENTI

- connettore da CS per chipcard;- connettore da CS 10 poli;- cavo POD 10 poli;- circuito stampato cod. S237.

la sezione di interfaccia in pratica

di richiedere il kit microcontrollore +Master PSC + Master Crediti occorrespecificare nell’ordine alla ditta FuturaElettronica con quanti crediti si deside-ra caricare le proprie tessere persona-lizzate.Estratta la Master Crediti è possibileinserire quelle inizializzate (PSC=PSCdel microcontrollore) per effettuare lecariche: i dati del credito prelevati dallalocazione 53 hex della Master Crediti emantenuti in RAM dal PIC16F84 ven-gono perciò scritti nella EEPROMdella chipcard, ma all’indirizzo esade-cimale 40; se l’operazione va a buonfine il circuito lo conferma e il cicalino

Master PSC, allorché termina la proce-dura: il piedino 6 torna a livello alto e illed rosso si spegne, e contemporanea-mente un impulso sul pin 11 fa emette-re ancora un beep al cicalino BZ.Logicamente, dopo la formattazione(preparazione) delle tessere occorreprovvedere al caricamento del credito,procedura che si avvia introducendonel lettore la carta Master Crediti: ilmicro riconosce tale carta perché oltread avere il valore 0A nella locazione 50hex (simbolo dell’elemento Master) hamemorizzato tale valore anche nella 52hex. Il PIC16F84 esegue quindi la rela-tiva parte di programma accendendo

generare le azioni locali concretizzatenell’emissione della nota acustica daparte del cicalino, e dallo scatto delrelè.Se invece trova la locazione 50 a 0A, ilmicrocontrollore prosegue la lettura etesta la 51 hex; trovando anche essa a0A significa che la carta presente nellettore è una Master PSC, quindi avviala parte di programma che provvedeall’inizializzazione e che può essereriassunta così: viene posta a livellobasso la linea relativa al pin 6, forzan-do l’accensione del led rosso LD1,quindi parte un impulso dal piedino 11che polarizza la base del T1 mandando

mentre il funzionamento normale siottiene semplicemente alimentando ilcircuito, senza fare altro, il modo di ini-zializzazione va attivato introducendonel lettore una chipcard che chiamiamoMaster PSC, e che è caratterizzata dal-l’avere il dato 0A esadecimale agliindirizzi di memoria 50 e 51 hex. Per chiarire la cosa sappiate che ilPIC16F84 ogni volta che rileva l’intro-duzione di una tessera nel lettore (uti-lizza allo scopo la linea RB1, relativa alcontatto 2) va a cercare i dati nellelocazioni indirizzate da 50, 51 e 52 esa-decimali, quindi esegue i tre diversiprogrammi di funzionamento a secon-da di quello che trova: se nella zona 50hex non trova 0A ignora la lettura dellesuccessive 51 e 52 perché la card lettaè una di quelle dell’utente (inizializza-ta o meno) perciò avvia la proceduranormale di lettura del credito residuo,confronto del PSC e decremento diun’unità del predetto credito, oltre a

questo in saturazione: il cicalino emet-te un breve suono. Da adesso e fino ache non si estrae e si reinserisce la cartaMaster PSC, tutte le chipcard inseritenel lettore vengono sottoposte ad ini-zializzazione. Ora si può estrarre la tes-sera ed introdurne una nuova; il sistemacontinua l’inizializzazione fino a quan-do non viene reintrodotta nel lettore la

ancora una volta il led rosso LD1 efacendo emettere un beep al cicalino;inoltre legge lo stato della zona dimemoria indirizzata da 53 esadecima-le, perché in essa è registrato il numerodei crediti da "caricare". Notate chetale quantità è intrinseca per ogni cardMaster e viene registrata al momentodella preparazione, perciò al momento

l'impostazione dei dip-switchE’ possibile decidere il tempo per cui eccitare il relè d’uscita a seguito del-l’inserimento di una carta di credito carica, semplicemente agendo sui duemicrointerruttori del dip-switch DS1: la tabella qui sotto mostra i tempi cor-relati con le quattro combinazioni possibili, intendendo con OFF dip aperto econ ON dip chiuso.

tempo (secondi) dip 1 dip20,5 OFF OFF1,5 OFF ON3 ON OFF6 ON ON


locazioni utilizzate nella chipcardLocazione Contenuto Descrizione40 hex 0÷255 Numero di crediti utente50 hex 0A Tessera master51 hex 0A Master PSC52 hex 0A Master Crediti53 hex 0÷255 Numero di crediti Master

emette una nota acustica (1 tessera=1beep) allorché si deve togliere la card einserirne una nuova; finita la procedurabisogna darne comunicazione al siste-ma introducendo ancora la MasterCrediti, azione che determina l’uscitadalla subroutine di caricamento ed ilrientro al programma “main”, accom-pagnato dall’emissione di un nuovobeep e lo spegnimento del led rossoLD1.Abbiamo dotato il nostro sistema di unalimentatore switching, ottimo perché

consente di ricavare sempre 5 voltsenza curarsi troppo delle caratteristi-che della linea a cui viene collegato:così è possibile collegarlo direttamenteai fili che alimentano l’apparecchio acui è abbinato, nel caso lo si adopericon elettroserrature di cancelli e tornel-li, o con erogatori di vario genere.L’unica condizione e che la tensionenon superi i 40 volt se è continua o i 30Veff. se è alternata. In ogni caso ilponte raddrizzatore PT1 provvede araddrizzare la differenza di potenziale

