SOMMARIO - Pannullo10 Elettronica In- dicembre ‘99 / gennaio ‘00 tre, quattro ... sei video,...

Elettronica In - dicembre ‘99 / gennaio ‘00 1

ELETTRONICA IN Rivista mensile, anno V n. 45 DICEMBRE 1999 / GENNAIO 2000

Direttore responsabile:Arsenio SpadoniResponsabile editoriale:Carlo VignatiRedazione:Paolo Gaspari, Sandro Reis,Francesco Doni, Angelo Vignati,Alberto Ghezzi, Alfio Cattorini, Andrea Silvello, Alessandro Landone,Marco Rossi, Alberto Battelli.

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SOMMARIO

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

281 del 7-5-1996.

Mensile associatoall’USPI, Unione StampaPeriodica Italiana

48 RADIOCOMANDO BICANALE ROLLING CODERicevitore ad autoapprendimento basato sul sistema di codifica KeeloqMicrochip, realizzato grazie ad un microcontrollore appositamente programmato. Dispone di due uscite a relè che possono lavorare in modo monostabile o a livello.

REATTORE ELETTRONICO PER NEONAdatto per accendere tutti i tipi di tubi fluorescenti, bianchi o colorati, è didimensioni estremamente ridotte e pesa sì e no un decimo del tradizionalegruppo bobina/starter. Progettato per una potenza massima di 32 wattgarantisce maggior luminosità ed un risparmio di energia quantificabile in2/3 rispetto ad una comune lampada ad incandescenza.

TRASMETTITORE RICEVITORE PUNTO-PUNTOUn economico sistema per controllare a distanza l’attivazione di qualsiasiapparecchiatura elettrica o elettronica. Due canali con codifica digitale,uscite a relè con possibilità di funzionamento astabile o bistabile, portatamassima di alcune decine di chilometri. Il sistema utilizza due moduli Aureldalle caratteristiche eccezionali: un trasmettitore da 400 mW ed un ricevitore particolarmente sensibile.

CORSO DI PROGRAMMAZIONE PER SCENIXContinua il nostro viaggio alla scoperta dei micro ad 8 bit più veloci almondo con la tredicesima puntata del Corso nella quale presentiamo e commentiamo altri semplici programmi.

43 CORSO DI PROGRAMMAZIONE IN CContinuiamo l’apprendimento di uno dei più diffusi linguaggi ad alto livello con la nona puntata del Corso.

SMISTATORE VIDEO PROFESSIONALEBuffer idoneo a pilotare parecchi monitor con un solo segnale videocomposito, adatto per la videodiffusione in sale da conferenza, ma anche in più stanze di un appartamento.

ANTIFURTO A 2 ZONE CON ROLLING CODECentrale ad alta tecnologia provvista di ingresso per contatto e canale radioche accetta fino ad un massimo di 8 sensori con diverso codice, la cui attivazione viene monitorata da un gruppo di led; gestisce un’uscita a relèed una sirena interna, indicazione di quale sensore ha originato l’allarme.L’attivazione avviene mediante telecomando a rolling code. Prima parte.

ALBERO DI NATALE CON DISSOLVENZAPer le imminenti festività di fine millennio, un progetto adatto all’occasione:una centralina di controllo di facile realizzazione, permette di pilotare 3linee di diodi LED, ed una stella a 5 punte con centro luminoso per tantisplendidi giochi di luce.

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Quando vogliamo vedere la ripresa di unatelecamera standard direttamente

dal televisore, ci basta collegarne l'u-scita all'ingresso videocomposito oalla presa SCART; lo stessodicasi per guardare una video-cassetta o un programmaregistrato dal videoregi-stratore. Ma se l'esi-genza è di doverguardare su 5, 10schermi l'immagi-ne proveniente dauna sola fonte, telecamerao VCR che sia, le cose si com-plicano: entra allora in gioco quello chesul mercato è noto come "buffer video", cioèuna sorta di amplificatore di corrente, che talvoltadispone di una regolazione per compensare anche leperdite di tensione lungo la linea di trasmissione (leggicavo coassiale). Dovendo inviare l'uscita videocompo-

sita a più ingressi, collegati perciò in parallelo, il pro-blema più evidente è la caduta di tensione provocata

sullo stadio finale dall'eccessivo carico prodotto dal-l'impedenza non più a 75 ohm, ma ridotta

in proporzione. Ad esempio, duemonitor compositi hanno ciascu-no impedenza d'ingresso di 75ohm, e collegati in parallelo pre-

sentano 37,5 ohm; un simi-le carico applicato ad

una telecamerastandard, che hauna tipica impe-

denza d'uscita di 75ohm, provoca certa-

mente una riduzione del-l'ampiezza del segnale

video il che, in parole povere,significa vedere un po' male

l'immagine sugli schermi dei duemonitor. Se poi la telecamera deve pilotare non due, ma

SMISTATOREVIDEOCOMPOSITO

PROFESSIONALEBuffer idoneo a pilotare parecchi monitor con un solo segnale

videocomposito, adatto per la videodiffusione in sale da conferenza, ma anche in più stanze di un appartamento. Le ottime prestazioni del driver

integrato Elantec, garantiscono altresì collegamenti a distanza dell'ordine dei 50 metri, praticamente privi di disturbi.

VIDEO & C.

di Francesco Doni

10 Elettronica In - dicembre ‘99 / gennaio ‘00

tre, quattro ... sei video, ecco che lecose si complicano, perché nellamigliore delle ipotesi si ha una pessimavisione, poco chiara e per nulla nitida,e nel caso peggiore non si vede nulla.Infatti, già 4 ingressi in parallelo deter-minano un'impedenza equivalenteminore di 19 ohm, il che, considerandoche il segnale videocomposito è solita-mente 1 Vpp, porta ad ottenere all'in-gresso di ciascun monitor o televisoreun'ampiezza di appena 200 mVpp!

LA VIDEODIFFUSIONE

Ecco perché negli impianti professio-nali di videodiffusione si approntano

opportuni amplificatori di linea, inseri-ti sempre all'uscita della fonte video(mai su ciascun apparecchio, perché lìsi rischierebbe di dover amplificareanche i disturbi captati dai cavi coas-siali) e predisposti solitamente peramplificare in corrente piuttosto che intensione. In sostanza essi non sonoaltro che dei buffer, ovvero circuiti chepresentano all'unico ingresso i soliti 75ohm, mentre all'uscita hanno un'impe-denza serie molto ridotta, ovvero dis-pongono di un certo numero di uscite,ciascuna a 75 ohm. In tal modo è pos-sibile collegarvi molti monitor o TVsenza un’apprezzabile perdita di segna-le. In questo articolo vogliamo propor-

vi un prodotto professionale chesostanzialmente fa quanto appenadetto: si tratta di un amplificatore perdistribuzione video, o meglio, di unamplificatore di linea video realizzatotra l’altro con un solo circuito integratospecifico. Il chip in oggetto è costruitodalla Elantec per l'applicazione in dis-positivi commerciali e capace di tratta-re i tradizionali segnali video PAL /CCIR a 1 Vpp/75 ohm. Si trattadell'EL2099C, un chip incapsulato incase TO220 a 5 piedini disposti su duelinee sfalsate, quindi predisposto peressere fissato ad un dissipatore di calo-re. Tra le principali caratteristiche delchip notiamo una banda passante di

schema elettrico

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ben 50 MHz (a -3 dB), un'elevatissimoslew-rate (addirittura 1000 V/µs), unerrore di fase trascurabile, e la possibi-lità di erogare fino ad 800 milliampèredal suo piedino d'uscita.

SCHEMAELETTRICO

Nella pratica viene utilizzato comequalunque amplificatore operazionale:dallo schema elettrico e dalle figure diqueste pagine potete notare che dispo-ne di un ingresso differenziale, di cui ilpin 4 è l'input non-invertente ed il 5 èl'invertente, mentre l'uscita è sul 2;basta dunque una semplice rete diretroazione, per fissare anche l'ampiez-za della tensione erogata, il che lorende più che adatto a realizzare qual-siasi amplificatore di linea video, datoche con un trimmer o potenziometro èpossibile tarare perfettamente il livellodel videocomposito inviato ai monitor.Ma vediamo dunque la nostra applica-zione, meglio descritta dallo schemaelettrico che ci illustra l'EL2099C col-legato come il classico operazionale inconfigurazione non-invertente a guada-gno regolabile: per la precisione, U3 sitrova retroazionato da una rete paralle-lo-serie composta dalle resistenze R4,

R5, e dal trimmer R6; è proprio que-st'ultimo che consente la regolazionedell'amplificazione in tensione, e chepotrete utilizzare "in campo" per com-pensare le perdite di segnale. A taleproposito, va precisato che ruotando ilcursore in modo da avvicinarlo all'e-stremo collegato al pin 2 si riduce illivello del videocomposito, mentre nelverso opposto (in direzione di R5) lo siaumenta. Il minimo guadagno corri-sponde a circa 1,4 volte, ed il massimosfiora 2,4 volte.L'integrato lavora con alimentazioneduale, cosicché non richiede il partitoredi polarizzazione sul piedino non-invertente, nè il condensatore di disac-

coppiamento all'ingresso e quello sullaretroazione: infatti vedete che la resi-stenza R4 è "appoggiata a massa" diret-tamente. L'input del segnale è l'IN, e ad esso sicollega il connettore in arrivo dallafonte video; la resistenza R3 fa da adat-tatore di impedenza, caricando con 75ohm l'uscita del dispositivo pilota (tele-camera o videoregistratore): ciò ènecessario perché di per sè l'EL2099Cpresenterebbe una resistenza d'ingressomolto più elevata, e potrebbe portare adun'alterazione del segnale dovuta alpoco carico sull’estremità del cavocoassiale, soprattutto se questo non ècortissimo. All'alimentazione provvede

piano di montaggio

COMPONENTI

R1: 1 KOhmR2: 47 OhmR3: 68 OhmR4: 470 OhmR5: 220 OhmR6: 470 Ohm trimmer M.O. R7: 68 OhmR8: 68 OhmR9: 68 OhmR10: 68 OhmR11: 68 OhmR12: 68 OhmC1: 100 nF multistratoC2: 470 µF 25VL elettroliticoC3: 100 µF 16VL elettroliticoC4: 100 nF multistratoC5: 100 nF multistratoC6: 470 µF 25VL elettroliticoC7: 100 µF 16VL elettrolitico

C8: 100 nF multistratoC9: 100 nF multistratoC10: 100 nF multistratoLD1: LED verde 5mmU1: 7812 regolatoreU2: 7912 regolatore

Varie:- morsettiera 3 poli;- dissipatori per TO220 (2 pz.);- RCA da c.s. (7 pz.);- portafusibile volante;- stampato cod. S309.

U3: EL2099 ElantecPTI: ponte raddrizzatoreFUS1: fusibile rapido

200mATF1: trasformatore

220V/12-0-12

dati tecniciIngresso....................................................................1 Vpp/75 ohm

Uscite........................................................................1 Vpp/75 ohm

Compatibilità..............................................................CCIR, PAL

Numero di canali...............................................................6

Banda passante.............................................................50 MHz

Slew-rate.....................................................................1000 V/µs

Consumo (sulla rete).......................................................8 W

Alimentazione..........................................................220 Vac/50 Hz


mediante il fusibile di protezioneFUS1) e secondario a presa centrale da12+12 volt, connesso direttamente alponte a diodi PT1: quest'ultimo rad-drizza l'alternata e ricava impulsi sinu-soidali con i quali carica gli elettroliticiC1 e C5. Così viene ottenuta una ten-sione duale, positiva e negativa rispettoa massa, filtrata da C2 e C6, che i dueregolatori U1 ed U2 provvedono a sta-bilizzare a ±12 V.Notate che U1 è un regolatore positivo,quindi fornisce un potenziale positivoriferito a massa, mentre U2 è comple-mentare, e dà una tensione negativa,sempre rispetto alla massa comune. Icondensatori C3 e C4 filtrano i +12 V,

nostro circuito per disporre di 6 canaliindipendenti, ciascuno dei quali ha inserie una resistenza da 75 ohm: ad

ognuno va collegato un solo monitorvideocomposito o televisore coningresso SCART, ma naturalmente non

Il buffer è realizzato praticamente da unsolo chip, un prodotto della Elantec, Casaspecializzata in circuiti integrati per l'im-piego in ambito video, domestico e pro-fessionale. Proprio l'EL2099C, è un pro-dotto della linea "professional", destinatoa chi lavora nel campo della videodiffu-sione e realizza impianti di distribuzionedel segnale di telecamere e videoregistra-tori. Il circuito di queste pagine è l'idealeper diffondere le immagini prelevate dauna sola fonte a parecchi monitor compo-siti o TV provvisti di presa SCART; in essoil componente Elantec gioca il ruolo fon-damentale di adattatore di impedenza edamplificatore di corrente, garantendo iltrasferimento di ogni componente PAL /

CCIR standard senza perdita di qualità.Infatti ha una larghezza di banda dell'ordinedei 50 MHz (a -3 dB), un'elevatissimo slew-rate (addirittura 1000 V/µs), un errore difase trascurabile (appena lo 0,05 %) e lapossibilità di erogare fino ad 800 milliampè-re dal suo piedino d'uscita. Il case è un TO-220 a 5 piedini disposti su due file sfalsatepredisposto quindi per il fissaggio ad un dis-sipatore. Si può alimentare con tensioni con-tinue e duali di valore compreso tra ±5 e±15 volt; in particolare, a ±15 V eroga ±11V ad un carico di appena 25 ohm, garanten-do il massimo slew-rate di 1000 V/µs. Nelnostro caso funziona con ±12 V, più che suf-ficienti per pilotare 6 uscite dando loro lacorrente che serve.

l’amplificatore per video distribuzione EL2099C

è obbligatorio collegarli tutti; infattil'impedenza d'uscita dell'EL2099C ètalmente ridotta da essere trascurabilerispetto a quella di tutti gli OUT messiinsieme, perciò il fatto di caricare unasola o tutte le uscite non determinagrandi variazioni nell'ampiezza delsegnale video. E comunque il trimmerR6 è lì apposta, a disposizione percompensare eventuali scostamenti chedovessero provocare la degradazionedell'immagine sullo schermo.Bene, passiamo adesso a vedere comesi costruisce il buffer, partendo al soli-to dal circuito stampato, che va prepa-rato preferibilmente per fotoincisione,usando quale pellicola una fotocopia

un preciso stadio che impiega un tra-sformatore da 6÷8 watt, con primario220V/50 Hz (collegato alla rete

mentre C7 e C8 fanno lo stesso relati-vamente al ramo dei -12 V. Quantoall'uscita, abbiamo dimensionato il

Trattandosi di segnali video consigliamo direalizzare il dispositivo utilizzando come“appoggio” per i componenti un circuito

stampato dedicato e non cablando gli stessisu una piastra millefori; a tale scopo utiliz-zate la traccia rame riportata in scala 1:1 in

questo box. Il trasformatore di alimentazione non è stato previsto sulla piastra poiché deve essere collocato ad

almeno 5 centimetri di distanza dalla stessa,possibilmente isolato mediante un lamierino

di ferro dolce collegato a massa in modo che faccia da schermo.


(purché ben fatta) della traccia del latorame illustrata in queste pagine in scala1:1 (grandezza reale).

REALIZZAZIONEPRATICA

Una volta incisa e forata la basettastampata, vi si possono montare tutti icomponenti che servono, partendodalle resistenze e dal trimmer, prose-guendo con i condensatori (attenzionealla polarità degli elettrolitici) quindiinserendo il led LD1: per questo ricor-date che il catodo è l'elettrodo che stain corrispondenza della parte smussata. Disponete ordinatamente i due regola-tori integrati U1 e U2, ricordando che ilprimo va orientato con il lato dellescritte rivolto al bordo esterno dellostampato, ed il secondo con l'alettametallica girata verso le connessioni diuscita. Quanto all'EL2099C, dovetedisporlo anch'esso in piedi, girato conla parte metallica all'esterno del circui-to, in modo da poterlo appoggiare adun piccolo radiatore di calore (ne bastauno che abbia 15÷18 °C/W di resisten-za termica). Prestate attenzione anche

PER IL MATERIALE

Il progetto descritto in queste pagine è disponibile in scatola dimontaggio (cod. FT309K) al prezzo di 66.000 lire. La scatola dimontaggio comprende tutti i componenti, la basetta forata e seri-grafata, le minuterie e l’integrato Elantec EL2099CT in contenito-re TO220 a 5 piedini. Il kit non comprende il trasformatore di ali-mentazione. Tutti i prezzi sono comprensivi di IVA. Il materiale varichiesto a: Futura Elettronica, v.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina(MI), tel. 0331-576139, fax 0331-578200.

Caratteristiche elettriche dell’amplificatore per video distribuzione dellaElantec. I dati sono riferiti ad una tensione di alimentazione duale

di 15 Volt, ad una RL di 25 ohm e una RF di 510 ohm.

durante il montaggio del ponte raddriz-zatore, che ha un preciso verso (il nega-tivo deve stare rivolto all'U1...) da

settiera da c.s. a passo 5 mm in corri-spondenza delle rispettive piazzole,mentre per ingresso ed uscite abbiamoprevisto 7 prese RCA singole da c.s.,facilmente reperibili nei negozi di com-ponenti elettronici e tra l'altro piuttostoa "buon mercato".

COLLAUDOE INSTALLAZIONE

Finito il montaggio date un'occhiataper accertarvi che tutto sia a posto, poipensate ad un contenitore adatto adospitare la scheda e, magari, il trasfor-matore d'alimentazione: quest'ultimodeve essere collocato ad almeno 5 cen-

rispettare assolutamente. Per le connes-sioni con il secondario del trasformato-re d'alimentazione disponete una mor-


timetri di distanza, possibilmente isola-to mediante un lamierino di ferro dolcecollegato a massa in modo che facciada schermo. Diversamente è facile chesi verifichi una certa interferenza a 50Hz, peraltro poco rilevante perché i TVsono in grado di respingere proprio talefrequenza (non è un caso che la scan-

sione verticale, sia pure interlacciata,sia a 50 Hz...) risentendone il menopossibile. Il contenitore deve esserepreferibilmente di metallo, e ad esso vacollegata la massa dello stadio d'ali-mentazione, in un solo punto: ciò vuoldire che per forza di cose occorre isola-re il metallo delle prese RCA, preve-

dendo un pannello di plastica, ovverofacendo fori piuttosto larghi in modoche non vi sia contatto. Ciò contribuiràa ridurre disturbi e segnali spurii. Adogni modo, ricordate che del seconda-rio i due estremi vanno ciascuno aimorsetti siglati V, mentre la presa cen-trale (0) deve essere connessa al puntocon il simbolo di massa. Il primario vaconnesso ad un cordone terminante conuna spina da rete: in serie ad uno dei filidisponete un portafusibile da pannello5x20, nel quale inserirete poi il fusibileFUS1; isolate bene le giunture (così danon rischiare di prendere la scossa ognivolta che vi mettete le mani...) e fate inmodo da collocare il portafusibile in unpunto dove non dia fastidio, magari sulretro della scatola.Nel contenitore prevedete appositi foriper far uscire il led, i connettori RCA,e magari un altro per dare l'accesso altrimmer. Bene, con questo riteniamo diavervi dato tutte le "dritte" del caso.Per il collegamento alla fonte video uti-lizzate un cavo coassiale terminantecon uno spinotto RCA; lo stesso dicasiper le uscite. La lunghezza dei cavettiche portano ai monitor o TV non deveeccedere i 40÷50 metri.

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2,427/ 2,454/ 2,481 GHz). Potenza di uscita 10 mWsu 50 Ohm, ingresso video 1Vpp su 75 Ohm,

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Il nostro circuito a montaggio ultimato. Il dispositivo implementa un solo circuito integrato specifico, l’EL2099C della Elantec.

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Per quanto possa sembrare assurdo, paradossale, unaparte della tecnica e dell'industria non serve per il

progresso, per produrre beni, ma studia erealizza sistemi per evitare chequalcuno si appropri indebita-mente delle proprietà altrui:già, perché purtroppo nelnostro mondo nonbasta fare nuoves c o p e r t e ,i nve n t a r eo g g e t t isofisticati edi grandeutilità, perchéc'è una parte diumanità che trascorreil proprio tempo a cerca-re di sottrarre al comunecittadino, all'industriale, all'ar-tigiano ciò che ha accumulato oche gli serve per la vita ed il lavoro.Per questo motivo, fin dall'antichità gliuomini hanno dovuto preoccuparsi nonsolo di procurarsi sempre più benessere, maanche di tutelare la proprietà da chi, spesso senzaaverne motivo, tenta di sottrargliela tutta o in parte.I sistemi antifurto, dai primordiali ai più moderni, ser-

vono proprio per questo, ed oggi che la criminalità dila-ga e sembra non volersi arrestare o ridimensionare, nevediamo ovunque: quasi tutti abbiamo un impianto di

allarme piccolo o grande, semplice o sofisticato, perdifendere l'automobile o la moto parcheggiate

all'esterno (dove ormai sembra normale che lecose non possano stare senza essere danneg-

giate o rubate...), l'appartamento, l'ufficio,l'armadietto sul posto di lavoro o negli

spogliatoi della società sportiva,ecc. Insomma, sembra pro-

prio che non si possafare a meno dell'anti-

furto! Per quantoci riguarda rite-niamo che, seb-

bene nonsia indi-spensabile(nessuno è

costretto adusarlo...) sia quanto-

meno consigliabile nellesituazioni a rischio: una protezione

anche semplice, se non impedisce certa-mente i furti, può se non altro rallentare l'opera

del malvivente, facendogli perdere tempo utile e quin-di scoraggiandone la "bell'impresa". Siccome i ladri di

di Roberto Nogarotto


oggi sono sempre più evoluti e preparati di quelli di ierianche noi, come le più importanti Case produttrici dis i s t e m id'allarme,cerchiamodi presenta-re prodottisempre piùa l l ' a v a n -g u a r d i a .Con il pro-getto diq u e s t epagine pos-siamo diredi aver rag-giunto uno t t i m olivello, unc o m p r o -messo traqualità ecosto direalizzazio-ne. La cen-tralina chevedete descritta in queste pagine è un completo antifur-to che accetta sensori via radio, operanti a 433,92 MHz

con codifica Motorola MC145026 / 28: per il canaleradio può memorizzare fino ad 8 codici differenti di

a l t r e t t a n t isensori, cosìda potervisualizzarecon un grup-po di ledquale di essivenga ecci-tato; in prati-ca, ognivolta che uns e n s o r eviene attiva-to (ad esem-pio, se è unP.I.R. ils e g n a l eparte quandouna personavi passadavanti) se ilsuo codice ègià statomemorizza-

to si accende il diodo LED corrispondente, e ciò indi-pendentemente dal fatto che la centrale sia attivata o a

Centrale ad alta tecnologia provvista diingresso per contatto e

canale radio che accettafino ad un massimo di 8

sensori con diverso codice, la cui attivazioneviene monitorata da ungruppo di led; gestisceun'uscita a relè ed una

sirena interna, indicazionedi quale sensore ha originato l’allarme.

L'attivazione avvienemediante telecomando

a rolling-code.


riposo. La fila di led serve insomma damonitor, ed è utile sia per verificare seè scattato l'allarme, da quale punto pro-venga, che per testare i vari sensori: laloro funzionalità e la risposta agli sti-moli esterni. Come dispositivi d'uscita,

prevede un relè (il cui scambio puòessere usato per comandare sirene nor-mali e a caduta di positivo, nonchécombinatori telefonici). Il relè è pilota-to attraverso un monostabile, che puòrestare eccitato per un tempo regolabi-

le tra circa 10 secondi e 2 minuti; unsecondo relè, eccitato ogni volta per 2secondi, permette di attivare altri appa-rati, ovvero un combinatore telefonicoterrestre o collegato via radio o cellula-re GSM. Infine, un'uscita a mosfet per-


mette l'attivazione di una sirena locale,di quelle funzionanti a 12 volt. Tutti glioutput di cui dispone la scheda sonocomandati in caso scatti un allarme,ovvero se viene ricevuto il segnale diuno dei sensori appresi (il relativo codi-

ce deve essere strato precedentementeautoappreso dal micro) e collegati viaradio con la centralina, quando questa èstata attivata; inoltre, vengono azionatiincondizionatamente (cioè anche se lacentrale è in standby) qualora si apra

l'ingresso per sensori a filo NC, chenormalmente deve stare ponticellato.Completa il tutto una batteria in tampo-ne, mantenuta in carica da un appositoalimentatore che la tiene sempre prontaad intervenire, garantendo il buon fun-

schema elettrico


zionamento dell'insieme quando mancala tensione di rete.

SCHEMA ELETTRICO

Per comprendere meglio le potenzialitàdel dispositivo passiamo a vedere il cir-cuito elettrico, illustrato al completo inqueste pagine e più chiaro d'ognidescrizione. Per analizzarlo e compren-derlo è utile scomporlo in blocchi, chepoi vedremo uno per volta: a parte l'a-limentatore (realizzato con il trasfor-matore TF1, il ponte a diodi PT1, ilregolatore a transistor fatto con T1, equelli integrati U1 e U1) notiamo ilricevitore radio unico per la sezione delradiocomando e per i canali dei senso-ri, quindi la decodifica di questi ultimi(realizzata dal primo microcontrollore,U5) quella per il radiocomando (U6)l'unità principale di elaborazione (ilsecondo micro: U7) il visualizzatoreseriale (U8) per i led del monitor, ilcomando del relè principale, e le usciteausiliarie.

LA SEZIONE RADIO

Partiamo dal gruppo radioricevitore,composto principalmente dal moduloibrido BC-NBK, un completo ricevito-re superrigenerativo sintonizzato a433,92 MHz, provvisto di demodulato-re AM e squadratore, che restituisce sul

piedino 14 il codice modulante ilsegnale RF che riceve in antenna equindi al pin d'ingresso (3). In altreparole, se trasmettiamo con il radioco-mando o azioniamo un sensore in UHF,dall'U4 possiamo prelevare un treno diimpulsi in tutto e per tutto simile aquello prodotto dall'encoder di tali dis-positivi, indipendentemente dal fattoche il formato sia MM53200 oMC1450xx Motorola. Dal pin 14 dell'i-brido il segnale passa all'ingresso deldecoder rolling-code U6, destinato adidentificare il comando a distanza diattivazione/spegnimento, ed al primomicrocontrollore, programmato perfunzionare come decoder per codici a

standard Motorola. Notate dunque cheabbiamo affidato il radiocomando adun sistema ad altissima affidabilità epraticamente inviolabile, per evitareche la centrale venisse attivata casual-mente da un trasmettitore analogo o,peggio, disattivata facilmente da unladro provvisto di un TX capace di pro-durre in sequenza tutti i codici dei dis-positivi più semplici; invece, per i sen-sori è stata adottata la classica codificaMotorola, perché è la più usata daicostruttori di elementi P.I.R. o a contat-to collegati a 433,92 MHz. In questocaso, se anche viene ricevuto il segnaleanalogo proveniente, ad esempio, dal-l'apricancello del condominio, tutto

caratteristiche tecniche- CHIAVE DI ACCENSIONE / SPEGNIMENTO CENTRALINA

- ATTIVAZIONE / DISATTIVAZIONE TRAMITE TELECOMANDO CON

CODIFICA ROLLING-CODE

- CONTROLLO SEPARATO DI DUE ZONE

- GESTIONE DI 8 SENSORI VIA RADIO CON CODIFICA

MOTOROLA 1450xx A 433 MHz

- INGRESSO NORMALMENTE CHIUSO PER SENSORI A FILO

- SEGNALAZIONE SENSORE IN ALLARME

- SIRENA INTERNA

- SIRENA ESTERNA GESTITA TRAMITE TIMER REGOLABILE

- USCITA A RELE’ CON POSSIBILITA’ DI COLLEGARE UN

COMBINATORE TELEFONICO

- BATTERIA ANTI BLACK-OUT

ingressi ed uscite del micro principaleNome Pin N. Pin Tipo Descrizione

RA0 17 OUT SDA controllo LED sensoriRA1 18 OUT SCL controllo LED sensoriRA2 1 IN CHIAVERA3 2 IN PULSANTE di impostazioniRA4 2 IN Ingresso sensore a filiRB0 6 IN Ingresso serialeRB1 7 IN RX canale 1RB2 8 IN RX canale 2RB3 9 OUT SIRENA internaRB4 10 OUT RELE’ e SIRENA esternaRB5 11 OUT LED indicazione ZONA 1 attivaRB6 12 OUT LED indicazione ZONA 2 attivaRB7 13 OUT LED indicazione ANTIFURTO attivo


quello che può accadere è che si accen-da uno dei led di monitor o (a centraleattivata) che scatti l'allarme. In questocaso dovremo provvedere ad eliminareil codice che ha causato il falso allarmesostituendolo con un diverso codice.

LA CODIFICAROLLIG CODE

Il comando di accensione / spegnimen-to del sistema è realizzato con una cop-pia trasmettitore / ricevitore basatasull'HCS300 della Microchip, che è unencoder rolling-code, cioè capace divariare ad ogni trasmissione il codiceche invia; il ricevitore è un piccolo cir-

cuito ibrido SMD, avente come deco-der un microcontrollore PIC12C509programmato appositamente per deci-frare la codifica dell'HCS300, edapprendere i codici dei trasmettitoriabilitati (mediante un'apposita proce-dura) collocandoli in una piccolaEEPROM I2C-bus.Senza approfondire, vi diamo un brevecenno sul funzionamento del rolling-code, quanto basta a comprendere som-mariamente la parte che interessa perconoscere le doti della nostra centraleantifurto. L'encoder serie HCS300implementa il noto algoritmo KeeLoq,che già conosciamo dagli articoli pro-posti in febbraio, marzo e giugno 1999.

La coppia TX/RX garantisce una por-tata di circa 50 metri senza ostacoli; laparte ricevente è composta dall'U4,comune a tutte le decodifiche, e dall'i-brido MA4 (U6). Per capire cos'è il rol-ling-code pensate che questo terminedesigna i sistemi in cui la codifica èvariabile, ovvero quelli in cui ad ognitrasmissione cambia il codice emessodall'encoder; naturalmente il decoderposto sul ricevitore è in grado di cono-scere tali variazioni. Tuttavia chi ten-tasse di intercettare e decifrare lacomunicazione non riuscirebbe a sape-re cosa trasmettere per attivare il deco-dificatore: sta qui la sicurezza del rol-ling-code, quella che permette l'invio-labilità della centrale. La differenzacon il classico RX/TX a codifica fissa,quale può essere uno realizzato conl'MM53200, sta dunque nel fatto che il"rolling" genera ad ogni attivazioneuna stringa di 66 bit, dei quali i primi28 formano il codice fisso, 32 quellovariabile, e 6 trasmettono le informa-zioni per la risincronizzazione con ilricevitore. Per poter attivare a distanzail nostro antifurto è necessario primaaccoppiare il trasmettitore, ricorrendoalla procedura di autoapprendimentouna volta finito il montaggio, e primadel collaudo. Riguardo al telecomando,va detto che i due tasti del trasmettitoreservono il primo per attivare la centra-lina, ed il secondo per spegnerla. Dettoquesto passiamo a vedere quello che fa

In figura il nostro prototipo a montaggio ultimato. La sezione radioricevente è stata affidata al modulo ibrido BC-NBK, un completo ricevitore superrigenerativo sintonizzato a 433,92 MHz, provvisto di demodulatore AM esquadratore. L’attivazione e la disattivazione della centrale avviene via radio mediante un piccolo telecomando

basato sull’HCS300 della Microchip; nel circuito abbiamo quindi previsto un secondo modulo ibrido che provvede adecodificare il codice KeeLoq dell’HCS300. Per i sensori è stata invece adottata la classica codifica Motorola,

perché è la più usata dai costruttori di elementi P.I.R. o a contatto funzionanti a 433,92 MHz.

La scheda dell’antifurto èstata installata in un contito-re plastico TEKO codice 767

che presenta le adeguatedimensioni. Il pannello ante-riore del contenitore va fora-to in modo da lasciare acces-

sibili i led, il pulsante P1,l'interruttore a chiave e l'an-tenna. Nello stesso contenito-re trovano posto la batteria

in tampone da 12 volt e dellacapacità di 1,2 A/h, la sirenainterna e il trasformatore di

alimentazione.


MC1450xx; rileva anche la condizionedell'ingresso N.C. incondizionato, tra-mite il proprio piedino 3, consideran-dola prioritaria e sempre valida, persi-no ad antifurto disattivato (medianteradiocomando). La condizione di allar-me si verifica quando il micro principa-le riceve una stringa di codici Motorolauguali a quelli appresi all'inizio(autoapprendimento dei codici dei sen-

AUX. Il relativo scambio può servireper triggerare un combinatore telefoni-co o un allarme GSM. Con lo stessoimpulso, invertito dal transistor NPNT4, eccita il monostabile U3, facendo-gli emettere un nuovo impulso che, aseconda della regolazione del trimmerR11, può durare da 10 secondi a 2minuti primi, durante i quali vienecomandato il relè RL1: lo scambio di

(il sistema accetta e memorizza fino ad8 codici diversi...) il PIC, verificata lacorrispondenza dei bit, emette unastringa seriale lungo il bus I2C facentecapo al pin 17 (SDA; il 18 è per ilclock) facendo accendere quello, tra gliotto led, che coincide con la posizionememorizzata. Ciò accade anche adantifurto spento, così da permettere diverificare sempre l'attività dei sensori.