Il contatto in scambio del relè implementato sulla scheda può essere impiegato convenientemente per realizzare svariate situazioni, ed allo scopo

abbiamo previsto una serie di ponticelli da spostare in base alle proprie esigenze: si tratta di J1, J2 e J3. Se occorre controllare un elettromagnete

che attivi una macchinetta per il caffè o un distributore di bibite in lattina, eserve soltanto un contatto elettrico pulito (ad esempio per sostituire il

comando a gettone...) basta chiudere J3 e rimuovere (aprire) J1 e J2, così daconnettere all’uscita OUT il solo scambio del relè; se invece bisogna

applicare una tensione continua o alternata ad un dispositivo, che può essereancora un elettromagnete, motorino elettrico, o un circuito elettronico, èpossibile servirsi direttamente dell’alimentazione principale della scheda,

interrompendo J3 e chiudendo J1 e J2, in modo da portare la Val d’ingresso ai punti OUT.

J1 J2

J3 RL1

J1 J2

J3 RL1

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La nostra gettoniera con chipcardè stata realizzata su due distintebasette di cui una contenenete

tutta l'elettronica e l'altra con abordo il solo connettore ISO. Le

due tracce rame sono qui riportatein scala reale e vanno fotocopiate

per realizzare le basette ricorrendoalla fotoincisione.

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per la nostra applicazione, dal momen-to che tutto quanto assorbe non più di200÷300 milliampère. L’U1 con l’aiutodel diodo Zener e della bobina L3 rica-va esattamente 5 volt c.c. più che stabi-lizzati, con i quali viene fatto funziona-re tutto quanto, compreso il relè RL1,che è del tipo da 5 volt, e il lettore dellechipcard (queste ultime lavorano a 5V). Insomma, vedete bene che ancheper l’alimentazione il nostro apparatosi dimostra più che soddisfacente, e laparticolare connessione ed i ponticellipermettono anche di applicarlo local-mente, prelevando la tensione e la cor-rente che servono ad esempio dai filiche portano i 12 o 24 volt alternatiall’elettromagnete della serratura di uncancelletto o di una porta elettrificata:che volete di più?Diversamente dal solito, abbiamo scrit-to il software di gestione in modo dariconoscere la condizione logica delcontatto n.c. di presenza-tessera del let-

di potenza T3 (un IRF9530, IRF9520 osimile...) entra in piena conduzione(on) facendo scorrere corrente dal ramopositivo dei 5 volt al contatto 1 del let-tore, facente capo al punto d’alimenta-zione della logica interna alla chipcard.Un particolare da notare è lo specialebus marcato OUT, composto dai fili Ae B, che impiega le linee RA0 ed RA1per comunicare con l’esterno o conaltri dispositivi: comprende una lineaseriale ed una per i dati (è insomma unasorta di I2C-bus) oltre a due contatti perl’alimentazione a 5 volt ed in questaapplicazione è per ora inattivo. Lo use-remo per futuri sviluppi e nuove ver-sioni del sistema. Detto questo, abbia-mo terminato con la descrizione delcircuito, almeno per la teoria: possiamoallora passare alla parte pratica veden-do come costruire la scheda, collegarlaal lettore, e lavorarci. Lasciandomomentaneamente da parte il lettore, laprima preoccupazione deve essere la

prelevata dalla linea, presentandola conuna precisa polarità agli estremi delcondensatore elettrolitico C1, il qualela filtra (se ce n’è bisogno...) e la appli-ca all’ingresso del regolatore switchingintegrato U1: questi è un LM2575 dellaNational Semiconductors, risulta inca-psulato in un contenitore tipo TO-220(Pentawatt, a 5 pin) e a differenza del“fratello maggiore” può erogare 1 soloampère, comunque più che sufficiente

tore: a riposo i punti 1 e 2 sono chiusi evi è praticamente cortocircuito tra posi-tivo dei 5 volt ed il piedino 7 (lineaRB1 del microcontrollore); inserendouna chipcard il contatto si apre ed ilpredetto pin può quindi assumere illivello logico basso per effetto dellaresistenza R3, indicando al microcon-trollore che deve iniziare le operazioni:quando ciò avviene si forza allo statozero la linea RB7 (pin 13) ed il mosfet


preparazione del circuito stampato, perfacilitare la quale pubblichiamo in que-ste pagine la traccia del lato rame agrandezza naturale: fotocopiatela sucarta da lucido o acetato, così otterretela pellicola per la fotoincisione. Svoltetutte le fasi, una volta incisa e forata labasetta potete iniziare a montarvi tutti icomponenti, partendo da quelli a piùbasso profilo e cioè le resistenze e idiodi (occhio a quest’ultimi, perchéhanno una precisa polarità: il catodo èil terminale dalla parte della fascettacolorata) e quindi i dip-switch; è poi lavolta dello zoccolo per il microcontrol-lore, da posizionare con la tacca rivoltacome mostra il disegno di disposizionecomponenti (verso R6) in modo daavere il riferimento certo per quandoinserirete il chip. Procedete infilando esaldando i condensatori, badando allapolarità di quelli elettrolitici, poi i duediodi luminosi, rammentando che LD1è rosso e LD2 verde, e che solitamenteil catodo sta dalla parte smussata, quin-di sistemate il quarzo Q1, per il qualenon occorre rispettare alcun orienta-mento particolare. Montate i due tran-sistor ed il mosfet tenendoli rivolticome mostra la disposizione dei com-ponenti (in particolare T3 deve avere illato metallico rivolto ai dip-switch) epoi il regolatore LM2575: quest’ultimodeve stare con l’aletta metallica girataverso l’esterno dello stampato, adun’altezza tale da potervi applicare efissare con una vite 3MA+dado un pic-colo dissipatore di calore ad “U” da15÷18 °C/W di resistenza termica.Inserite nei propri fori e stagnate l’in-duttanza L3, e pure le due L1 ed L2,poi prendete il ponte raddrizzatore PT1(il solito tondo da 1A) posizionatelo

10 poli avente attestati due connettorifemmina volanti a passo 2,54 mm; pereffettuare la connessione dovete quindimontare due file di punte a romperecon passo 2,54 mm in corrispondenzadei dieci fori previsti per l’attacco“MEMORY CARD”. Nel fare poi ilcollegamento badate che i punti di rife-rimento (freccette o altro) dei connetto-ri flat-cable siano rivolti dalla parte deipin 1, sia sul lettore che dal lato dellepunte su scheda. Infine, per i ponticelliJ1, J2, J3 saldate nelle rispettive piaz-zole una fila da 2 punte ed una da tre,che chiuderete poi con dei jumper apasso 2,54 mm. Controllate quanto c’èda controllare, quindi prendete ilmicrocontrollore già programmato (siacquista presso la Futura Elettronica)ed inseritelo delicatamente nel propriozoccolo, badando che la sua tacca diriferimento coincida con quella di que-st’ultimo. Adesso la scheda è pronta edopo aver collegato il flat-cable del let-tore l’unità è disponibile: per utilizzar-la basta alimentarla ai punti IN Val conuna tensione continua di valore com-preso tra 9 e 40 volt, o una alternata da8 a 30 Veff.; la corrente richiesta è dicirca 300 milliampère. Una volta acce-so il sistema deve apparire illuminato illed verde (LD2) ed il cicalino deveemettere due note acustiche in rapidasequenza; se le cose vanno così tutto èpronto per essere utilizzato nei modigià descritti. Ricordate che dovendopreparare le tessere occorre aver pre-ventivamente procurato il set MasterPSC e Master Crediti insieme al micro-controllore, quindi un numero adegua-to di chipcard 2Kbit vuote conProgrammable Security Code uguale aFFFFFF, altrimenti sono inservibili.

come vedesi nel disegno di questepagine, e saldatelo. Il cicalino BZ deveessere del tipo con oscillatore interno epossibilmente da c.s. con terminali apasso adatto a quello dei fori nei qualiva inserito; in alternativa è possibilecollegarlo alle rispettive piazzole condue spezzoni di filo di rame isolato, main ogni caso ricordate che il positivo vaalla linea +5V ed il negativo alla pistache porta al collettore del transistor T1.Quanto al relè, ne occorre uno FEMEMZP001-05 con bobina a 5 volt, ocomunque uno di tipo compatibile (es.quelli della original o della Finder):entra nello stampato in un solo verso.Per agevolare le connessioni di alimen-tazione e quelle dell’uscita di comando(scambio del relè) conviene prevederedelle morsettiere a passo 5 mm per c.s.,da mettere una nelle piazzole IN Val el’altra in OUT Val. Riguardo al lettoreper le chipcard, ne occorre unodell’Amphenol manuale con contattonormalmente chiuso (aperto in presen-za delle tessere) che va collegato allascheda base mediante un cavo flat da