Al nostro antifurto possiamo abbinare qualsiasi sensoredotato di sezione trasmittente radio a 433,92MHz con codifica Motorola MC145026. A talescopo, possiamo utilizzare il sensore infrarossovia radio dell’Aurel codice SIR113SAW e il tra-smettitore per contatti della Futura Elettronicacodice FT118K. Un'interessante caratteristicadel nostro antifurto è il decoder usato per deci-frare i segnali codificati a base MC145026 deisensori collegati via radio. Tale decodificanon è affidata ai soliti MC145028 ol'MC145027, in quanto la gestione di 8 diver-si codici avrebbe richiesto una circuitazioneun po' complicata. E allora come abbiamofatto? Semplice, almeno a parole: abbiamosfruttato un microcontrollore appositamente program-mato in modo da riconoscere e decodificare isegnali compatibili con quello Motorola,riducendo così la logica ad un solointegrato specifico in grado didecodificare il segnale RF e di trasformarloin una stringa che viene poi inviata serialmente(sotto forma di 3 byte) al micro principale (U7)perché possa memorizzarla (in apprendimento)ovvero confrontarla (in fase di normale funziona-mento) e produrre le dovute azioni, che vanno dal-l'accensione del rispettivo led all'attivazionedelle uscite d'allarme (se la centrale è stataabilitata). Rilevato il codice, U5 avvia laroutine di trasmissione seriale, che è un po' complicata e

quindi cerchiamo di spiegarla a passi: innanzitutto va dettoche per effettuare l'invio al computer il PIC spezza

il treno di impulsi in 3 parti. Tale suddivisioneviene fatta per poter rappresentare la stringadei dati in formato ASCII: dato che un caratte-re è composto da un massimo di 8 bit è eviden-te che ogni porzione di codice non può esserepiù grande; quanto al Motorola, essendo unsistema a tre stati e dovendolo rappresentare inbinario, è stato deciso di assegnare a ciascunacombinazione una coppia di valori espressa condue bit, che sono 00 per lo zero, 01 per l'open(dip in posizione centrale) e 11 per il livello alto.Ciò porta ad esaurire gli 8 bit di un carattereASCII in soli 4 bit three-state, il che (consideran-

do che l'MC145026 ha 9 pin di codifica...) forza adeffettuare la rappresentazione, appunto, con 3 caratte-

ri: uno per il primo blocco di quattro, uno per ilsecondo, ed un altro per l'ultimo pin. Sapendo que-

sto, possiamo dire che una volta effettuata l'ela-borazione, il PIC16F84 emette i rispettivi dati

in forma seriale dal proprio piedino 3 (out)e li trasferisce al pin 6 (input codici)

dell'U7, che provvede ad elaborarli.Insomma, U5 fa soltanto da "filtro", e

scompone il codice Motorola dandolo almicrocontrollore principale in un formato

che gli consenta di lavorarci.

la decodifica dei sensori

il microcontrollore principale, cioè U7:si tratta di un altro PIC16F84, pro-grammato per gestire il funzionamentodell'intera centrale antifurto, presieden-do le funzioni principali, gestendo letemporizzazioni di ingressi ed uscite,leggendo i segnali dei decodificatori.Vediamo la cosa nei suoi dettagli: ilmicro provvede ad acquisire diretta-mente i livelli logici dal modulo deco-der MA4, nonché i byte in cui U5scompone i segnali in arrivo dai senso-ri, codificati quindi a base Motorola

quest'ultimo permette il comando didispositivi di segnalazione quali lam-peggiatori, sirene a caduta di positivo od'altro genere (anche esterne e di gran-de potenza...) per una durata pari aquella anzidetta.Inoltre, U7 provvede ad accendere, tra-mite l’I/O-expander U8, uno degli ottoled che identificano il relativo sensore.Praticamente, se la scheda riceve la tra-smissione operata da un sensore colle-gato via-radio e contenente un codicetra quelli precedentemente autoappresi

sori), quindi qualora il codice coincidecon uno di quelli in memoria e la loca-zione esaminata appartiene ad una zonaabilitata (si può abilitare la zona 1, la 2la 1 e la 2 insieme) e, infine, la centra-le è attivata. Provvede quindi a dare leopportune segnalazioni: attiva per 20secondi il proprio piedino 9, mandandoin conduzione il mosfet T7 e permet-tendo di accendere una piccola sirenainterna; pone a livello alto, per 2 secon-di, il piedino 10, attivando per lo stessoperiodo il relè RL2, quindi l'uscita


Facciamo notare che il visualizzatoreindica sempre e solo l'ultimo sensoreche ha trasmesso purché non sia avve-nuto un allarme: in questo caso, vieneattivata una particolare proceduradurante la disattivazione dell’allarmeatta a comunicarci il sensore che hacausato l’allarme. Il microcontrolloregestisce anche un interruttore a chiave,che serve sostanzialmente a disattivare

forzatamente la centrale; si tratta dun-que di un comando locale, che peressere raggiunto obbliga comunque afar scattare l'allarme. Con la chiave inOFF (interruttore aperto) la centralefunziona regolarmente, mentre in ON(int. chiuso) è bloccata: se è in corsouna sequenza di allarme la stessa vieneresettata, e riaprendo l'interruttore ilmicro parte dall'inizio, poiché viene

spento e riacceso. Notate infatti che laKEY interrompe i +5 volt, perciò hainfluenza anche sul monostabile(NE555) che si occupa di temporizzarel'uscita della sirena (RL1); diversamen-te, anche resettando U7, una volta inne-scato l'U3 il relè ricadrebbe allo scade-re del tempo impostato con il trimmer.Il pulsante P1 serve per l'impostazionedelle zone, ma anche per avviare la fase

Sopra il main program disponibile nel micro principaleU7. Il dispositivo gestisce in polling le seguenti risorse:la stringa seriale inviata da U5; il primo canale del tele-

comando; il secondo canale del radiocomando; il pul-sante multifunzioni P1 e l’ingresso istantaneo. A lato il

flow chart della routine di autoapprendimento dei codiciMotorola. La routine prevede l’acquisizione in sequenzadei 4 codici relativi alla zona 1 e degli altrettanti codicirelativi alla zona 2. Il time out dell’acquisizione di ogni

codice è di 20 secondi, ciò significa che se entro 20 snon viene decodificato nessun codice Motorola valido ilmicro provvede ad azzerare la relativa zona di memoria.

il programma principale

e la programmazione dei codici


di associazione dei sensori e la memo-rizzazione dei rispettivi codici: conl'antifurto a riposo, premendolo unaprima volta si attiva la seconda zonainibendo la prima, con un'altra pigiatasi inseriscono entrambe le zone, e conla terza si torna ad attivare la sola zona1. Andando avanti si ripete il ciclo.Due led, uno per zona, indicano, illu-minandosi, l'impostazione fatta con iltasto: LD11 è per la prima, mentre laseconda è associata ad LD12.

L'acquisizione dei codici del radioco-mando è una procedura che si effettuamanualmente sul posto, e richiede l'in-tervento su un jumper del piccolo ibri-do MA4. Invece, l'apprendimento deisensori e quindi dei codici a baseMC1450xx, si svolge automaticamen-te, nel modo che ci apprestiamo adescrivere: appena fornita l'alimenta-zione al circuito (con la batteria o l'ali-mentatore da rete) il microcontrolloreprincipale inizializza gli I/O ed avvia la

subroutine di apprendimento, eviden-ziata con un lamp-test generale.Praticamente fa accendere in sequenzaed uno per volta gli 8 led di visualizza-zione dei sensori (LD1÷LD8) e poiLD10, LD11 ed LD12 (resta escluso ilsolo LD9, perché acceso dalla presenzadell'alimentazione di rete); se durantequesto lamp-test si preme il solito pul-sante P1, il sistema inizia l'acquisizio-ne. La procedura funziona così: finito ilcontrollo degli 11 led, si accende il

I flow chart delle principali subroutineimplementate nel microcontrollore

principale U7. Si noti la procedura didisattivazione dell’antifurto che cambiain funzione dello stato della memoriaallarme. In pratica, se non è avvenutoun allarme premendo il secondo pul-sante del telecomando la centralina

emette 3 beep e si disattiva; se invecela centrale ha registrato un allarme,

premendo il predetto pulsante, vengonoemessi 5 beep e il led relativo al senso-re che ha causato l’allarme viene fattolampeggiare fino ad una seconda pres-

sione del pulsante del telecomando.


Motorola provoca l'accensione dei ledrelativi alle posizioni a cui sono statiassociati. Chiaramente, se a trasmettereè un dispositivo non "appreso" in pre-cedenza, non si illumina alcun led.Notate infine una cosa piuttosto impor-tante: la procedura di autoapprendi-mento va fatta una sola volta, o almenoconviene sia così: infatti avviandola ilmicrocontrollore acquisisce i sensoriche trasmettono, e cancella i codicimemorizzati per gli altri. Insomma, se

te usare: altrimenti verranno cancellatidalla memoria ed alla fine si avrà asso-ciato soltanto quello che avete aggiun-to. Sebbene ciò possa sembrare unalimitazione, è stato l'unico modo possi-bile per semplificare il più possibilel'hardware ed il software dell'antifurto.E comunque, con un po' d'attenzionenon dovreste avere problemi...Prima di concludere diamo uno sguar-do ad alcuni particolari finora trascura-ti: il primo riguarda il radiocomando,

larme la pressione del secondo pulsan-te del TX portatile causa la disattiva-zione dell’antifurto e l’emissione di 5beep da parte del buzzer (segnalano lacondizione di allarme avvenuto); nelcontempo resta lampeggiante il led delsensore che ha prodotto la condizionedi allarme: per spegnerlo ed azzerarecosì la memoria degli allarmi, occorrepremere una seconda volta il secondotasto del trasmettitore. Si torna dunquea riposo. Quanto all'alimentazione, l'in-

primo, LD1, e resta illuminato per 20secondi, durante i quali attende l'inviodi un codice da un trasmettitore a433,92 MHz codificato MC1450xx. Selo riceve, il PIC lo memorizza asso-ciandolo alla prima posizione (quindiogni ricezione in funzionamento nor-male provoca l'accensione del ledLD1...) altrimenti cancella la locazionecorrispondente della propria EEPROMriservata al codice del sensore 1; poispegne LD1 ed accende LD2, indican-doci che aspetta l'invio del codice delsensore n° 2. Trascorsi i 20 secondi, seha ricevuto il segnale lo memorizza,altrimenti cancella le relative posizionidi memoria, scrivendo tutti 0. Così siprocede fino all'ottavo led, dopodichéU7 esce dalla subroutine di apprendi-mento ed inizia automaticamente ilfunzionamento normale: da adessoogni eventuale arrivo di codici a base

volete aggiungere un dispositivo (adesempio, avete memorizzato solo 6sensori e volete inserire in "lista" il set-timo...) dovete per forza di cose far tra-smettere, quando si accendono i rispet-tivi led, anche tutti gli altri che intende-

che a seconda della situazione ha effet-ti diversi; nello specifico, il secondotasto serve per disattivare la centralinaqualora sia attiva, ovvero per sospende-re le segnalazioni se è avvenuto unallarme. In sostanza, se è scattato l'al-

l’I/O expander PHILIPS PCF8574

Il PCF8574 è un circuito CMOS che provvede adespandere le porte di input/output dei microcontrol-lori tramite una linea I2C-BUS. Il dispositivo dispo-ne di 8 linee bidirezionali e di una linea di controllo I2C-BUS. Caratteristiche principali sono il basso consumo, la capacità dipilotare direttamente dei LED e la possibilità di essere gestito dal micro come SLAVE in quanto dispone di una linea /INT chepermette di sapere, senza comunicare direttamente con l’I/O expander, se sono presenti dei dati sul bus seriale.

1 A0 Indirizzo input 02 A1 Indirizzo input 13 A2 Indirizzo input 24 P0 Porta bidirezionale I/O 05 P1 Porta bidirezionale I/O 16 P2 Porta bidirezionale I/O 27 P3 Porta bidirezionale I/O 38 Vss Massa9 P4 Porta bidirezionale I/O 410 P5 Porta bidirezionale I/O 511 P6 Porta bidirezionale I/O 612 P7 Porta bidirezionale I/O 713 /INT Interrupt di uscita (attivo basso)14 SCL Linea seriale del clock15 SDA Linea seriale dei dati16 VDD Alimentazione


tero circuito preleva la tensione di retea 220 V tramite il trasformatore TS1,dal cui secondario il ponte PT1 ricava

impulsi sinusoidali tutti positivi rispet-to a massa; C1 e C2 li filtrano e livella-no, ottenendo una componente conti-

fascicolo analizzeremo la realizzazionepratica dell’antifurto, il software in det-taglio e le note sull’installazione.

attivazione della centralinaL’unità trasmittente è compostada un microTX in SMD racchiusoin un contenitore plastico in for-mato da portachiavi. Il sistema èbicanale e funzionante con la soli-ta pila ministilo a 12volt. Dispone di unoscillatore SAWmolto stabileed accordatoa 433,92MHz, modu-lato dagliimpulsi chel ’ e n c o d e rMicrochip HCS301produce ogni volta che,agendo su uno dei pul-santini, sieccita unodegli ingressi del chip. Ilmodulo ricevente, l’ibridoMA-4 è un completo decodi-ficatore per radiocomandi a rol-

ling-code basati sull’algoritmo dicodifica KeeLoq Microchip. Il dis-positivo è realizzato su un suppor-to in vetronite (24 mm di base x 18mm di altezza) con 5 piedini s.i.l.a passo 2,54 mm; contiene unmicrocontrollore PIC12C509 fun-

zionante da decoder. Risultaimplementata anche una

EEPROM 24C08 (1Kx8bit) in cui vengono

collocati i codicifissi (parte di 28bit) appresi divolta in volta

dai singoli radio-comandi. Il modulo

funziona con 5 volt c.c.ed accetta all’ingresso

segnali TTL-compatibili; lapiedinatura è la seguente: 1)

Uscita CH1; 2) IN dati (uscitaRF del ricevitore radio); 3)

Uscita CH2; 4) +5V; 5) GND.

1 2 3 4 5CH1 RF CH2 +5V GND

Le schema riportato illustra come risulta composta la parola che l'integra-to HCS301 provvede a generare ad ogni pressione di un pulsante.

nua che, opportunamente limitata e sta-bilizzata dal regolatore composto conU1 (il 7815 che fa da riferimento) e T1,si riduce a circa 13,6 volt e carica labatteria BAT, tenuta in tampone e pron-ta ad intervenire, supplendo alla man-canza della rete ENEL nei momenti diblack-out. Con l'uscita del regolatore U1 e tramiteD3, vengono alimentati i circuiti deirelè, nonché lo scambio di RL1 perpoter servire i 12 V ad un'eventualesirena a caduta di positivo (il fusibileFUS2 protegge la linea a +12 V). Conla stessa tensione funziona lo stadio,basato sul mosfet T7, che permette diaccendere una piccola sirena ad usointerno. Invece tutta la logica lavora con i 5 voltche U2, collegato con il terminale diingresso alla pista del +12 V, ricava estabilizza perfettamente. Nel prossimo

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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. Tredicesima puntata.

Nella puntata precedente abbiamo visto come èpossibile ottenere una grandezza analogica

partendo dall'onda quadra prodotta dall'uscita di unmicro opportunamente programmato per modularlain PWM (Pulse Width Modulation = modulazionedella larghezza degli impulsi). In questa puntatavediamo invece come si può realizzare l'operazioneinversa, ovvero misurare una grandezza analogicaper mezzo di un microcontrollore. Nella demo-board sono state previste diverse entrate analogi-che, selezionabili attraverso i jumper J1, J2, J3.Tutte queste confluiscono comunque nell'operazio-

nale U8, all'uscita del quale abbiamo collegato unarete RC costituita da R16 e C10. Da questa si vaalla linea RC.1, che è stata configurata comeingresso del micro, e ad RC.0, che invece è un'usci-ta. Ovviamente sfrutteremo la funzione di converti-tore Analogico/Digitale disponibile all'interno delchip SX. In pratica per effettuare la conversioneA/D si utilizza la seguente tecnica: inizialmente siscarica il condensatore attraverso la resistenza R15,imponendo sull'uscita RC.0 un livello logico basso.Trascorso un certo intervallo di tempo, si carica ilcondensatore, questa volta imponendo un 1 logico

di Roberto Nogarotto

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diagramma di flusso

del programma demo_9

Flow-chart del programma utilizzato per convertire

la grandezza analogica in digitale. Il programma

può essere suddiviso in due parti:la prima comprende

l’inizializzazione dei registri e una fasedi taratura: viene scaricato il

condensatore attraverso la resistenzaR15, imponendo sull'uscita RC.0 un

livello logico basso. Trascorso un certo intervallo di tempo,

viene caricato il condensatore,questa volta imponendo un 1 logico

sul piedino RC.0;il condensatore, caricandosi,

aumenta la tensione ai propri capi,così, dopo un certo intervallo di tempo il piedino RC.1 avrà

come ingresso un 1 logico. La seconda fase è

la routine di conversione vera e propria.

Si procede ad intervalli di tempo regolari, determinati dal valore del timer, monitorando lo stato

del condensatore: se questo è carico si porta RC.0 basso, in modo tale da scaricarlo e si incrementa la

variabile di Tempo che rappresenterà ilvalore di conversione; se, invece,

questo è scarico si pone RC.0 alto,caricando il predetto condensatore.

E’ importante considerare che l’impostazione di RTTC

(valore del timer) che nel nostro esempio viene settato a 5,

rappresenta la precisione della conversione.

Più il valore impostato del timer risulta piccolomaggiore è la precisione,

viceversa, più RTTC è alta più la precisione risulta bassa.

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sul piedino RC.0. Il condensatore, caricandosi, aumentala tensione ai propri capi così, dopo un certo intervallodi tempo, il piedino RC.1 avrà come ingresso un 1 logi-co. Arrivati a questo punto inizia la routine di conversio-ne vera e propria. Vediamo ora cosa succede in pratica: il metodo utilizza-to consiste nel procedere ad intervalli di tempo regolari,determinati dal valore del timer, monitorando il livellologico presente su RC.1: se questo è alto si porta RC.0basso, scaricando il condensatore, mentre se si trovabasso, si pone RC.0 alto, caricando il predetto conden-satore. Cerchiamo di comprendere come questo com-portamento è collegato al valore della tensione presente

sulla resistenza R16: poniamo che tale differenza dipotenziale sia abbastanza alta, ad esempio 4 volt; il con-densatore C10 è ovviamente caricato dalla tensione inuscita dall'operazionale.Ora supponiamo di aver appena scaricato condensatore;questo viene caricato attraverso la R16 e, non appenaRC.1 ha un livello logico alto in ingresso, pone RC.0basso. Il condensatore inizia a scaricarsi, e non appenaRC.0 non è più a livello alto, RC.1 viene posto alto perricaricare il condensatore.Risulta chiaro che i tempi di carica e scarica del con-densatore non possono essere uguali, perché attraversoR16 il condensatore viene continuamente ricaricato

listato del programma demo_9device pins28,pages1,banks8,oschs

device turbo,stackx,optionxid 'SX Demo'reset reset_entry

org 8

time_H ds 1conta ds 1conta1 ds 1conta2 ds 2

carry equ 0

reset_entry mov ra,#%0000 ;init ramov !ra,#%1111mov rb,#%00000000 ;init rbmov !rb,#%00000000

clr rc ;init rcmov !rc,#%11111110mov m,#$D

; set cmos input levelsmov !rc,#0mov m,#$Fmov !option,#%11000110

;Scarica del condensatore

start mov conta,#20start2 mov rtcc,#0

clrb rc.0call delay1djnz conta,start2mov conta,#255mov time_H,#00

;azzera contatore di cicli

start3 setb rc.0 ;rc.0 = 1sb rc.1 ;rc.1 = 1 ?jmp start3 ;no = aspetta

start0 csae rtcc,#5 ;RTCC = 5?jmp start0snb rc.1 ;rc.1 = 1 ?jmp incrementa

;sì = vai a incrementasetb rc.0

;no = poni rc.0 = 1 ;per caricare il condensatore

nopnopnop

start1 mov rtcc,#0 ;RTCC=0djnz conta,start0 ;Per 255 ciclimov rb,time_Hjmp start

;Effettua la successiva ;conversione

incrementa inc time_H;Incrementa il valore di time_H

clrb rc.0;rc.0 = 0;scarica il condensatore

jmp start1

delay1 mov conta1,#255mov conta2,#255

delay2 nop djnz conta1,delay2mov conta1,#255djnz conta2,delay2ret

Il software che consente di effettuare l'acquisizione di una grandezza analogica tramite lo Scenix.

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tare il risultato per avere un misura diretta della tensioneanalogica presente al piedino d'uscita dell'operazionaleU8, ovvero di quella applicata al pin 19 (RC.1) delmicrocontrollore. Chiaro, no? Naturalmente, per rendere le cose più com-prensibili, abbiamo preparato un listato software ancheper l'acquisizione dei segnali lineari: lo trovate in questepagine (programma demo_9) pronto per l'uso. Dopo aver analizzato, in queste puntate, le conversionida analogico a digitale e viceversa, il passo successivosarà quello di interfacciare lo Scenix ad un personalcomputer, tramite porta seriale, così da poter realizzareinnumerevoli progetti grazie alla flessibilità e potenzadei computer di oggi abbinata ai microcontrollori piùveloci al mondo.Non perdete quindi la prossima puntata che conterràanche un semplice listato in Basic in grado di gestire ilmicro mediante un comune PC.

dalla tensione in ingresso. Quindi, tanto più è alta la ten-sione in uscita dall'operazionale, tanto più rapidamenteverrà caricato il condensatore, e perciò maggiore sarà iltempo durante il quale il micro terrà a livello logicobasso RC.1, perché occorrerà più tempo per scaricare ilcondensatore che non per caricarlo. Notate che se la differenza di potenziale sull'ANALOGIN è negativa, l'operazionale U8 la riduce comunque azero, quindi la conversione dà 0 come risultato. Dunque,maggiore è la tensione, più grande è il tempo durante ilquale il piedino RC.1 sarà a zero logico e, viceversa, piùè bassa la tensione in uscita dall'operazionale, minoresarà il tempo durante il quale RC.1 sarà a livello basso.Abbiamo quindi una diretta proporzionalità tra la tensio-ne che vogliamo misurare e il tempo durante il qualeRC.1 dovrà rimanere a livello basso: sulla base di questarelazione, se utilizziamo un contatore per misurare i ciclidurante i quali il pin RC.1 rimane basso, possiamo sfrut-

Il programma dimostrativo demo_9 è stato realizzato per lavorare in abbinamento alla nostra demoborad per micro SX. A sinistra, schema elettrico della sezione di ingresso analogico.

DOVE ACQUISTARE L’EMULATORE

Il sistema di sviluppo SX comprende il modulo in SMTdi emulazione (Skeleton Key) completo di connettore peri piedini Vss, Vdd, OSC1 e OSC2, di micro e di cavo conconnettore DB9 per il collegamento alla seriale del PC;un manuale in lingua inglese: "SX-Key DevelopmentSystem"; un dischetto con tutto il software necessario:assembler, programmatore, emulatore e debugger. Ilsistema richiede un personal computer IBM o compati-bile dotato di porta seriale, di driver floppy da 3,5" e disistema operativo Windows 95. L'emulatore (cod.Starter Kit SX) costa 520.000 lire ed reperibile presso laditta: Futura Elettronica, V.le Kennedy 96, 20027Rescaldina (MI), tel. 0331-576139, fax 0331-578200.


Anche senza avere conseguito un diploma inElettrotecnica o Elettronica, più o meno tutti sap-

piamo la differenza pratica che c'è tra una lampadacomune, a filamento, ed una al neon; poi, da quando lapubblicità fatta negli anni passati ha portato nelle casele nuove lampadine a risparmioenergetico, anche le massaiesanno che quelle al neon con-sumano certamente menodi quelle ad incande-scenza, senza contareche, oltretutto,fanno una lucepiù bianca.Tuttavia iltubo al neonha trovato appli-cazione quasi sola-mente nei luoghi dove le per-sone lavorano, nelle esposizioni, ecomunque poco nelle abitazioni: i motivi di ciò sonomolteplici e non tutti elencabili in questa sede, tuttavia

i principali sono la forma scomoda, la tonalità un po'fredda della luce emessa e le tante e troppe voci circal'eccessiva emissione di raggi ultravioletti, dannosi agliocchi e per alcuni addirittura cancerogeni. Quanto alla

forma, effettivamente può essere un pro-blema: un tubo dritto o a "circo-

lina" poco si adatta alampadari ed

applique dii n d i s c u s s aestetica; anchecon le nuoveSL Philips ederivati (le

lampadine arisparmio energetico...) e

le Dulux (i neon miniaturizzati aforma di "U") ci sono non poche difficoltà

quando si tratta di inserirle nelle piccole plafoniere.Quanto alla tonalità, per "temperare " la tipica emissio-ne delle luci al neon sono stati studiati diversi tipi difosfori, così da ottenere colori che vanno dal bianco

REATTOREELETTRONICO

PER NEONAdatto per accendere tutti i tipi di tubi fluorescenti, bianchi o colorati, è didimensioni estremamente ridotte e pesa sì e no un decimo del tradizionale

gruppo bobina/starter. Progettato per una potenza massima di 32 watt garantisce maggior luminosità ed un risparmio di energia quantificabile

in 2/3 rispetto ad una comune lampadina ad incandescenza.

IN CASA

di Francesco Villamaina

piano di montaggioCOMPONENTI

R1: 680 KOhm R2: 680 KOhmR3: 2,7 OhmR4: 2,7 OhmR5: 2,2 KOhm 1/2WR6: 2,2 KOhm 1/2WC1: 6,8 nF pol.C2: 1 nF poliestereC3: 2,2 nF 400V

multistratoC4: 2,2 nF 400V

multistratoC5: 3300 pF cer.C6: 4,7 µF 350VL el.C7: 100 nF poliestere C8: 3300 pF ceramicoC9: 100 nF poliestere


ghiaccio (Cool White) al rosa moltotenue (Warm White); i risultati sonomigliori se in una plafoniera si monta-no vari tipi di tubo: ad esempio unomolto freddo, ed uno di colore decisa-mente caldo. Si ottiene così una lucepiù gradevole e si beneficia degli inne-gabili vantaggi dell'illuminazione alneon, che è più potente ed economica.Riguardo all'emissione di raggi ultra-violetti, è effettivamente vero: tutte leluci al neon producono UV solo che,mentre quelle usate per abbronzatura(UV-A), per i processi fotolitografici(UV-B, o lampade di Wood) e le batte-ricide (UV-C) non hanno filtri, quelledestinate all'illuminazione civile sonorivestite all'interno di fosfori che, ecci-tati dai fotoni all'ultravioletto prodotti

dalla ionizzazione del gas neon, reagi-scono producendone altri in gammavisibile. Purtroppo una parte dellaradiazione UV sfugge dalle zone nonrivestite (in prossimità dei catodi...) eduna certa misura esce perché i relativifotoni sono troppo accelerati per esseretrattenuti dai fosfori. Si tratta comun-que di un'azione tollerabile, tanto piùse non si sta proprio davanti alla luce,per l'intera giornata.A parte questi dettagli, la lampada alneon è certamente quella preferibile intutti i campi, ed è per questo motivoche i tecnici hanno sviluppato numero-se sue varianti, tutte pensate per limita-re soprattutto l'ingombro ed il pesodegli "accessori": infatti, alle non certocontenute dimensioni dei tubi, va

aggiunto lo spazio richiesto dal reatto-re e dallo starter con relativo zoccolo,tutti fattori che oltretutto impedisconoil montaggio su lampadari leggeri (lalampadina a filamento pesa solo qual-che decina di grammi, mentre unimpianto a neon raggiunge il chilo!)senza parlare poi dei costi. A ciò la tec-nica ha dato risposte più che convin-centi: se fino a qualche anno fa usareluci al neon era già conveniente, perchéil maggior costo (sommato a quello distarter e reattore) veniva compensatodalla lunga durata del tubo e dal consu-mo decisamente minore a parità di illu-minazione (circa 1/3), con la comparsadelle lampadine a risparmio energeticola convenienza della tecnologia basatasulle luci al neon è aumentata notevol-

schema elettrico

C10: 100 nF poliestere

C11: 5,6 nF poliestere

D1: 1N4007DC1: DiacT1: Buz80T2: Buz80

L1: Impedenzasu ferrite 2 avv. x 4 spire

L2: Impedenza4,7 mH

L3: Impedenza 4,7 mH

RS1: ponte a diodi

TF1: trasformatoreelevatore 3 avvolgimenti

Varie:- morsettiere

2 poli ( 3 pz. );- stampato

cod. S313. lato rame in scala 1:1


mente. Un'altra innovazione che hareso più versatili le luci al neon, è stataquella del reattore elettronico: insostanza, un circuito, come quello chetrovate in queste pagine, capace diinnescare la scarica nel gas e mantener-la, consumando ancora meno corrente,ingombrando meno dello spazio richie-sto da un reattore a bobina di paripotenza, e soprattutto riducendo forte-mente il peso anche ad 1/5. Per chiarir-vi ulteriormente le idee continuate aleggere questo articolo perché vi verràdescritto il reattore/starter solid-state dicui trovate lo schema elettrico al com-pleto; si tratta sostanzialmente di unelevatore di tensione alimentato dallanormale rete a 220 volt ac, che produceimpulsi con cui è possibile, stimolandoi catodi di qualsiasi lampada al neon,provocare la ionizzazione del gas inessa contenuto e mantenerla attiva.Qualcosa, quindi, che sostituisce ilgruppo reattore/starter tradizionale.Possiamo capire il nostro ballast esami-nando prima il funzionamento di ungruppo reattore/starter: siccome unaluce al neon non si innesca se non rice-ve oltre 1 KV tra i catodi, per accen-derla occorre ricavare uno o più impul-si ad alta tensione; per ottenerli, parten-do dai 220 Vac della rete ENEL si poneun'induttanza (da qualche mH) in seriead uno degli elettrodi, quindi l'altrocapo del rispettivo catodo e quello delcatodo opposto vengono uniti con unostarter; quest'ultimo è composto da duelamine bimetalliche che inizialmentesono in contatto e che, applicando ten-sione al gruppo, per effetto della fortecorrente che procurano si surriscaldanofino a deformarsi, allontanandosi. Aquesto punto si apre il circuito, ma l'in-

duttanza si oppone a tale condizione (acausa della sua natura inerziale neiconfronti della corrente) producendoun'extratensione che supera il chilovolt,e tanto intensa da produrre una scaricatra i due catodi opposti della lampada.Il gas neon viene ionizzato e la resi-stenza vista tra gli elettrodi opposti siabbassa, cosicché inizia a scorrere unacerta corrente, limitata opportunamentedall'impedenza che il reattore presentaalla frequenza (50 Hz) della tensione direte. Tale corrente è sufficiente a man-tenere la ionizzazione, quindi a farapparire illuminato il tubo.Raffreddandosi, le lamine dello startertornano a riposo, tuttavia la correnteche vanno a sottrarre è ora piuttostoridotta, non solo perché la caduta di

resistenza sufficientemente elevata. Nerisulta che lo starter produce una perdi-ta di corrente utile a mantenere semprecaldi i catodi e, quindi, a favorire ilmantenimento della ionizzazione delgas neon e perciò della luce.

IL REATTOREELETTRONICO

Il reattore elettronico funziona più omeno allo stesso modo, sebbene nonpreveda né starter né l'extratensione perl'innesco: produce subito una formad'onda rettangolare ad alta frequenzaed alta tensione, per la quale è facilissi-mo innescare la scarica nel gas; bastaapplicare la differenza di potenzialefornita dall'uscita tra i catodi opposti, ela lampada si accende, senza bisognodi alcun preriscaldamento. Nello speci-fico, il nostro circuito possiede 2 usci-te, che servono, oltre che per ionizzareil gas neon, anche per produrre una pic-cola corrente di mantenimento neicatodi dei tubi. L'adozione del reattoreelettronico consente evidentemente unnotevole risparmio di corrente, cherende l'uso delle lampade al neon anco-ra più conveniente: non a caso le cosid-dette lampadine a risparmio d'energiaincorporano appunto un dispositivo delgenere. Il minor consumo deriva dal-l'assenza dell'extracorrente prodottadalla chiusura, a freddo e prima dell'in-

dati tecniciDi seguito sono elencate le caratteristiche di massima del reattore/starterelettronico per lampade al neon.

Tensione di ingresso...............................................................220 VacPotenza erogabile (max).........................................................36 VAForma d'onda prodotta............................................................quadra acFrequenza...............................................................................40 KHzDurata media...........................................................................100000 cicli

La potenza è riferita a quella delle lampade neon collegabili all'uscita. Ildispositivo è adatto a tutti i tubi, circoline, lampadine "Dulux", e deve fun-zionare in modo singolo: in pratica un circuito può alimentare un solo tubo.

tensione ai loro capi non supera i 100Vac (l'altra parte cade nel reattore...)ma anche perché i filamenti di catodo,una volta riscaldati, presentano una

nesco, dello starter; ma anche dal fattoche l'assorbimento dei catodi, in man-tenimento, è minore e prodotto sempreda impulsi ad alta frequenza. Infine,

il reattore elettronico

L'adozione del reattore elettronicoconsente un notevole risparmio di

corrente, che rende l'uso delle lampadeal neon ancora più conveniente.


proprio per l'elevata frequenza applica-ta tra gli elettrodi agli estremi del tubo,si ottiene una ionizzazione perfetta conun minore assorbimento.Analizziamo brevemente lo schemaelettrico: l'alimentazione viene preleva-ta dalla rete mediante un filtro a doppiopi-greco, composto da C3, C4, e dalladoppia bobina L1, provvisto di resi-stenze per limitare l'assorbimento pro-dotto dall'elettrolitico C6 nell'istante incui avviene il collegamento alla linea a220 Vac. Il ponte a diodi RS1 raddrizzal'alternata ricavando, con l'aiuto del

predetto C6, una tensione continua dicirca 310 volt, abbastanza livellatanecessaria per far funzionare l'oscilla-tore a retroazione composto dai mosfetT1 e T2, che oscillano grazie alla parti-colare connessione degli avvolgimentidel trasformatore in ferrite TF1. Il fun-zionamento si sintetizza così: dopo l'i-stante in cui viene applicata la tensionedi rete, uno dei mosfet entra per primoin conduzione, e ciò a causa delle dif-ferenze costruttive (inevitabili neisemiconduttori) e delle tolleranze neicondensatori C5 e C8, e nel trasforma-

tore. Supponendo che conduca primaT2, esso produce la chiusura del prima-rio facente capo ai punti 5 e 6 su C6,cosicché in esso si ha lo scorrimento dicorrente dal morsetto 6 al 5; questodetermina nei secondari 1-2 e 3-4,impulsi tali da provocare l'interdizionedi T2 (tensione negativa verso il gate) el'entrata in conduzione del T1 (perchéil secondario 3-4 è fatto in modo che siabbia polarità positiva sul PUNTO 1,ovvero sul gate). Ora conduce T1, cheprovoca lo scorrimento della corrente,nel primario, dal punto 5 al 6; ciò deter-

come funzionano i tubi neon

Consigliamo di racchiude il circuito in un contenitore di plastica che lasci accessibili

i morsetti e che preveda qualche foro per l'aerazione anche se i mosfet

non dovrebbero scaldare molto,neanche alla massima potenza.Per il collegamento, ricordate

che i punti OUT 1 vanno ai due elettrodi di un lato del tubo, e OUT 2 ai

restanti capi, sul lato opposto.

OUT 1

OUT 2

LA

MPA

DA

NE

ON

collegamento del reattore elettronico

Le lampade al neon producono luce sfruttando il fenomeno chein Fisica viene definito "ionizzazione", e che riguarda soprattut-to i gas; per innescare tale processo basta sottoporre un certovolume di materia gassosa ad un forte campo elettrico, suffi-ciente a provocare il breakdown, ovvero la rottura dei legami dialcuni atomi. Gli elettroni emessi, attirati dal campo elettrico,vanno a rompere altri atomi, innescando una reazione che pro-duce lo scorrimento di una certa corrente elettrica attraverso ilgas, che dovrebbe essere un buon isolante... La liberazione deglielettroni e la costituzione di ioni produce una radiazione elettro-magnetica che possiamo considerare luce; purtroppo però sitratta di luce la cui lunghezza d'onda è nell'ultravioletto(3000÷4400 nanometri) nelle bande UV-A (lampade perabbronzatura) UV-B (lampade di Wood) ed UV-C (luci batterici-de). Per ottenere luce visibile occorre rivestire l'interno del tubocon fosfori, in modo che, eccitandoli con i fotoni prodotti dallaionizzazione del gas, emettano a loro volta fotoni, costituendouna radiazione luminosa nel campo visibile. Secondo lo stessoprincipio, è possibile ricavare lampade al neon colorate. Ungenerico tubo al neon è riempito di gas neon, appunto, ed agliestremi ha due filamenti, detti catodi, alimentati ciascuno condue terminali. La luce si ha quando tra i catodi vi è una diffe-renza di potenziale di oltre 1 KV; per ottenerla si utilizzano unreattore abbinato ad uno starter: partendo dai 220 Vac della reteENEL, si pone un'induttanza (da qualche mH) in serie ad unodegli elettrodi, quindi l'altro capo del rispettivo catodo e quellodel catodo opposto vengono uniti con uno starter; quest'ultimo ècomposto da due lamine bimetalliche che inizialmente sono in

contatto e che, applicando tensione al gruppo, per effetto dellaforte corrente che procurano si surriscaldano fino a deformarsi,allontanandosi. Questo provoca l’apertura del circuito, ma l'in-duttanza si oppone a tale condizione producendo un'extratensio-ne che supera il chilovolt, e tanto intensa da produrre una scari-ca tra i due catodi opposti della lampada. Il gas neon vieneionizzato e la resistenza vista tra gli elettrodi opposti si abbassa,cosicché inizia a scorrere una certa corrente, limitata opportu-namente dall'impedenza che il reattore presenta alla frequenzadella tensione i rete. Tale corrente è sufficiente a mantenere laionizzazione, quindi a far apparire illuminato il tubo.Raffreddandosi, le lamine dello starter tornano a riposo e la cor-rente che vanno a sottrarre è ora piuttosto ridotta, non solo per-ché la caduta di tensione ai loro capi non supera i 100 Vac maanche perché i filamenti di catodo, una volta riscaldati, presen-tano una resistenza sufficientemente elevata. Ne risulta che lostarter comunque produce una perdita di corrente, tuttavia utilea mantenere sempre caldi i catodi e, quindi, a favorire il mante-nimento della ionizzazione del gas neon e perciò della luce. Ilreattore elettronico funziona più o meno allo stesso modo, seb-bene non preveda lo starter né l'extratensione per l'innesco: pro-duce subito una forma d'onda rettangolare ad alta frequenza edalta tensione, per la quale è facilissimo innescare la scarica nel

gas; basta applicare la differenza di potenziale trai catodi oppo-

sti, e lal a m p a d asi accende.