Quando si parla di memorie si usa fare una distin-zione tra quelle volatili e le non volatili, dato che

le prime (RAM) vengono usate solitamenteper tenere momentaneamente dei dati, men-tre le seconde conservano i programmi dilavoro di unità intelligenti quali i micropro-cessori; la diversa struttura consenteinfatti a quelle permanenti di restare“piene di bit” anche quando private dell’a-limentazione. Sono memorie nonvolatili le ROM, le PROM, leEPROM e le EEPROM: mentrele prime due una volta scrit-te non possono più esse-re modificate, lerestanti sono caratteriz-zate dalla possibilità dicancellare i dati -sia purein maniera differente- perscriverne di nuovi. ROM ePROM (cioè Read OnlyMemory e Programmable ReadOnly Memory) sono usate solitamenteall’interno di chip più complessi o in circui-ti in produzione di serie dove una volta scritto ilprogramma non necessita più di alcun ritocco.Invece le EPROM (Erasable-Programmable Read OnlyMemory) e le E2PROM (Electrically Erasable-

Programmable Read Only Memory) trovano impiegonella preparazione e nel collaudo di software appenapreparati, o come supporti dei programmi per micro-

controllori e microprocessori nei quali talvol-ta vengono pure integrate. Sono

comode per l’evidenteragione che in esse è pos-sibile scrivere dei dati emodificarli a piacimento

qualora non andasserobene, cancellando in tutto o

in parte il contenuto. Ladistinzione sostanziale tra

E2PROM ed EPROM sta nelmodo di cancellazione: la

prima è certamente più avanzataperché si comporta come una RAM,però non volatile; in pratica in essa èpossibile scrivere o eliminare i datianche solo in una cella, semplice-mente con impulsi elettrici. Invece

una EPROM può essere cancellata solototalmente, e poi riscritta, naturalmente,

tuttavia l’operazione va eseguita esponendo-ne il chip (posto normalmente davanti ad una

finestrella vetrata ricavata sul “dorso” del conteni-tore) per un tempo decisamente lungo (una ventina diminuti contro i pochi millisecondi occorrenti per lo

LABORATORIO

CANCELLATOREUV PER EPROM

Efficace illuminatore ad ultravioletti capace di azzerare il contenuto delle memorie EPROM e dei chip finestrati: basta esporre l’apertura vetrata del

componente alla luce della lampada per 10÷20 minuti, e i dati non ci sono più. Di facile realizzazione, è adatto a tutti i programmatori e a chi duplica

software per microcontrollori e microprocessori.

di Sandro Reis


Time Programmable Read OnlyMemory) cioè l’ST62T15, meno costo-so, dato che non serve fare modifiche.Per la scrittura delle memorie si usanooggi apparecchi di vario genere, dalsemplice programmatore all’emulato-re/programmatore fornito solitamentecon gli starter-kit dalle Case produttricidi microcontrollori: tutti quanti posso-no memorizzare dei dati ma non can-cellarli, almeno lavorando con leEPROM, quindi occorre un apparec-chio supplementare con il quale,

infatti il progetto proposto in questoarticolo è praticamente un illuminatoreUV, però puro e semplice, cioè privodel timer e perciò ad azionamentomanuale, realizzato con un tubo alneon emittente raggi ultravioletti (quin-di non visibili) di tipo C, i più forti ecomunque i migliori per cancellare lecelle di EPROM nel minor tempo pos-sibile. Se diamo un’occhiata allo sche-ma elettrico possiamo vedere dettaglia-tamente come è fatto il nostro apparec-chietto: va notato innanzitutto quanto

bassa tensione come quella applicata alcircuito. L’oscillatore inizia a lavorare,generando impulsi rettangolari chevengono indotti ai capi del secondario5/4, e che raggiungono due dei capi deifilamenti del tubo. Ma analizziamobene il funzionamento della sezioneoscillatrice in modo da capirne di più;tutto si basa sul principio della tensioneindotta negli avvolgimenti di un tra-sformatore, e può essere così spiegato:appena viene applicata l’alimentazioneper effetto del condensatore C3, inizial-

schema elettrico

svuotamento di una EEPROM) allaluce ultravioletta; quindi un’operazioneun po’ scomoda, perché richiede l’a-sportazione dell’integrato dal circuito.Sebbene le EEPROM siano spesso pre-feribili, le EPROM trovano tuttoralarga applicazione, e soprattutto vengo-no integrate in molti microcontrolloriutilizzabili per sviluppare e testare delsoftware prima della produzione inserie: ad esempio se dobbiamo realiz-zare una scheda con l’ST6215 dellaSGS-Thomson e bisogna mettere apunto il programma che lo gestisce,conviene fare le prime prove con unaversione finestrata (ST62E15) che pos-siamo cancellare e riscrivere in ognimomento; eliminati gli eventuali pro-blemi e steso il software definitivo, perle schede da produrre conviene usare ichip con la PROM (versione OTP=One

dovendo apportare correzioni, si possaprocedere alla cancellazione di tutte lecelle. Il cancellatore sfrutta la strutturadelle EPROM e il fatto che la finestrel-la le espone direttamente alla luceesterna: è in sostanza una fonte di raggiultravioletti relativamente debole, unalampada UV-C che investendo il silicioforza la liberazione delle cariche elet-triche che, imprigionate nel gate flut-tuante di ogni singola cella, determina-no il dato memorizzato. La lunga espo-sizione a tale luce, ma anche a quelladel sole, provoca dunque la cancella-zione di una EPROM. Quindi l’acces-sorio indispensabile per il programma-tore e chi lavora con chip finestrati nonè altro che una lampada ad ultraviolet-ti, meglio se provvista di temporizzato-re che la spenga automaticamente alloscadere del tempo preimpostato. Ed

sia semplice, cosa che ne rende partico-larmente economica la realizzazione;ciò che costa di più è il tubo al neon LP,il resto è poca cosa ed il piccolo tra-sformatore può essere facilmente auto-costruito. Vediamo dunque come fun-ziona il tutto, partendo dal presuppostodi applicare la tensione di alimentazio-ne ai morsetti marcati + e -V (occorro-no 12 volt in continua): chiudendo ilmicroswitch SW1 la corrente attraversail diodo D1 e viene livellata dall’elet-trolitico C1, quindi passa dalla bobinaL1 e raggiunge il punto 1 dell’avvolgi-mento primario del trasformatore TF1,e da esso il collettore del transistor T1;questi due componenti realizzano unoscillatore/elevatore di tensione, ovve-ro un converter switching con il qualesi riesce ad accendere e far funzionareil tubo al neon anche partendo da una


E’ possibile cancellare una EPROM sfruttando il fatto che la luce ad ultravioletti cede energia al chip di silicio liberan-do gli elettroni impriogionati in fase di programmazione nel gate fluttuante di ogni cella di memoria a MOS; chiaramen-te l’esposizione interessa tutta la memoria e non può essere selettiva agendo solo su alcune celle. Per comprendere que-sto principio bisogna conoscere un po’ di tecnologia della costruzione dei mosfet integrati, e sapere la struttura di unatipica cella a MOS che solitamente è costituita da un unico transistor enhancement-mode (a riempimento) a canale N,realizzato con la tecnica Silicon Gate: questa permette di creare strutture con due gate (vedi figura A) di cui uno elettri-camente collegato al gate vero e proprio, posto superiormente, e l’altro inserito tra esso ed il canale (substrato) isolatoda biossido di silicio. Normalmente la struttura è a zero logico quando il mosfet è interdetto, mentre per memorizzare ildato 1 logico viene applicata al gate vero una tensione decisamente più alta (Vp) di quella del normale funzionamento (5volt) e che a seconda del tipo di memoria è 12,5 (SGS-Thomson, Hitachi, Texas Instruments, ecc.) o 21 volt (Intel) rispet-to al substrato, solitamente collegato al pin di massa del chip (vedi fig. B): l’alta tensione determina un campo elettricoabbastanza intenso da far sì non solo che si formi il canale “N” (zona del substrato sottostante al gate fluttuante e riccadi elettroni) ma anche che buona parte degli elettroni presenti nel gate fluttuante passino il biossido di silicio (isolante)lasciando scoperte cariche positive proprio in esso (fig. C). Il mosfet va quindi in conduzione (ON) e vi resta anchetogliendo la tensione di programmazione, perché ora la scarsità di elettroni nel gate di silicio policristallino mantiene lacarica negativa nel canale N sottostante. Per togliere questa carica residua azzerando la cella di memoria ci sono duemetodi: il primo -usato nelle EEPROM- consiste nell’applicare una tensione inversa al gate (negativa rispetto a massa)solitamente generata da un circuito a carica di capacità contenuto nell’integrato; il secondo, adottato nelle EPROM, èmolto più semplice e corrisponde a somministrare dall’esterno energia al gate fluttuante, sotto forma di radiazioni lumi-nose (fig. D) all’ultravioletto. In pratica basta esporre il chip -provvisto di una finestrella vetrata ricavata nel contenito-re della memoria- ad una fonte UV, e i fotoni generati investendo la superficie del silicio passano il biossido energizzan-do gli atomi del semiconduttore e facendo tornare gli elettroni nel gate fluttuante: terminato il processo, che richiedemediamente un quarto d’ora, il gate di polisilicio non ha più alcuna carica elettrica ed il canale N non può essere man-tenuto, perciò le celle tornano a zero (MOS interdetti). Va osservato che per limitare al minimo il tempo di cancellazioneè preferibile utilizzare lampade al neon di tipo UV-C, che sono quelle a minor lunghezza d’onda e maggior frequenza,capaci perciò di dare la maggior energia, secondo la nota legge fisica: E=hxf, dove E è l’energia posseduta da ciascunfotone, h la costante di Planck (6,624x10 elevato alla -34 Joule/sec) e f la frequenza della radiazione, ottenibile dalla rela-zione: f=300000Km/s/l, dove l è la lunghezza d’onda solitamente espressa dalla lettera greca lambda. Con tubi all’UV-A (quelli dell’abbronzatura...) i tempi sarebbero lunghissimi, un po’ meno con gli UV-B.