Va dunque notato che, per la strutturapush-pull dello stadio switching, quan-do conduce T2 la corrente nel primariodel trasformatore scorre da C6 a massa(attraverso il mosfet) quando è T1 acondurre esso mette in cortocircuito il+ dell’elettrolitico ed il 5 del TF1: per-ciò in questo caso la relativa semiondaè prodotta dalla scarica dei condensato-ri C1, C7, C10, C1, attraverso i catodidel tubo al neon, ovvero dalla rapidascarica dell’energia accumulata in essiquando conduceva T2. Durante la con-duzione di quest’ultimo si caricano lecapacità dei suddetti condensatori, eall’entrata in saturazione di T1 la loroscarica provoca, nel primario, lo scorri-mento di corrente nel verso opposto,ottenendo così una tensione alternata.Per le sue caratteristiche costruttive, ilcircuito può erogare corrente sufficien-te ad accendere lampade da 32÷36 VA. Prima di passare a descrivere la costru-zione, notate il diodo D1, utilizzato perlimitare la tensione inversa prodotta sulsecondario 1-2 quando a condurre è T1,e DC1, un diac introdotto per la stessaragione, ma a tutela del mosfet T2.Infine, ricordate che il filtro posto

differente da quella del tradizionalegruppo ad induttanza. E' opportunopreparare il piccolo circuito stampatoda noi previsto, ricorrendo alla fotoin-cisione e seguendo a tale scopo la trac-cia lato rame mostrata, in queste pagi-ne, a grandezza naturale, che potetefotocopiare per trarne la pellicola.Inciso e forato lo stampato, procedeteinfilando e saldando le resistenze e ladoppia bobina L1. Sistemate i conden-satori, prestando attenzione alla polari-tà dell'elettrolitico C6; inserite e salda-te il ponte raddrizzatore RS1, badando

PER IL MATERIALE

Il reattore elettronico per neon è disponibile in scatola dimontaggio (cod. FT313K) al prezzo di 38.000 lire. Il kit com-prende tutti i componenti, la basetta forata e serigrafata e iltrasformatore elevatore. Il kit è disponibile allo stesso prezzoanche già montato e collaudato (cod. FT313M). Tutti i prezzisono comprensivi di IVA. Il materiale va richiesto a: FuturaElettronica, V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina (MI), tel.0331-576139, fax 0331-578200.

al corretto verso di montaggio, poi pas-sate ai due mosfet, che i disegni e lefoto di queste pagine mostrano chiara-mente come disporre. Per le connessio-ni con la rete e la lampada al neon usatemorsettiere bipolari per c.s. a passo 5mm. Il trasformatore va autocostruito:procuratevi un nucleo in ferrite a dop-pia E (l'importante è che regga fre-quenze di 30÷50 KHz, ed una potenzadi circa 40 watt...) delle dimensioni dicirca 25x25x5 mm, sul cui rocchettodovete avvolgere, per il primario, 250spire con filo di rame smaltato da 0,25mm di diametro, saldandone i capi aipunti 5 e 6, come mostra l'appositodisegno; nello stesso verso, partendodal 5, avvolgete 30 spire con il solitofilo smaltato, terminando sul punto 1 (il2 è in comune con il 5). Fate l'ultimoavvolgimento, uguale a quello appenafissato, tra i contatti 3 e 4, sempre nellostesso verso. Se rispettate l'orientamen-to dato dal disegno, tutto funzioneràper il meglio: infatti i versi devonoessere tali che quando la corrente scor-re dal 5 al 6, tra 1 e 2 debba essereindotta una tensione negativa sul 2, etra 3 e 4 si localizzi una tensione posi-tiva sul 3; viceversa, quando la corren-te va dal 6 al 5, la tensione indotta tra 1e 2 deve essere positiva sull'1, mentrequella fra 3 e 4 deve avere polaritànegativa sul 3. Fissati i fili (ricordateche per saldarli dovete aver raschiato losmalto agli estremi) inserite il trasfor-matore nei rispettivi fori, e stagnatene icapi. Prima di usare il circuito racco-mandiamo di racchiuderlo in una scato-letta di plastica che lasci accessibili imorsetti. Per il collegamento, ricordateche i punti OUT 1 vanno ai due elet-trodi di un lato del tubo, e OUT 2 airestanti capi, sul lato opposto.

la costruzione del trasformatore

1

2,5

3

4

6

Utilizzate un nucleo in ferrite a doppia E sul cuirocchetto dovete avvolgere, per il primario, 250spire di filo di rame smaltato da 0,25 mm di dia-metro, saldandone i capi ai punti 5 e 6, comemostra l'apposito disegno; partendo dal 5 (cheè in comune con il 2), avvolgete 30 spire con ilsolito filo smaltato, terminando sul punto 1.Fate l'ultimo avvolgimento, uguale a quelloappena fissato, tra i contatti 3 e 4, sempre nellostesso verso. Se rispettate l'orientamento datodal disegno, tutto funzionerà per il meglio.

mina due nuovi impulsi ai capi deisecondari, tali da portare polarità posi-tiva sul gate del T2 e negativa su quel-lo del T1; si ribalta nuovamente lasituazione, e torna a condurre il soloT2, così da far scorrere corrente nuova-mente dal 6 al 5 dell'avvolgimento pri-mario. Si instaura dunque un fenomenociclico che determina un'onda rettango-lare, ad alta frequenza, tra i morsetti delprimario; l'ampiezza supera i 600 volttra picco e picco, ed è sufficiente, con-siderata l'elevata frequenza di lavorodell'oscillatore, a ionizzare il gas conte-nuto in qualunque tubo al neon.

all'ingresso della tensione alternata(220 V) serve ad evitare che gli spikes(impulsi) dovuti all'assorbimento incommutazione, da parte dell'oscillato-re, si propaghino lungo i fili della reteoriginando disturbi radioelettrici airicevitori AM (in onde medie...) e adaltri apparati alimentati a 220 volt.

REALIZZAZIONE PRATICA

Vediamo adesso come si costruisce ilreattore/starter elettronico, fermorestando che l'installazione sarà un po'

CO

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C

Corso di programmazionein linguaggio C

Nella puntata precedente sono stati spiegati dueaspetti determinanti di qualsiasi linguaggio di

programmazione: le istruzioni di salto e le funzionipersonalizzate. Abbiamo visto come utilizzare leistruzioni di salto anche all’interno di strutturecomplesse (switch) e come creare funzioni adatte aqualsiasi esigenza dalla più semplice che potrebbeessere un’operazione ripetitiva alla più complessacome la necessità di elaborare parametri diversiogni volta che la funzione stessa viene richiamata.In questa puntata affronteremo un altro concettofondamentale: l’utilizzo dei puntatori. Vedremo

cosa sono, come vengono dichiarati e utilizzati.Spiegheremo, inoltre, come utilizzare i puntatori inabbinamento agli array per facilitarne la gestione.Prima di tutto questo ricordiamo che al terminedella scorsa puntata ci eravamo lasciati con un eser-cizio veramente semplice. Si trattava di scrivere unprogramma che richiedeva all’utente di immetteredue numeri e ne calcolava la somma utilizzandouna funzione personalizzata che gestisse il passag-gio di due parametri (addendi). Sperando che tuttisiate riusciti a realizzarlo, e anche in pochissimiminuti, ne diamo per dovere di cronaca una


di Alessandro Furlan

Impariamo a lavorare con uno dei più diffusi linguaggi ad alto livello cheper la sua peculiarità di maggiore “vicinanza” all’hardware, rispetto adaltri sistemi evoluti di programmazione quali Pascal e Basic, si inseriscebenissimo nel vasto “mondo” a confine tra l’informatica e l’elettronica.

Nona puntata.

CO

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possibile soluzione ricordando come sempre che si trat-ta di una tra le tante possibili.Bene, vediamo ora il primo degli argomenti principalidella puntata: i puntatori.

I PUNTATORI:COSA SONO?

La maniera più semplice e rigorosa per dire che cos'è unpuntatore è la seguente: è una variabile il cui valore è unindirizzo di memoria. Già all'inizio del Corso avevamoparlato di come è organizzata la memoria di un calcola-tore, e avevamo detto che essa è divisa in locazioni, cia-scuna delle quali ha un indirizzo. Ogni indirizzo puòcontenere un valore, che può essere un intero, un carat-tere, ecc. Quindi, una variabile di tipo char ha comevalore un carattere, una di tipo integer ha come valoreun intero, una variabile di tipo puntatore ha come valo-re un indirizzo. Vediamo subito qualche riga di esempio:

puntatore= &valore;

Questa riga assegna l'indirizzo della variabile valore allavariabile puntatore. Per fare questo si antepone il carat-tere '&' alla variabile cui si vuole puntare. Detto in paro-le povere: supponiamo che la variabile valore sia unavariabile di tipo int e contenga il valore 100. Questavariabile è memorizzata nella locazione di memoria10000. Quanto varrà la variabile "puntatore" dopo l'i-struzione? Naturalmente 10000, e non 100.Tornando all'istruzione, si dice allora che la variabilepuntatore "punta" alla variabile "valore". La differenzatra puntatore e &valore è che puntatore è una variabile,&valore è una costante. Se volete, potete far poi "punta-re" la variabile puntatore ad un'altra variabile:

puntatore=&altrovalore;

Ora il valore di "puntatore" è l'indirizzo della variabile"altrovalore".Ora vi chiederete come si fa a creare una variabile di tipopuntatore? La cosa è differente rispetto agli altri tipi divariabili. Bisogna usare un nuovo operatore.

L'OPERATORE *

Torniamo all'esempio di prima. Supponiamo di sapere che la variabile "puntatore" puntaa valore, (puntatore=&valore). Possiamo usare l'operato-re * (chiamato indirection operator).Questo operatore non va confuso con l'operatore di mol-tiplicazione. Il simbolo è lo stesso, dunque per distinguerli uno dal-l'altro dobbiamo esaminare attentamente il contesto incui si trovano. Con la riga:

valore_effettivo=*puntatore

assegniamo alla variabile "valore_effettivo" il valoredella variabile a cui "puntatore" punta (scusate il giocodi parole!). Con questo semplice esempio, sarà tutto più chiaro:

valore1=15; punt = &valore1; /*puntatore a 'valore1'*/valore2 =*punt; /*si legge il contenuto della locazione punt*/

L'effetto di queste 3 righe è quello di assegnare il valore15 alla variabile 'valore2'. Ecco un modo complicato per fare un assegnamento!Scherzi a parte, i puntatori non sono certo fatti per esse-re usati in modo così inutile.Comunque, per poterli usare bisogna prima dichiararli.

#include<stdio.h>int somma(int primo_addendo, int secondo_addendo);int main(void){

int addendo1;int addendo2;printf("Immetti il primo addendo\n");scanf("%d",&addendo1);printf("Immetti il secondo addendo\n");scanf("%d",&addendo2);printf("I due numeri sono %d e %d\n",addendo1, addendo2);printf("La loro somma e' %d\n", somma(addendo1, addendo2));

}int somma(int primo_addendo, int secondo_addendo){

return (primo_addendo+secondo_addendo);}

la somma

Da notare solamente il fatto che abbiamousato come parametro di una funzione,

(nella printf) il valore restituito da un'altra funzione. Nella riga

printf("La loro somma e' %d\n",somma(addendo1, addendo2));

Ciò non solo è perfettamente lecito in C,ma anzi è molto "elegante" esteticamente.

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DICHIARAZIONE DEI PUNTATORI

Come si crea una variabile di tipo int o di altri tipi fon-damentali (char, float, ecc) dovreste ormai saperlo. Mauna variabile di tipo puntatore?Si potrebbe pensare che esista un tipo 'puntatore' prede-finito e universale. Non è così, e questo perché non si saa priori il tipo di variabile a cui il puntatore che voglia-mo creare debba puntare.Sappiamo che il modo di allocazione di una variabilecambia molto a secondo del tipo della variabile stessa.Ad esempio per un double di solito si alloca più memo-ria rispetto che per un int (4 locazioni invece di due).

Visto che ci dovremo riferire agli indirizzi di una varia-bile, capirete che non è lo stesso se la variabile a cui sivuole puntare sia un int o un float.Vediamo come si dichiarano dei puntatori con alcunilistati di esempio:

int punt1; /*punt1 è un puntatore ad una variabile di tipo int*/char *point_char; /*point_char è un puntatore di tipo char*/float *pf; /*pf è un puntatore ad una variabile di tipo float*/

"Ma a cosa servono questi puntatori?" Si chiederannomolti. L’esempio riportato in questa pagina ci permettedi chiarirlo meglio.

la funzione del quadrato utilizzando un puntatore#include <stdio.h>void quadrato_puntatore(int *numero);int main(void){

int numero;numero=10;printf("Il numero e' %d\n", numero);quadrato_puntatore(&numero); /*invia alla funzione l'indirizzo di 'numero'*/printf("il suo quadrato e' %d\n",numero);return 0;

}void quadrato_puntatore(int *numero){

int temp;temp =*numero;temp =temp*temp; /*occhio!e' una moltiplicazione!!!*/*numero=temp;

}

#include <stdio.h>

int quadrato(int numero);int main(void){

int numero;printf("Immetti un numero (piccolo, per favore, da 0 a 10000)\n");scanf("%d",&numero);printf("Numero immesso %d\n",numero);numero=quadrato(numero);printf("Il suo quadrato e' %d\n",numero);

}

int quadrato(int numero){

numero=(numero*numero);return numero;

}

la funzione del quadrato utilizzando una variabile

CO

RSO

DI PRO

GR

AM

MA

ZION

E IN C


Nel programma presentato si sono usati dei puntatori perrealizzare passaggio di valori tra due funzioni. Avetenotato che nella funzione quadrato_puntatore non c'è ilreturn? Finora nelle funzioni viste, alla fine delle mede-sime c’era sempre. Qui non c'è: perché? Per il semplicefatto che la funzione va ad agire nella stessa locazione dimemoria a cui ci riferisce nel main per la variabilenumero. Di solito, la funzione si creava una sua variabi-le, faceva quello che doveva fare, e poi ritornava il valo-re elaborato. In questo caso il main quando chiamava lafunzione, gli passava l'indirizzo della variabile "nume-ro". Nota: dovrete aver capito da soli che tale variabile èdiversa dalla variabile puntatore della funzione quadra-to_puntatore, a cui abbiamo dato volutamente lo stessonome. La variabile intera "numero" del main() non ha nulla ache fare con il parametro formale della funzione qua-drato_puntatore, che è di tipo puntatore a intero. Sunomi uguali in funzioni diverse dovreste sapere già tuttodalle puntate precedenti… Torniamo all'esecuzione.In sostanza funziona così: il main passa alla funzionel'indirizzo (!!!!) della sua variabile intera "numero". Lafunzione lo riceve e va a vedere il contenuto di tale indi-rizzo, assegnandolo alla variabile intera temp. Poi ese-gue il quadrato di temp (attenzione, c'è un * che è unabanale moltiplicazione!). In seguito va a scrivere ilnuovo valore nell'indirizzo che gli è stato passato. Lafunzione ha finito. Ora, al ritorno del main, semplice-mente verrà letto il valore nuovo di "numero", che èstato modificato esternamente dal main stesso; nelnostro caso dalla funzione quadrato_puntatore, ma que-sto il main non lo sa. Lui ha solo trovato "magicamente"il valore di "numero" cambiato da 10 a 100. Infatti lafunzione ha operato "fisicamente" sulla cella di memo-ria allocata per la variabile "numero" del main().Proprio per questo motivo, è facile capire che i puntato-ri sono sì potenti, ma anche potenzialmente pericolosis-

simi. Abbiamo già detto che il C non provvede in nessuncaso alla protezione delle proprie variabili. Se si riesce a"carpire" l'indirizzo di una variabile, potenzialmentepossiamo fare su di essa qualunque tipo di operazione,anche al di fuori della funzione in cui essa è dichiarata.In taluni casi, questo può essere utile, come nell'esempiofatto sopra, in altri può essere molto pericoloso. Infatticon i puntatori possiamo andare a scrivere in qualunquelocazione della memoria di sistema, anche quelle in cui"gira" il sistema operativo o il programma stesso, oppu-re un altro programma.Ecco che un bravo hacker, specie su sistemi operativipoco robusti come DOS/Windows (a parte Win NT), puòdivertirsi a combinare dei danni incredibili servendosisolo dei puntatori. Ci sono siti Internet pieni di piccolilistati in C (20-30 righe!) che facendo uso di un paio dipuntatori riescono a distruggere interamente il contenu-to del disco rigido, e altre amenità simili (virus).In realtà, in alcuni listati visti in passato, avete già usatodei puntatori, come nel programma di conversione lira-euro presentato nella scorsa puntata che riportiamo perchiarezza. Notate la riga:

scanf("%f", &valore_lire);

alla funzione non viene passato come argomento lavariabile valore_lire, ma il suo indirizzo! La scanf andràpoi (al suo interno, in modo invisibile all'utente) a met-tere il valore che avete digitato proprio in questa loca-zione.Andate anche a vedere altri listati simili presentati enoterete questa particolarità, di cui forse non tutti vi era-vate accorti. Se prima avevate accettato passivamente ilcarattere "&", ora dovreste essere in grado di capirlo.I puntatori sono anche molto utilizzati in funzioni dimanipolazione delle stringhe. Alcune di queste funzionisono state trattate anche nel Corso (strlen, strcat, strcpy,ecc).Questo perché in C è possibile definire, oltre a puntato-ri a variabili int, float, char, double, ecc. anche dei pun-tatori ad array.