il principio di funzionamento

mente scarico, passa corrente dal posi-tivo attraverso il secondario di reazione(pin 6/7) del trasformatore nella basedel transistor, finora interdetto. Questoentra in piena conduzione e nel suo col-lettore comincia a scorrere corrente,quanta ne basta a determinare unimpulso di tensione tra i piedini 1 e 2dell’avvolgimento primario; per indu-zione si ritrovano altri due impulsi aicapi dei secondari, quello di retroazio-ne (6/7) e l’altro (pin 4/5) riservatoall’alimentazione della lampada. Però

va notato che la tensione indotta ai capidel secondario di reazione è di versoopposto rispetto a quella di alimenta-zione, ed è tale da opporsi allo scorri-mento della corrente nella base del T1,cosicché in C3 viene a passare unadebole corrente inversa che lo scaricarapidamente attraverso il diodo D2. Iltransistor viene perciò interdetto e nelsuo collettore non scorre più alcunacorrente, il primario del trasformatoretorna a riposo, nel secondario 4/5 smet-te l’impulso di tensione, e lo stesso

accade nell’avvolgimento di retroazio-ne. Però questo lascia scorrere nuova-mente la corrente dal positivo di ali-mentazione nella base del T1, attraver-so C3, quindi nel giro di pochi istanti iltransistor riprende a condurre, determi-nando i soliti impulsi nei due seconda-ri, e la ripresa del ciclo appena descrit-to. Il tutto si ripete all’infinito, ovverofino a quando non viene staccata la ten-sione principale dai punti + e - V, edetermina un segnale rettangolare adalta frequenza (qualche decina di KHz)

GATE GATE GATE

GATE

DRAIN DRAIN DRAIN DRAIN

SUBSTRATO SUBSTRATO SUBSTRATO SUBSTRATO

GATEFLUTTUANTE

GATEFLUTTUANTE

GATEFLUTTUANTE

RAGGI UV

GATEFLUTTUANTESOURCE SOURCE SOURCE SOURCE

fig. A fig. B fig. C fig. D


piano di cablaggio

COMPONENTI

R1: 270 OhmR2: 100 OhmR3: 33 OhmR4: 68 OhmR5: 68 OhmR6: 27 KohmR7: 27 KohmR8: 56 Ohm

LP: Lampada UVC 4WVR1: PTC C860SW1: Interruttore a

scivolo NA

Varie:- barra di dissipazione;- morsettiera 2 poli (3 pz.);- stampato cod. H168.

D2: Diodo 1N4148D3: Diodo 1N4148T1: BUV46

transistor NPNT2: BC547B

transistor NPNRL1: Rele min. 12V 1 sc.L1: Impedenza VK200TF1: Trasformatore

elevatore



C3: 18 nF poliestereC4: 1 nF 400VL

poliestereC6: 470 µF 16VL

elettrolitico rad.D1: Diodo 1N5404

ai capi dell’avvolgimento relativo aiterminali 4 e 5 del trasformatore TF1,utile per alimentare il tubo al neon; perla precisione, ciascun terminale è colle-gato ad un elettrodo laterale e quindi adun estremo di ogni filamento. Ma que-sto da solo non basta ad accendere iltubo che -lo sappiamo dallo studio del-l’elettrotecnica applicata all’illumina-zione- deve essere preventivamenteinnescato da un impulso di tensionemolto più forte o comunque dal riscal-damento dei filamenti: a ciò provvedeun’altra parte del circuito, un particola-re starter elettronico che non richiedealcun reattore, realizzato ad hoc e fattoproprio per alimentare i filamenti quan-to basta a farli diventare caldi, inne-

scando finalmente la scarica nel gasneon. La funzione di starter è svoltasostanzialmente dallo scambio del relèdel quale usiamo la parte normalmentechiusa: all’inizio la R8 può chiudere ilcircuito dei filamenti facendovi scorre-re la corrente dovuta agli impulsi ditensione prodotti dal secondario 4/5 deltrasformatore, e riscaldandoli forzando-ad un certo punto- l’innesco del gas ela produzione della luce UV. Trascorsoun certo tempo il condensatore C6viene caricato attraverso la resistenzaR6 ed il transistor T2 è polarizzato inbase e va in saturazione, alimentandocon il proprio collettore la bobina delrelè RL1, il cui scambio viene oramosso così da aprire il contatto nor-