PUNTATORI AD ARRAY

Nella quarta puntata avevamo visto gli array in una loroparticolare forma, ossia una sequenza di caratteri. Inrealtà un array è una nozione più generale. Non esistono infatti solo array di caratteri, ma possonoesserci array di int, di float, piuttosto che di double, ecc.Se scriviamo ad esempio:

int array_temperature[31];

noi dichiariamo una serie di numeri interi di nomearray_temperature, di 31 componenti, dove array_tem-perature[0] conterrà la temperatura del primo giorno delmese, e così via. Più in generale l’elemento array_tem-perature[n-1] conterrà la temperatura dell'n-esimo gior-no del mese.

#include <stdio.h>

int main(void){

float valore_lire, valore_euro;char beep;

beep = '\a'; printf("Inserisci il valore in lire da convertire\n");scanf("%f", &valore_lire);valore_euro=valore_lire/1936.27;printf ("%c Il valore Euro e %.2f\n",beep,valore_euro);return 0;

}

il programma di conversione lire - euro

Questo per dire che non ci sono solo array di caratteri(stringhe)… Tornando ai puntatori, quando creiamo un puntatore adarray, quello che è importante sapere è che tale puntato-re "punta" alla locazione della prima componente del-l'array (nell'esempio precedente alla locazione che con-tiene array_temperature[0]).Un esempio di listato C che svolge questo compitopotrebbe essere:

..int *punt_array;punt = array_temperature; /*assegna l'indirizzo dell'ar-ray al puntatore*/..

Notate che non abbiamo usato l'operatore &. Quando siassegna un puntatore ad un array si passa direttamente ilnome dell'array. Ora punt "punta" alla locazione delprimo elemento dell'array:

(array_temperature[0])

Se vogliamo spostare il puntatore sulle componenti suc-cessive dell'array, dobbiamo incrementare di uno il valo-re del puntatore, e andare a leggere il contenuto dellalocazione.Per chiarire questi aspetti, considerate l’esempio a fondopagina; se lo compilate ed eseguite, vedrete sullo scher-mo:

Primo giorno: 31.3 gradiSecondo giorno: 26.5 gradiTerzo giorno: 25.5 gradi

Cosa abbiamo fatto? Abbiamo creato un array di 3 com-ponenti. Le prime due le abbiamo assegnate normal-mente, e le abbiamo lette con un puntatore, stampandopoi il risultato. La terza componente l'abbiamo scritta col puntatore,spostandoci avanti due locazioni rispetto alla prima, escrivendo il valore. Poi si stampa il valore di array_tem-perature[2]. Magicamente è proprio il valore assegnatodal puntatore!!Nulla ci avrebbe vietato di andare a indicare con il pun-tatore una locazione al di fuori dall'array.Se avessimo scritto:

*(punt+4)=24.5;

il puntatore sarebbe uscito dall'array e sarebbe andato ascrivere in una locazione magari usata da un'altra varia-bile, magari di un altro programma o del sistema opera-tivo. In altre parole avremmo messo fortemente arischio l'integrità del sistema.Attenzione quindi quando si lavora con array e pun-tatori; errori del genere sono estremamente pericolo-si e da evitare. Scusate se ci ripetiamo in modo così pedante, ma vi assi-curiamo che non è inutile. Dunque, raccomandiamo perl’ennesima volta estrema attenzione!Per concludere la puntata, il solito "esercizio". Non illu-detevi, non è facile come quello della volta scorsa!Scrivete un programma che chieda all'utente due nume-ri, visualizzandoli e memorizzandoli in due variabili ditipo int; poi, mediante una funzione e l'uso di puntatori,scambiate i valori delle variabili e visualizzate il nuovocontenuto.Buon lavoro e... alla prossima puntata!

CO

RSO

DI P

ROG

RA

MM

AZI

ON

E IN

C


#include <stdio.h>

int main(void){

float array_temperature[3];float *punt;float primo_giorno;float secondo_giorno;array_temperature[0]=31.3;;array_temperature[1]=26.5;punt=array_temperature; /*faccio puntare "punt" al primo elemento*/primo_giorno=*punt;secondo_giorno=*(punt+1);printf("Primo giorno: %.1f gradi\n",primo_giorno);printf("Secondo giorno: %.1f gradi\n", secondo_giorno);*(punt+2)=25.5; /*scrivo nella 3a componente dell'array*/printf("Terzo giorno: %.1f gradi\n", array_temperature[2]);

}

il puntatore ad un array

RADIOCOMANDOBICANALE CONROLLING CODE

AUTOMAZIONE


Dopo i numerosi progetti di ricevitori per radioco-mandi adatti al sistema rolling-code della

Microchip, proseguiamo lungo lo stesso filone propo-nendo stavolta un dispositivo a 2 canali indipendenti,capace di autoapprendere i codici di 10 diversi trasmet-titori basati sull'HCS301. Le uscite sonoentrambe a relè, e ciascuna può funzio-nare sia ad impulso che a livello.Ogni uscita risponde alcomando a distanzacorrispondente ad untrasmettitore il cuicodice è stato prece-d e n t e m e n t ea p p r e s od u r a n t el'appositafase dicaratterizza-zione. Il circuito èmolto semplice ed è basato alsolito su un microcontrolloreMicrochip PIC 16C54 appositamente pro-grammato. Il micro è abbinato ad una piccola memo-ria ad accesso seriale I2C-bus nella quale vengonoscritti i codici appresi via radio; questi codici sonoquelli dettati dall'algoritmo Keeloq, e quindi prodotti daencoder HCS301, per i quali è stato progettato il radio-

comando. Il ricevitore si presenta come una piccolabasetta molto compatta su cui trova posto il microcon-trollore, la memoria I2C-bus, il modulo ibrido radiori-cevente e i due relè. Il sistema è adatto in tutte quelleapplicazioni in cui è richiesta una altissima sicurezza

nell’attivazione del comando.Ma vediamo bene di cosa sitratta. Per comprendere

meglio lo schema elettri-co di queste pagine

risulta più sempli-ce scomporlo in

q u a t t r op a r t i :radiori-cevitore,

unità dielaborazione,

stadio d'uscita, ali-mentatore. La prima è

sostanzialmente concentratanel modulo ibrido BC-NBK, un

completo ricevitore superrigenerativoaccordato a 433,92 MHz e conforme alla

normativa CE ETS 300220 (ridotte emissionispurie in antenna) provvisto di demodulatore AMon/off e squadratore; ogni volta che si attiva un mini-trasmettitore tascabile entro il campo di copertura

di Carlo Vignati


(circa 50 metri) l'onda RF raggiunge l'antenna collega-ta al piedino 3 dell'ibrido U2, dal cui pin 14 esce ilsegnale digitale costituente il codice trasmesso. I relati-vi impulsi vengono "trattati" dall'unità di elaborazionefacente capo al microcontrollore U4. Per capire a fondoil funzionamento del radiocomando e vedere cosa acca-de quando lavorain modalità nor-male, bisognainnanzitutto ripas-sare le basi delrolling codeMicrochip e,quindi, la proce-dura di autoap-prendimento deicodici. Il decoderHCS301 è caratte-rizzato dal fattoche la sua codificaè variabile, ovve-ro ad ogni tra-smissione cambiail codice emesso dall'encoder; naturalmente il decoderposto sul ricevitore è in grado di conoscere tali varia-zioni. Rispetto al classico RX/TX a codifica fissa, qualepuò essere uno realizzato con l'MM53200, il rolling-code è certamente più sicuro, perché ogni segnale

inviato non ha un codice univoco (determinato dall'im-postazione dei dip-switch) e perciò non è teoricamenteripetibile. L'encoder Microchip è una sorta di micro-controllore che genera, ad ogni attivazione, una stringadi 66 bit, dei quali i primi 28 formano il codice fisso, 32quello variabile, e 6 trasmettono le informazioni per la

risincronizzazionecon il ricevitore.Tale struttura èimposta da unalgoritmo chiama-to KeeLoq, che inquesta sede spie-ghiamo sommaria-mente: ad ogni tra-smissione, ovverotutte le volte cheviene premuto untasto del teleco-mando, l'encoderproduce il suocodice digitale,cioè l'insieme di

tre gruppi di dati, dei quali il primo è fisso e caratteri-stico, e consiste in 28 bit programmabili dall'esternoserialmente mediante un apposito piedino; il secondoblocco è fatto da 32 bit che sono diversi ad ogni tra-smissione, nel senso che ogni volta che si invia il

Ricevitore ad autoapprendimentobasato sul sistema di

codifica KeeloqMicrochip, realizzato

grazie ad un microcontrollore appositamente programmato.

Dispone di due uscite a relè che possono lavorare in modo

monostabile o a livello.


segnale cambia la combinazione.Cambia secondo un preciso algoritmonon lineare determinato dall'unità dielaborazione interna sulla base del pre-detto codice fisso, nonché in funzionedella chiave criptata scritta in memoria.Quest'ultima è composta da 64 bit ed èunivoca, nel senso che ogni chip pro-dotto dalla Casa ne ha una propria: agaranzia di ciò, in fase di produzioneviene implementato un manufacturer-code, anch'esso a 64 bit, scritto perma-

nentemente in ogni integrato e previstoper consentire 2 alla sessantaquattresi-ma possibili combinazioni della chiavecriptata. Ciò permette di produrre inte-grati semi-custom, ovvero differentipartite di encoder da vendere poi ai variproduttori di radiocomandi, senza ilrischio che i dispositivi di un clienteemettano codici abilitati a comandare iricevitori commercializzati da un altro.Inoltre precisiamo che la encryptionkey (chiave di crittografia) non viene

programmata dall'esterno ma è ricavatadalla logica interna all'HCS tenendoconto del codice seriale di base (i 28 bitscritti dall'utente OEM in fase di pro-grammazione) e del manufacturercode. Attraverso i predetti codici siavvia la generazione, quindi la suascrittura nella EEPROM riservata alloscopo: questa chiave è poi quella chedetermina l'algoritmo di variazione dei32 bit "hopping" della stringa di datiemessa ad ogni trasmissione.

L’ALGORITMOKEELOQ

Un ruolo determinante lo svolge il con-tatore di sincronismo, il cui stato risie-de in EEPROM: è infatti l'elemento chepermette di riagganciare trasmettitore ericevitore qualora il primo venga atti-vato più volte fuori dal campo in cui ilricevitore può captarne il segnale, e siperda così il sincronismo. Per capirecome avviene il sincronismo bisognapensare che siccome nel rolling-codeuna parte del codice emesso dal TXvaria continuamente, affinché il tuttofunzioni occorre che il decoder cono-

schema elettrico

L’unità trasmittente è composta da un

microTX in SMD racchiuso in un

contenitore plastico in formato da

portachiavi. Il sistema è bicanale e

funzionante con la solita pila ministilo a

12 volt. Dispone di un oscillatore SAW

molto stabile ed accordato a 433,92 MHz,

modulato dagli impulsi che l’encoder

Microchip HCS301 produce ogni volta

che, agendo su uno dei pulsantini, si

eccita uno degli ingressi del chip.


aver effettuato l'aggancio iniziale, lalogica interna ammette una tolleranzadi 16 tentativi, nel senso che è possibi-le sincronizzare il decoder con l'enco-der anche se quest'ultimo ha trasmessofino a 16 volte senza che il ricevitore loabbia captato: ciò perché il programmadel decodificatore usa un algoritmoanalogo a quello del codificatore e puòsintetizzare da solo i passi ammessi intolleranza: quando riceve un segnale vaa controllare se il valore finale è uno diquelli rientranti nel margine di 16 ten-tativi. In pratica dopo alcune trasmis-sioni a vuoto, al ripristino del collega-mento (quando ci si riavvicina al cir-cuito ricevente) il decoder va a leggereil risultato ricevuto, quindi se non com-bacia con il passo successivo all'ultimoidentificato effettua il confronto contutte le 16 possibilità ammesse; nelcaso trovi che il dato corrisponde aduna di esse rimette in passo la propriaroutine, cosicché al prossimo arrivo delsegnale ripartirà dal valore seguente. Ilsecondo sistema di risincronizzazioneautomatica implementato nel decodifi-catore gli consente di rimettersi inpasso con l'encoder quando quest'ulti-

mo è stato attivato per più di 16 volte aldi fuori del campo di copertura del col-legamento via radio: basta effettuaredue trasmissioni, ovvero far ricevereall'unità RX per due volte consecutiveil segnale del TX, per riagganciare idue dispositivi. Il protocollo KeeLoqMicrochip prevede che dopo due rice-zioni consecutive dallo stesso encoderrientrante tra quelli caricati in autoap-prendimento, il dispositivo decoderprovveda a sincronizzarsi con esso.

AUTOAPPRENDIMENTODEI CODICI

Inizialmente è necessario accoppiareun TX al rispettivo RX mediante unaprocedura di autoapprendimento,durante la quale il decoder memorizzail codice di base ed i 6 bit di informa-zione facenti parte della stringa di 66bit (32 rolling, 28 fissi, 6 information)in modo da riconoscere esclusivamentei radiocomandi aventi gli stessi para-

piano di montaggio

COMPONENTIR1: 10 KOhmR2: 10 KOhmR3: 10 KOhmR4: 10 KOhmR5: 10 KOhmR6: 1 KOhmR7: 10 KOhmR8: 47 KOhmR9: 1 KOhmR10: 10 KOhmR11: 47 KOhmR12: 10 KOhmR13: 1 KOhmC1: 100 nF multistratoC2: 220 µF 16VL el.C3: 220 µF 25VL el.C4: 10 pF ceramicoD1: Diodo 1N4007D2: Diodo 1N4007D3: Diodo 1N4007LD1: LED gialliLD2: LED gialliLD3: LED rosso

U1: 7805U2: Modulo

BC-NBKU3: 93LC46U4: 16C54-RC

(MF307)DS1: dip 2 poli

Varie:- zoccolo 4+4;- zoccolo 9+9;- ponticello;- morsettiere

2 poli (4 pz.);- c.s. cod. S307.

J1: jumper c.s.T1: BC547T2: BC547RL1: relè

12V/1SCRL2: relè

12V/1SC

1: +5V2: GROUND3: ANTENNA7: GROUND11: GROUND13: TEST POINT14: OUTPUT15: +5V

sca la legge di variazione dei 32 bit,ovvero sappia cosa aspettarsi dall'enco-der ad ogni trasmissione. Ma se il tra-smettitore viene eccitato più voltesenza che il ricevente possa captarne ilsegnale, alla prima ricezione l'encodersi blocca. Occorrerebbe perciò proce-dere alla risincronizzazione manuale,ma l'HCS301 prevede anche un mododi ripristino automatico; infatti dopo

il modulo ricevitore BCNBK

Il modulo BCNBK dell’Aurel è un completo ricevitore superrigenerativoaccordato a 433,92 MHz ed è conforme alla normativa CE ETS 300220.

Il nostro ricevitore è realizzatocon due soli circuiti integrati:

un microcontrollore PIC 16C54e una piccola memoria seriale.


serial number di 10 trasmettitori. Perfare un esempio, se si forza l'apprendi-mento (agendo sul jumper J1) e sul TXsi preme il secondo dei due pulsanti, ilricevitore memorizza le informazionibasilari e distintive della stringa di dati;la parte riguardante il canale attivo (inquesto caso il 2) momentaneamente

siano ammissibili) negli ultimi 6 bit ilcodice relativo al canale attivato.Possono essere appresi fino a 10 tra-smettitori, ciascuno dei quali nel nor-male funzionamento può comandareentrambi i relè di uscita, quindi i codi-ci appresi non riguardano esclusiva-mente un tasto di un TX ma entrambi.

bus. Se invece si alimenta il ricevitorecon J1 aperto, parte la routine di nor-male funzionamento; ogni volta chegiunge un codice demodulato dal rice-vitore ibrido U2, il PIC lo confrontacon quelli residenti in EEPROM, quin-di può procedere in due modi: se lotrova uguale ad uno tra quelli appresi in

Se avete dubbi li potrete comunquerisolvere quando spiegheremo come sifa, praticamente, a programmare il dis-positivo.

IL FUNZIONAMENTODEL MICROCONTROLLORE

Ora vediamo di analizzare il funziona-mento del micro: lo stato del piedino 1viene letto all'accensione, quindi all'i-nizio del programma di gestione imple-mentato nel PIC16C54-RC; se risultazero il microcontrollore entra nella rou-tine di cancellazione della memoria eaccende il led rosso LD3. Se dopo circa8 secondi, il micro trova ancora chiusoil jumper J1 provvede all’effettivarimozione di tutti i codici disponibilinella memoria seriale. Chiudendo J1per un breve istante viene attivata laroutine di apprendimento dei codici:quando il micro decodifica un TX com-patibile (dotato di encoder HCS301con identico Manufacturer-code) prov-vede a fare lampeggiare il led LD3 e amemorizzare il relativo codice nellamemoria U3. Volendo far apprendereun nuovo trasmettitore (si possonomemorizzare fino a 10 dispositivi...)bisogna spegnere il circuito, riaccen-derlo, chiudere per un istante il jumperJ1 e trasmettere il segnale radio. Tutti icodici appresi vengono memorizzatinella EEPROM esterna, una 93LC46collegata al micro da una linea I2C-

Il microcontrollore usato nel ricevitore per radiocomando proposto in questepagine è un PIC16C54 appositamente programmato per leggere e decifrare lestringhe di dati in formato HCS301 estratte dall'uscita del demodulatore dellasezione RF. Il nostro software implementa un algoritmo di decodifica tra i tre

disponibili ed offerti dalla Microchip agli sviluppatori di sistemi rolling-code: sitratta di quello noto come Normal Decoder (MCDEC) che genera le chiavi didecodifica (Decryption Key) usando il serial number ricevuto dall'encoder del

trasmettitore durante la procedura di autoapprendimento del codice base.Inoltre, nel Normal Decoder il manufacturer-code non viene estratto dalla strin-ga ricevuta, ma è semplicemente letto dalla memoria di programma. Nonostantequesta semplificazione dell’algoritmo, il nostro dispositivo può contare su milio-ni di possibili combinazioni mantenendo sempre la caratteristica dei KeeLoq diirripetibilità della stringa: in pratica, ogni pressione di uno dei due pulsanti del

TX causa l’invio di una stringa di dati diversa da quella precedente. L’unicoaccorgimento da rispettare è che il TX e l’RX devono essere basati su chip aventi

un identico manufacturer-code; per forza di cose, TX ed RX vanno quindi acquistati dallo stesso rivenditore.

l’algoritmo di decodifica

viene omessa. Una volta appreso untrasmettitore, se lo si attiva sulla sche-da scatta il relè (RL1 o RL2) corri-spondente al tasto premuto. Questoperché il PIC U4 utilizza un softwareche sa distinguere (ammesso che ilserial number e la encryption keyestratte da una stringa di dati ricevuta

metri, e predisporsi ad identificarnel'algoritmo di variazione della parterolling-code. Proprio l'autoapprendi-mento, è una delle fasi più importantiper comprendere come funziona il rice-vitore bicanale: infatti dovete sapereche il microcontrollore presente nel cir-cuito è in grado di memorizzare il

Il circuito proposto in queste pagine è basato sul microcontrollore Microchip PIC 16C54-RC che si

occupa di gestire fino a 10 trasmettitori multicanalebasati sulla codifica dettata dall'algoritmo Keeloq, e

quindi realizzati con un encoder della famigliaHCS300. Il ricevitore si presenta come una piccolabasetta molto compatta su cui trova posto il micro-controllore, la memoria I2C-bus, il modulo ibridoradioricevente e i due relè. Il sistema è adatto per

tutte quelle applicazioni in cui è richiesta una altissi-ma sicurezza nell’attivazione del comando.


precedenza, decifra le informazioni sulpulsante premuto e comanda la rispetti-va uscita; in sostanza, se sul TX è statopremuto il tasto relativo al canale 1manda a livello alto l'uscita RB0 (pin6) polarizzando fino alla saturazioneT1, e facendo così scattare lo scambiodel relè RL1; se è stato azionato il pul-

sante del canale 2, accade lo stesso marelativamente alla linea RB1, cosicchéa condurre è T2, il quale eccita RL2. Seinvece il codice decriptato non comba-cia con uno di quelli collocati nella U3,il PIC torna nelle condizioni iniziali edattende l'arrivo di un nuovo segnale;nulla cambia nello stato delle uscite,

123571011121315

30262423222120191716

MODULIMODULI PERPERBBASSAASSA FREQFREQUENZAUENZA

TELECONTRTELECONTROLLIOLLIModulatore audioa piedinatura S.I.L.contenente uncompleto modula-tore d’ampiezzaregistrabile da zero

al 100 % mediante un trimmer o poten-ziometro. All’interno dell’SG1 si trova unoscillatore a bassissima frequenza (VLF)controllabile tramite un secondo trimmero potenziometro con il quale si puòmodificare la velocità del tremolo da 2 acirca 9 Hertz. Dispone anche di un driverdi vibrato, che in sostanza è un VoltageControlled Impedance, ovvero una resi-stenza che cambia di valore in funzionedella tensione di controllo prelevatadirettamente dall’uscita dell’oscillatoreVLF. SG1 L. 9.500

Preamplificatore audio composto da unfinale di piccola potenza a bassa impe-denza d’uscita (6 ohm) e da un pream-plificatore, che può essere usato comedispositivo d’ingresso necessario perelevare il segnale che arriva da fonti didebole potenza. SG2 L. 10.500

Integrato ibrido che raccoglie un driver dibassa frequenza completo di stadio perla regolazione della corrente a riposo ecompensazione termica, nonché unaprotezione bilaterale contro la sovracor-rente in uscita. Appare come un chipdual-in-line in allumina a 15+15 piedini.All’interno troviamo praticamente lo sta-dio preamplificatore e pilota principaledel classico amplificatore di potenza.L’ibrido incorpora una sua retroazioneparallelo-serie, la cui resistenzauscita/ingresso è fissa (vale circa 8,5Kohm) mentre è possibile regolare ilguadagno ottenendo valori compresi tra3 e oltre 180. SA-1 L. 19.000

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

In questo box riportiamoun flow chart semplificatodei vari compiti che deve

svolgere il microcontrollo-re. E’ interessante notarela procedura di program-mazione che viene attivatachiudendo il jumper J1. Inpratica, occorre alimenta-re la scheda,chiudere perun istante il J1, premere e

mantenere premuto uno deidue tasti del TX fino aquando il led LD3 non

inizi a lampeggiare. A que-sto punto si può rilasciareil pulsante: il serial num-ber del TX è stato corret-

tamente autoappreso.

diagramma di flusso del programma

inserito nel micro


Per poter ricevere i comandi, il cir-cuito deve essere preventivamenteabbinato ad un massimo di 10 TX; laprocedura si chiama “autoapprendi-mento” e si avvia dando l’alimenta-zione e chiudendo per un istante ilJ1: il led LD3 si deve accendere perun istante. A questopunto, si può azionareil trasmettitore che sivuole utilizzare: l’ope-razione va svoltarestando a qualchemetro di distanza dalcircuito, e l’apprendi-mento è confermatodal led LD3 che iniziaa lampeggiare velocemente. Il codi-ce seriale del TX è stato memorizza-to, ed il ricevitore è pronto a svolge-re il normale funzionamento. Seoccorre abbinare altri trasmettitori,basta ripetere la procedura descrit-ta: in pratica si disalimenta il circui-to, si attende qualche secondo e losi riaccende; ora, si chiude per un

istante il J1 e si aziona il nuovo TX,verificando al solito che il led inizi alampeggiare. Dopo aver ripetuto ilprocedimento per 10 volte, non è piùpossibile apprendere alcun codice.Dovendo abbinare un nuovo tra-smettitore che sostituisca uno di

quelli già appresi,occorre azzerare lamemoria. Tale opera-zione avviene chiuden-do J1 e alimentando lascheda: il led LD3rimane accesso a lucefissa. Ora, occorreattendere circa 8secondi, dopodiché il

led si deve spegnere e la memoriadeve risultare completamente can-cellata. Terminata la cancellazione,aprire il ponticello e disalimentarela scheda. Quanto alle uscite, i dip 1e 2 del DS1 decidono il loto funzio-namento: dip aperto (off) forza ilmodo bistabile, dip chiuso (on)determina la modalità ad impulso.

salvo il fatto che il led LD3 lampeggiacomunque ogni volta che viene ricevu-ta una stringa di dati in formato com-patibile HCS300. Dobbiamo dunquedire che le uscite del radiocomandopossono lavorare in modalità impulsivao bistabile, a seconda dell'impostazionedei dip-switch contenuti nel DS1: ilprimo riguarda il canale 1 (RL1) ed ilsecondo il 2 (RL2); per entrambi, aper-to (off) significa funzionamento bista-

bile e chiuso (on) ad impulso. I micro-switch possono essere impostati a cir-cuito spento o acceso, nel senso cheogni variazione di modalità, fatta anchedopo l'accensione, viene comunquepresa in considerazione. Notate ancorache l'attivazione dei relè è evidenziatadall'accensione dei rispettivi led, ovve-ro di LD1 per RL1, ed LD2 per RL2. Icontatti, sia il normalmente aperto cheil normalmente chiuso sono disponibili

regolatore U1, il solito 7805 in versio-ne TO-220, che ricava 5 volt ben stabi-lizzati.


Vediamo ora i consigli per il montag-gio dell’unità ricevente: è bene iniziarecon la realizzazione della basetta stam-pata, che va preparata per fotoincisione

PER IL MATERIALE

Il ricevitore bicanale a rolling code è disponibile in scatola di montaggio(cod. FT307) al prezzo di 48.000 lire. Il kit comprende tutti i componenti,la basetta forata e serigrafata, il modulo RF e il microcontrollore già pro-grammato. Quest’ultimo è disponibile anche separatamente al prezzo di25.000 lire (cod. MF307). Data l’alta miniaturizzazione, il trasmettitore èdisponibile già montato, collaudato e racchiuso in un piccolo contenitorecompleto di batteria (cod. TX-MINIRR/2) al prezzo di 33.000 lire. Tutti iprezzi sono comprensivi di IVA. Il materiale va richiesto a: FuturaElettronica, V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina (MI), tel. 0331-576139,fax 0331-578200.

programmazionesulla morsettiera di uscita e possonoessere usati per commutare ogni sortadi carico; l'unica limitazione sta nellacorrente, che non deve superare 1 A, enella tensione di lavoro che, per i relèscelti, è al massimo 250 V in alternata.Tutto il circuito è alimentato a 12 voltcc, applicati ai punti Val con positivosull'anodo del diodo di protezione D3(che evita danni in caso di polaritàinvertita...); i relè funzionano diretta-mente con la tensione a valle del pre-detto diodo, mentre alla logica ed alricevitore ibrido BC-NBK provvede il

L’intera gestione della scheda edanche la decodifica dell’algoritmo

KeeLoq è affidata ad un solomicrocontrollore tipo PIC 16C54.


può quindi scegliere un qualunque ali-mentatore da rete, purché abbia talirequisiti, da connettere con il positivoal +Val ed il negativo a massa.

INIZIALIZZAZIONEDEL RADIOCOMANDO

A questo punto dobbiamo procederealla fase di autoapprendimento in mododa permettere al ricevitore di ricono-

facendo in modo che il primo micro-switch (1) corrisponda al piedino 8, edil secondo al 9, quindi per J1 infilate esaldate due punte a passo 2,54 mm.Procedete con il regolatore U1, il cuilato metallico deve stare rivolto all'e-sterno della basetta, quindi sistemate ilmodulino ibrido BC-NBK, che entrasoltanto in un verso, quello giusto. Ipiccoli relè (di tipo miniatura, ITT-MZo compatibili) devono entrare solo in

seguendo la traccia lato rame illustratain questa pagina a grandezza naturale:fotocopiando quest'ultima potete rica-varne la pellicola. Inciso e forato, lostampato è pronto ad ospitare i compo-nenti, che consigliamo di inserire e sal-dare in ordine di altezza. Iniziate dun-que dalle resistenze e dai diodi, quindipassate agli zoccolini per gli integratidip, che conviene disporre già comemostrato nell'apposito disegno, così daavere subito il riferimento per quandosarà il momento di inserirvi i chip.Montate il doppio dip-switch DS1,

un verso. Terminate l'opera saldandodelle morsettiere da c.s. a passo 5 mmin corrispondenza delle piazzole riser-vate all'alimentazione, nonché in quel-le relative agli scambi delle usciteOUT1 ed OUT2. Il circuito è prontodopo aver inserito i chip nei rispettivizoccoli, badando di far coincidere letacche di riferimento; ricordate che ilmicrocontrollore deve essere acquista-to già programmato. Per l'uso, occorro-no una tensione continua di valorecompreso tra 12 e 15 volt, ed una cor-rente di almeno 100 milliampère: si

scere i trasmettitori abilitati: i settagginecessari sono "on-board" e si riassu-mono nel jumper J1, che serve sia perl'azzeramento della memoria che adavviare l'apprendimento. Volendo can-cellare il contenuto della EEPROM(U3) si devono ponticellare le puntecon un jumper a passo 2,54 mm tipoquelli usati nelle schede dei computer,quindi dare tensione al tutto, controlla-re che il led LD3 si accenda e attende-re almeno 8 secondi trascorsi i quali illed si deve spegnere e la memoria risul-ta cancellata; a questo punto, occorredisalimentare il circuito. Dopo la procedura di azzeramentodella memoria si può procedere conl'apprendimento: allo scopo si riaccen-de il circuito, si chiude per un istante ilpredetto jumper e si verifica che il ledrosso esegua un breve lampeggio. Aquesto punto si deve portare il teleco-mando da riconoscere nelle vicinanzedella scheda ed attivarlo premendoneun pulsante qualsiasi; appena arriva ilcodice e viene memorizzato, il ledrosso inizia a lampeggiare velocementefino a quando il pulsante del TX risultapremuto: il ricevitore è pronto a fun-zionare, e basta trasmettere una secon-da volta tramite il radiocomando appe-na memorizzato per vedere scattare ilrelè relativo al pulsante premuto.Osservate e verificate che, dopo l'ap-prendimento di un TX bicanale conencoder HCS301, sono subito operati-vi entrambi i canali: il codice autoap-preso dal ricevitore in seguito alla pres-sione di uno dei due tasti del teleco-mando è valido anche per l’altro pul-sante del TX. Ricordiamo che l'operazione di abbina-mento dei trasmettitori tascabili si puòripetere per altri 10 telecomandi.

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Per realizzare labasetta del ricevitoreconsigliamo di utiliz-zare la traccia rameriportata in questobox a grandezza

reale. La traccia vafotocopiata su carta

traslucida in modo daricavare una pellicola

adatta alla fotoincisione di una

piastra ramata presensibilizzata.

ALBERO DINATALE CON

DISSOLVENZA

GADGET


E' inutile negarlo, quest'anno le festività di fine 1999hanno un'atmosfera del tutto particolare, unica ed

irripetibile per la vita di ciascuno di noi. Il secondo mil-lennio sta finendo e il terzo si presenta alle porte cer-cando di svelare in anticipo le speranze, isogni e i progetti che un po’ tutti hanno messo nelcassetto e sono ormai pronti a “tirarfuori” per ottenere un secolo, omeglio un millennio,migliore di quello appe-na trascorso. Il passag-gio che stiamovivendo saràquindi

d a v -vero unicoper ognuno dinoi che deve con-siderarsi un privilegiato,perché senza accorgersi esenza aver fatto niente per meritar-selo, ma solo attendendo qualche settima-na, potrà vivere un'esperienza esclusiva, prepa-randola come meglio crede. Certo, forse le cose nonsono come le avevamo immaginate 20 o 30 anni fa, enon ci troveremo a stappare lo spumante in case avve-niristiche dove tutto viene azionato da comandi vocalio con la forza del pensiero e nemmeno come si aspet-

tavano quelli che non hanno perso una puntata del cele-bre telefilm "Spazio 1999"; infatti alla fine del '99 laluna non si è affatto staccata dall'orbita terrestre aseguito di un'esplosione nucleare sulla base lunare,anche perché la base non c'è ed esiste soltanto sulla

carta e nelle intenzioni di quanti vi credonoe di quelli che nei primi anni '70

scrissero la popolare serieTV. Eppure di passi inavanti se ne sono fatti,si pensi solo all’evo-luzione dei computertramite i quali è oggi

possibile svolge-re un’infinitàdi operazioniuna voltan e m m e n o

immaginabili; laminiaturizzazione ha

permesso di realizzaremicrotelecamere e sensori di

ogni genere che, inseriti in sistemidi intelligenza artificiale, hanno permes-

so di realizzare robot in grado di sostituirsiall’essere umano in applicazioni pericolose o cherichiedono forze particolari. E’ vero, non c’è più stato ilbalzo tecnologico vissuto nel passaggio del secolo pre-

di Teresa Passafaro


cedente, ma nessuno può negare che,costantemente, nuove scoperte oinvenzioni ci permettono di migliorareo semplicemente “addolcire” la vita ditutti i giorni. E’ bene anche considera-re che, grazie a queste continue evolu-zioni, la tecnologia viene spesso resautilizzabile da tutti; questo ci permettedi realizzare progetti all’avanguardiasfruttando appunto le innovazioni tec-nologiche abbinate alla nostra fantasia.Abbiamo spesso presentato circuiti ingrado di semplificare le operazioni piùcomplesse o solo di abbellire le nostrefeste con giochi di luci colorate. Nonpoteva mancare, per un evento tantoparticolare ed atteso, il nostro impegnonel renderlo ancora più unico e perso-nale. Ecco che proponiamo un proget-to da realizzare prima dell'ultimo nata-le degli anni 1000, anche se, magari tranon molto tempo, lo conserverannocome oggetto d'antiquariato. Una cen-tralina capace di tanti effetti, fatta perpilotare tre "trecce" di led ed una stel-la a 5 punte con centro luminoso, ido-nea ad illuminare qualunque alberellodi ridotte dimensioni, ma adatta anche

Per le imminenti festivitàdi fine millennio,

un progetto adatto all'occasione:

una centralina di controllo di facile

realizzazione, permette dipilotare 3 linee di diodi

LED, ed una stella a 5 punte con centro luminoso per tanti

splendidi giochi di luce.Lasciamo la costruzione

dell'albero alla vostra fantasia ...


per costituire un pino "tecnologico"come quello preparato dalla nostraautrice, che l'ha realizzato utilizzandotre spirali di filo in rame smaltato, sal-date su una base ramata e fissate incima, su un "tronco" centrale fatto daun intreccio di fili di rame, al quale sicollegano gli anodi di tutti i led. Incima, la stella è fatta di 5 diodi uniti dauna sagoma realizzata ancora con filodi rame. Naturalmente le cose fattibilisono tantissime, e crediamo siate piùbravi di noi a trovare applicazioni chevi faranno meritare i complimenti diparenti ed amici. Da parte nostra cilimitiamo dunque a spiegare cosa puòfare la centralina, dandovi i consigliutili ad impiegarla nel modo corretto.Per prima cosa vediamo lo schemaelettrico illustrato in queste pagine, dalquale ci appare chiaro che l'unico com-ponente rilevante è il microcontrolloreU2, un PIC16F84 programmato inmodo da gestire 7 giochi di luce inmaniera del tutto indipendente, coman-dando allo scopo 3 linee a cui connet-tere altrettante file di led (le luci delle"trecce" dell'albero...) ed altre 6 per lepunte ed il centro della stella, ciascunadestinata ad accendere uno o più led.