malmente chiuso; da adesso il circuitodei filamenti è interrotto ed essi si raf-freddano. Diminuisce l’assorbimentodal trasformatore -che sarebbe inutileessendosi già innescato il tubo- ed ildispositivo funziona a regime. Il relèricade, chiudendo nuovamente i fila-menti, dopo aver tolto l’alimentazioneai punti di ingresso, così da prepararelo starter alla successiva accensione. Del circuito possiamo notare il diodoD2, messo per accelerare l’interdizionedel T1 e la scarica del condensatore C3,e la resistenza R7, inserita nel circuitoper scaricare l’elettrolitico C6 dopo lospegnimento del dispositivo, ovveroquando si apre l’interruttore SW1. Ildiodo D1 serve a proteggere dall’inver-


sicurezza importante perché gli UV-Cpossono fare molto male agli occhi:allora racchiudendo l’intero circuito inuna scatola opaca (tale da impedire lafuoriuscita dei raggi di luce invisibile)e lasciando una finestra ed un coper-chio per appoggiare i chip da cancella-re, potete impiegare per l’SW1 unmicroswitch a levetta, disponendolo inmodo che aprendo il predetto coper-chio o cassetto si interrompa staccandol’alimentazione, ed evitando così chechi si trova di fronte guardi direttamen-te l’emissione ad ultravioletti. Come al solito abbiamo previsto dimontare tutto quanto su un circuitostampato, tubo al neon compreso, per-tanto la prima cosa da fare è appunto

modo che la parte metallica sia rivoltaanch’essa al bordo esterno, ovvero cheil lato delle scritte guardi verso R4 edR5; nel montare il T2 tenete presenteche deve essere fissato ad un dissipato-re di calore avente resistenza termica di8÷10 °C/W, preferibilmente a barretta:nel prototipo abbiamo adottato unlistello di alluminio anodizzato lungo120 mm, largo 20 e spesso circa 8÷10mm. Al solito è utile interporre la soli-ta pasta al silicone o il foglietto diteflon grigio per migliorare il trasferi-mento del calore. Per le connessioni dialimentazione inserite e saldate unamorsettiera bipolare a passo 5 mm,quindi passate al relè RL1, di tipominiatura (ITT MZ o compatibile) che

realizzarlo seguendo la traccia del latorame illustrata in queste pagine a gran-dezza naturale, ricorrendo preferibil-mente alla tecnica della fotoincisione.Una volta preparata la basetta si puòprocedere con il montaggio dei pochicomponenti che servono, partendodalle resistenze e dai diodi (attenzioneche questi ultimi hanno una precisapolarità da rispettare: la fascetta indicail catodo) quindi proseguendo con l’in-duttanza VK200 ed i condensatori, pre-stando la dovuta attenzione alla pola-rità di quelli elettrolitici.Sistemate poi i due transistor, badandoche T2 deve stare con il lato tondo(mezzaluna) verso il bordo dello stam-pato, mentre T1 va inserito facendo in

sione di polarità, e la rete a pi-grecaformata da L1, C1 e C2 provvede aspegnere gli impulsi dovuti alla com-mutazione del transistor oscillatore sultrasformatore. Notate pure il termistoreVR1, che è un PTC utile a sentire latemperatura del nucleo del trasforma-tore (vi va montato a ridosso): più siscalda, più aumenta la resistenza elet-trica che presenta tra i propri capi, ral-lentando di fatto la carica del conden-satore C3 e riducendo perciò la fre-quenza di lavoro dell’oscillatore inmodo da diminuire il riscaldamento delnucleo; è infatti noto che il calore pro-dotto nel nucleo di un avvolgimentoelettromagnetico aumenta al cresceredella frequenza della corrente che ori-gina il campo, e viceversa, a causadelle perdite. Particolare importanzariveste SW1, che sebbene in apparenzaserva solamente per accendere e spe-gnere la lampada ad ultravioletti, inrealtà svolge anche una funzione di

Il nostro prototipo al termine del montaggio, fotografato dal lato componenti(sopra) e dal lato stampato (sotto). Per il fissaggio della lampada, rammen-

tiamo che deve essere di tipo UV-C, la soluzione più semplice è prendere duemorsettiere bipolari a passo 5 mm, infilarvi gli spinotti laterali della lampa-da stessa, quindi saldare le due morsettiere direttamente nelle piazzole riser-vate alla connessione della lampada. Dal lato saldature (foto sotto) dovetemontare anche un microswitch a levetta: sceglietelo del tipo e della forma

adatti al contenitore in cui posizionerete, a montaggio ultimato, il cancella-tore di EEPROM, ricordando che deve risultare chiuso quando il coperchio è

abbassato (fase di cancellazione con lampada accesa).


PER IL MATERIALETutto il materiale è facilmente reperibile presso qualsiasi distributo-re di materiale elettronico. L'unica eccezione è la lampada ultravio-letta battericida da 4 watt (cod. UVC-4W, lire 25.000) che va richie-sta alla ditta Futura Elettronica, V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina(MI), tel. 0331-576139, fax 0331-578200. Presso la stessa azienda sonodisponibili anche lampade battericide di maggior potenza e quindi ingrado di cancellare simultaneamente un maggior numero di disposi-tivi EPROM: battericida da 6 watt (cod. UVC-6W, lire 28.000) e da 8watt (cod. UVC-8W, lire 30.000). Volendo utilizzare questi ultimi tipidi lampade è necessario ricorrere ad un sistema di alimentazione perlampade fluorescenti a starter e reattore che si acquista da un qual-siasi rivenditore di materiale elettrico.

deve entrare nei rispettivi fori soltantoin un verso, quello esatto.Dal lato delle saldature dovete montareun microswitch a levetta, cioè SW1:sceglietelo del tipo e della forma adattial contenitore in cui metterete -a mon-taggio ultimato- il cancellatore diEPROM, e ricordando che deve esserechiuso quando il cassetto o il coperchiosono in posizione normale, ed apertoaprendo gli stessi, in modo da inter-rompere automaticamente il circuito dialimentazione in caso di apertura, per-mettendo altresì di accendere automati-camente il dispositivo semplicementecon la chiusura del cassetto o delcoperchio. Pensate quindi al trasformatore, che vaautocostruito su un nucleo in ferrite adoppia E delle dimensioni di circa30x26x6 mm, con colonna centrale di6x6 mm (36 mm2); sul rocchetto dove-te avvolgere 18 spire di filo in ramesmaltato da 0,5 mm di diametro per ilprimario, collegandole ai piedini corri-spondenti ad 1 e 2 dello stampato (1deve andare al positivo, altrimenti ilcircuito non funziona) quindi altre 17

spire dello stesso filo ma da 0,3 mmcollegandole ai punti 6 e 7 (quest’ulti-mo deve corrispondere con la piazzolacollegata al positivo di alimentazione,altrimenti l’oscillatore non si innesca).Fatto questo date un giro di nastro iso-lante sugli avvolgimenti appena fatti;infine, realizzate il secondario dellalampada con circa 180 spire di filo inrame smaltato del diametro di 0,25 o0,3 mm, che dovete poi collegare aicontatti relativi ai punti 4 e 5 del cir-cuito stampato: notate che in questocaso non occorre rispettare alcunapolarità, tanto il neon si accende ugual-mente. Ricordate di raschiare lo smaltodagli estremi degli avvolgimenti primadi saldarli ai piedini del rocchetto, altri-menti lo stagno non può far presa; ter-minata questa fase infilate le due E delnucleo, bloccatele con cianoacrilato edate intorno un giro di nastro isolante,quindi inserite e stagnate il trasforma-tore alle rispettive piazzole. Infilate iltermistore PTC VR1 nei relativi foridello stampato, lasciando i piedini lun-ghi quel tanto che basta a far appoggia-re il corpo del componente addosso al

vicino lato del trasformatore di ferrite,saldate, e poi con una goccia di colla ocon del nastro adesivo fate in modo chei due elementi restino in contatto termi-co, senza spostarsi. Resta ora da sistemare il tubo al neon,con la premessa che ne occorre unoemittente ultravioletti UV-C (il tipobattericida, per intendersi...) da 4 watt:la soluzione più semplice è prenderedue morsettiere bipolari a passo 5 mm,infilarvi gli spinotti laterali del tubo,quindi stringere leggermente le viti; aquesto punto, avendo fatto le cose perbene (insomma, le morsettiere devonostare girate entrambe con i piedini dallastessa parte...) è facile inserire i pin deimorsetti direttamente nei fori riservatialla connessione della lampada, mante-nendoli sollevati di quanto basta a faredelle buone saldature sulle piazzolesottostanti. Ora il cancellatore di EPROM è prontoper l’uso, anche se conviene racchiu-derlo in una scatola che permetta diesporre il tubo UV in lunghezza versouna finestra o un cassettino dove pote-te porre, girato dalla parte del vetro, ilchip da cancellare; ricordate che aipunti + e - V bisogna applicare 12÷15volt ed una corrente di circa 1 ampère,ovviamente con polarità positiva versoil +. Per accendere il tutto basta sem-plicemente premere sulla levettadell’SW1, simulando la chiusura delcassetto o del coperchio, e nel giro dipochi istanti deve scattare il relè, epoco dopo deve accendersi il tubo alneon, che appare leggermente azzurra-to: vi raccomandiamo infine -per leprove preliminari e nell’uso normale-di non guardare la luce UV, perché fapiuttosto male e può provocare seridanni alla vista!

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

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SOMMARIO · ormai da anni. Il sistema è a 2 canali, quindi per realiz-zarlo basta costruire la...

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