Il cuore del circuito è dunque il PIC, ilcui software dopo l'accensione provve-de ad inizializzare gli I/O, disponendocome uscite i piedini 6, 7, 8 (uscite peri transistor) 12, 10, 11, 9, 13 e 17 (outdirette); notate che non serve alcuningresso, dato che il PIC farà da gene-ratore di effetti e temporizzatore, e chela partenza è del tutto automatica.Appena dopo l'accensione, terminata lasequenza di power-on e l'inizializzazio-ne, inzia la generazione degli effettiluminosi cosa che, naturalmente, siconcretizza sotto forma di sequenzediverse di attivazione delle 9 uscite.Va dunque osservato che, per ottenere igiochi di luce, abbiamo fatto in modo

che tre linee siano destinate alle file diluci dell'albero; perciò ognuna polariz-za la base di un transistor (T1, T2, T3)dal cui collettore può essere prelevatala corrente necessaria per accendere idiodi: notate che su ognuna delle usci-te LINE1, LINE2, LINE3, si possonocollegare più led in parallelo, fino adun massimo di 25÷30, e comunquetenendo presente che la corrente com-mutata da ciascun transistor non devesuperare i 350 milliampère; a tal pro-posito, le resistenze poste in serievanno dimensionate opportunamenteper evitare di bruciare i diodi o divederli troppo “spenti”. Attualmente,nella lista dei componenti R1, R2, R3sono da soli 10 ohm: si tratta di unvalore adatto quando si usa almeno unadecina di led per ogni fila; se pensate dimetterne meno, montate resistenze da47 ohm. Le 6 linee dirette servonoinvece per accendere ciascuna da uno atre led, giacché possono dare pochimilliampère di corrente, quelli conces-si dagli stadi d'uscita del microcontrol-lore. Queste vengono utilizzate per rea-lizzare la stella a 5 punte con centroluminoso presente in cima al nostroalberello. Il programma del PIC è taleda realizzare sequenze di accensione, 7

schema elettrico


in tutto, che producono anche l'effettodissolvenza: praticamente i led posso-no illuminarsi e spegnersi progressiva-mente, grazie ad una routine che operail comando delle uscite in PWM, ovve-ro non con livelli logici fissi, mainviando impulsi a larghezza modulatanel tempo. Questo effetto viene utiliz-zato nella fase finale del ciclo quandosi accendono fisse tutte le file, e poi siha la dissolvenza delle luci di tutto l'al-bero, stella compresa fino a farle spe-gnere completamente; a questo puntogli effetti luminosi ricominciano dalpasso 1, fino al 7 (come descritto detta-gliatamente nel riquadro) e così via.Ricordate che ogni gioco di luce duracirca 3 secondi, almeno utilizzando ilquarzo della frequenza prescritta nell'e-lenco dei componenti; infatti la veloci-tà dei giochi di luce è legata diretta-mente al clock, dato che la routineprincipale è "agganciata" alla frequen-za dell'oscillatore del microcontrollore.Ciò vuol dire che usando un quarzo da6 o 4 MHz gli effetti rallentano, rispet-tivamente a 3/4 della velocità standard(1 gioco ogni 2,25 secondi) ed a metà(1 gioco ogni secondo e mezzo).Per il resto, del circuito in sé non c'èmolto da dire: il PIC è alimentato tra-

mite un regolatore di tensione integrato(U1) che è il solito 7805; all'ingressoVal si applicano non meno di 9 volt,prelevabili da una pila a secco alcalinao dall'uscita di un alimentatore stan-dard, capace di erogare da 9 a 15 Vcc,ed una corrente appropriata. In linea dimassima, una batteria è sufficiente solomettendo non più di 5 led per fila men-tre se il nostro alberello prevede più ledoccorre usare un alimentatore che for-nisca non meno di 300÷500 milliam-père.


Detto questo vediamo come costruirela scheda dell'albero di Natale, parten-do dalla descrizione della centralina dicontrollo: tutti i componenti trovanoposto su una basetta stampata che vapreparata tramite fotoincisione, rica-vando la necessaria pellicola da unafotocopia della traccia lato rame visibi-le in queste pagine a grandezza natura-le. Una volta pronto lo stampato, infila-te e saldate le resistenze e il diodo D1(attenzione al suo verso: il catodo è ilterminale vicino alla fascetta colorata)quindi lo zoccolo per il microcontrollo-re: quest'ultimo orientatelo comemostra l'apposito disegno, in modo daavere il riferimento certo per quandoinserirete il chip. Disponete i conden-satori, prestando la dovuta attenzionealla polarità di quelli elettrolitici, e poiil quarzo da 8 MHz. Il regolatore 7805va montato appoggiandolo su un picco-lo dissipatore (ML26/TO-220) per caseTO-220, sagomato ad "U" ed aventeresistenza termica non maggiore di 18°C/W che è opportuno fissare con unavite da 3MA più il rispettivo dado,badando che nessun terminale tocchi ilmetallo del dissipatore; la saldatura èl'operazione da fare per ultima, com-pletato il fissaggio. Non dimenticate itre transistor, che devono essere monta-ti con la parte bombata verso il connet-tore di alimentazione (vedere disegnodi montaggio). Per le connessioni conle file di led e la stella in cima all'albe-ro inserite nel circuito delle morsettierea passo 5 mm, per c.s., tenendo presen-te che ne servono due bipolari ed unatripolare per la stella, e due a 2 poli perle file LINE1, LINE2, LINE3, ed ilrispettivo positivo comune. Quantoall'alimentazione, prevedendo di usarel'alimentatore da rete, abbiamo decisodi utilizzare una presa plug da stampa-

piano di montaggioELENCOCOMPONENTI

R1: 10 Ohm 1/2WR2: 10 Ohm 1/2WR3: 10 Ohm 1/2WR4: 4,7 KOhmR5: 4,7 KOhmR6: 4,7 KOhmR7: 4,7 KOhmR8: 470 OhmR9: 470 OhmR10: 220 OhmR11: 470 OhmR12: 470 OhmR13: 470 OhmC1: 220 µF 25VL

elettroliticoC2: 100 µF 16VL

elettroliticoC3: 100 nF multistratoC4: 22 pF ceramicoC5: 22 pF ceramico

D1: Diodo 1N4007

U1: 7805 regolatore

Q1: quarzo 8 Mhz

U2: PIC 16F84 programmatoCod. MF 312

T1: BC547 T2: BC547 T3: BC547

Varie:- zoccolo

9 + 9;- morsettiere

2 poli (4 pz.);

- morsettiera 3 poli;

- plug dialimentazione;

- dissipatore per TO220;

- circuito stampato cod. S312.

il nostro prototipo montato e collaudato


Per realizzare l’albero consigliamo duealternative (anche se tutto è legato allavostra fantasia), che riteniamo le piùlogiche e realizzabili; la prima consistenell'acquistare un pino sintetico di pic-

zando gli spezzoni di filo precedente-mente spelati per 2-3 mm, collegate tradi loro tutti i catodi della prima serie diled utilizzando il filo come ponticellotra un led e l’altro. Effettuate la stessa

operazione per gli anodi dei diodi. Aquesto punto ripetete l’operazione perle altre due file di led. Congiungeteinsieme i tre fili che rappresentano l’a-nodo delle tre linee e collegateli al

Riassumiamo i possibili giochi diluce, fermo restando che essi si sus-seguono nell'ordine indicato, e cheal termine dell’ultimo si ricominciacon il primo:

1) si accende la sola stella, e sialternano i led delle punte (LD1,LD2, LD3, LD4, LD5) e quello/idel centro (LD6);

2) la stella è accesa a luce fissa,mentre le file di led dell'albero(LINE1, LINE2, LINE3) siaccendono due alla volta, men-tre la terza si spegne; pratica-mente prima si accendono la 1 ela 2, e la terza è ferma, poi que-sta si illumina e si spegne laseconda, eccetera;

3) tutte e tre le file dell'albero sonoaccese, le punte della stella siaccendono in rotazione, unadopo l'altra, mentre il centrolampeggia;

i giochi di luce to: essa prende posto in corrispondenzadelle piazzole Val. Terminato il mon-taggio del circuito, controllate le salda-ture, infilate il microcontrollore giàprogrammato con l'apposito softwarenello zoccolo, badando di far coincide-re la sua tacca con quella di quest'ulti-mo, e provvedendo affinché nessunpiedino si pieghi sotto il corpo. A que-sto punto la scheda di comando è pron-ta, ed occorre pensare a come prepara-re l'albero.

COSTRUZIONE DELL'ALBERO

cole dimensioni (alto non più di 1metro) e addobbarlo con luci pilotatedalla centralina, la seconda nel costrui-re effettivamente l'albero con tre spira-li fatte di filo di rame smaltato, avvolteattorno ad un tronco comune costituitodall'intreccio di più conduttori di rame,sufficientemente rigidi. Vediamo primacome addobbare un alberello già esi-stente: per prima cosa dovete realizzaretre file di diodi led collegati in paralle-lo. Preparatevi una serie di spezzoni difilo della stessa lunghezza (rappresentala distanza tra ogni led) tagliate moltocorti i terminali dei diodi led e, utiliz-

lato rame in scala 1:1La costruzione dell’albero di natale elettronico

rappresenta la parte più creativa del pro-getto. La nostra collaboratrice ha pensato di realizzare tre spirali di filo in rame avvolte

intorno ad un “tronco”, realizzato anch’essocon più fili di rame intrecciati. Ha poi saldato

direttamente i terminali dei led collegando l’anodo al tronco (che rappresenta il comunepositivo) e il catodo alla spirale, avendo curadi rimuovere la smaltatura del rame nei puntidi saldatura. Tutto questo ripetuto per 60 led

combinati a piacimento sulle tre spirali. La punta dell’albero è stata sagomataa forma di stella a cinque punte con

centro luminoso ed è stata gestita dalle apposite linee del micro.


morsetto V+ mentre i tre fili del catododelle tre linee ai morsetti L1, L2 e L3.Potete ora avvolgere le tre file di ledintorno al vostro albero di Natale comese fossero le classiche “luci lampeg-

intrecciarli fino ad ottenere il tronco,quindi stagnarli in cima ed in bassooppure utilizzare un tubo in rame abba-stanza spesso. Se il rame è smaltato ènecessario grattare via la smaltatura

gata al punto centrale (rappresentatodal tronco precedentemente costruito)per il +5V in comune, e le altre perogni fila di led che si realizzanomediante tre spirali; ciascuna deveessere formata da filo di rame smaltatodel diametro di 1,2÷1,5 mm, daraschiare e stagnare alla partenza suuna delle piazzole quindi avvolgerleverso la cima, stringendo sempre di piùil raggio; alla fine, in punta, senzaraschiare lo smalto (i conduttori delletre file devono restare isolati...) intrec-ciate i fili tra loro e fermateli alla som-mità del tronco. Per montare i led dellefile raschiate con la punta di un paio diforbici le zone dove dovete fare le sal-dature, e stagnate i catodi sulla spirale;dovrete saldare gli anodi sul tronco,che è il positivo comune, magari pro-lungando il conduttore con spezzoni difilo. Lasciate le spirali abbastanzalente, in modo da potervi introdurre lapunta del saldatore. Infine, qualunquesia la soluzione adottata per l'albero, lastella dovete farla con del filo di rameda 1,2÷1,5 mm di diametro, attorci-gliandone la base sul tronco e saldan-dola ad esso; ricordate che la sagomadeve avere 5 punte, su ciascuna dellequali dovete stagnare l'anodo di uno deirispettivi led. I catodi devono esserecollegati ciascuno ad un conduttore cheva ai morsetti 1, 2, 3, 4, 5 della morset-tiera vicina al quarzo, cioè quellasiglata LED; al 6 si connette il filo cheporta al catodo del led centrale, il cuianodo va saldato, realizzando una con-nessione rigida, alla sagoma a stella(positivo comune). Riepilogando dicia-mo i punti 1, 2, 3, 4, 5 e 6 della mor-settiera grande vanno collegati ciascu-no con un filo ai rispettivi led postisulla stella, ed uniti dal conduttorecomune, a sua volta stagnato sul troncoe quindi connesso alla piazzola +V dibase. Le piazzole della basetta (quellache fa da piedistallo) su cui sono sta-gnati gli inizi delle tre spirali bisognacollegarle ciascuna con un filo allelinee 1, 2, 3, ovvero ai morsetti omoni-mi della morsettiera piccola. Fatto que-sto l'albero è pronto per l'uso: prendeteun alimentatore capace di dare 9÷15volt c.c. ed una corrente di 300÷500 m,verificate che il suo spinotto abbia lapolarità positiva sul contatto interno,poi inseritelo nella presa del circuitostampato; dopo pochi istanti dovreste

4) si accende un led della stellaper volta, dando l'impressio-ne che ruoti un punto lumi-noso, aumentando progressi-vamente la velocità di rota-zione; il centro lampeggia,mentre le file dell'alberosono accese a luce fissa;

5) i led delle punte della stellasi accendono uno dopo l'al-tro, illuminando alla finetutta la stella; il centro lam-peggia, mentre le file sonosempre accese;

6) le file dei led dell'albero sispengono in dissolvenza(lentamente...) quindi vsiaccendono alla massimaluminosità; la stella restasempre accesa;

7) lampeggiano i led delle trefile, e la stella è tutta accesaa luce fissa.

dell'alberello

PER IL MATERIALEIl progetto descritto in queste pagine è disponibile in scatola dimontaggio (cod. FT312K) al prezzo di 56.000 lire. Il kit com-prende tutti i componenti, un tubo in rame per il tronco, il filo dirame per le spirali, 20 led rossi, 20 led gialli, 20 led verdi, altri 5led rossi e 3 gialli per la stella, la basetta e il micro programma-to. Quest’ultimo è disponibile anche separatamente a 35.000 lire(cod. MF312). Il materiale va richiesto a: Futura Elettronica, V.leKennedy 96, 20027 Rescaldina (MI), tel. 0331-576139.

gianti natalizie” che si trovano in com-mercio. Naturalmente, per il buon fun-zionamento dell'insieme occorre evita-re che i terminali vicini si tocchino.Se optate per l'autocostruzione di unalbero in metallo (tipo quello raffigura-to in queste pagine), dovete prenderedei fili di rame abbastanza spesso ed

prima di effettuare qualsiasi saldatura.Come base utilizzate una basetta rama-ta, di dimensioni adeguate a fare dapiedistallo che va divisa in quattro zoneo piazzole (potete fare la divisionescavando il rame con la punta di uncacciaviti, fino a vedere il supporto divetronite) di cui una deve essere colle-

TRASMETTITORERICEVITORE

PUNTO-PUNTO

AUTOMAZIONE


Isistemi via radio di controllo a distanza possonoessere suddivisi in due categorie: quelli che comune-

mente vengono chiamati radiocomandi ed i cosiddettiradiocontrolli. Alla prima categoria appartengono queisistemi composti da un ricevitore ed un trasmettitoreutilizzati per l’apertura di cancelli elettrici, l’at-tivazione di impianti antifurto, l’apertura delleportiere delle autovetture, eccetera.I trasmettitori impiegati inquesti sistemi sonomolto piccoli, spes-so a forma diportachiavi, edhanno unap o t e n z am a s s i -ma di10 mW,potenzache con-sente unaportata massi-ma di circa 50÷100metri. L’impiego di questidispositivi fa ormai parte dellanostra attività quotidiana: quasi non ciaccorgiamo di usarli eppure ne abbiamo sicuramentealmeno un paio in tasca. Ovviamente, per evitare possi-

bili interferenze, tutti questi sistemi sono codificati,ovvero la portante radio generata viene modulata da

differenti sequenze di impulsi. I sistemi di con-difica più diffusi si basano sull’impie-

go di integrati specifici comel’UM86409 o

l’MC145026 oppu-re utilizzanomicrocontrolloriopportunamente

programma-ti che con-sentono dio t t e n e r e

miliardi dicombinazioni o

che modificano ilcodice con una sequenza

casuale (rolling code). Allafamiglia dei radiocontrolli appar-

tengono, invece, tutti quei dispositiviper collegamenti punto-punto in grado di

coprire tratte molto più lunghe, anche dell’or-dine di decine di chilometri. Ovviamente le

potenze utilizzate sono molto più elevate (fino a 5÷10watt) e spesso viene fatto uso di antenne direttive permigliorare ulteriormente le prestazioni del sistema.Questi apparati vengono utilizzati negli allarmi a

di Arsenio Spadoni


distanza, per l’attivazione di apparecchiature remote(fari, pompe, ponti radio, ecc.) e più in generale in tuttiquei casi ove sia necessario attivare o disattivare un dis-positivo con comando elettrico posto molto lontano. Ilprogetto descritto in queste pagine consente, appunto,di ottenere questi risultati con un costo decisamentecontenuto. Ovviamente in questo caso iltrasmettitore non è portatile e pur nonpresentando dimensioni molto grandi nonsta sicuramente nellatasca della giacca.Il nostro sistemafunziona inU H F(prec i -samente a4 3 3 , 9 2MHz) ed ècomposto daun trasmettitore adue canali con unapotenza di uscita di 400mW e da un ricevitore, sem-pre a due canali, con uscite arelè (contatti puliti). Il tutto funzionaa 12 volt continui. L’attivazione del tra-smettitore può essere effettuata manualmente (median-te pulsanti) oppure tramite una tensione; per le uscite è

possibile selezionare il modo di funzionamento astabi-le (ad impulso) o bistabile (a memoria). Nel primo casoil relè di uscita resta attivo sino a quando in ingresso è

presente il segnale generato dal TX; nellaseconda ipotesi il relè commuta e rimane

nel nuovo stato anche quandoviene a mancare il segnale

del TX. Un nuovosegnale provoca il

ritorno allostato iniziale

e così via.A dif-

feren-za di

a l t r isistemi

utilizzati perquesti scopi, il pro-

getto proposto in questepagine, presenta un costo molto

contenuto e può essere facilmente realiz-zato da chiunque grazie all’impiego – nello sta-

dio di alta frequenza – di moduli Aurel già tarati e per-fettamente funzionanti. Questa volta abbiamo riservatoparticolare attenzione allo stadio di ricezione; comenoto, infatti, in un collegamento punto-punto, le pre-stazioni del sistema dipendono, oltre che dalla potenza

Un economico sistema percontrollare a distanza

l’attivazione di qualsiasiapparecchiatura elettrica oelettronica. Due canali concodifica digitale, uscite a

relè con possibilità difunzionamento astabile o

bistabile, portata massimadi alcune decine di

chilometri. Il sistemautilizza due moduli Aurel

dalle caratteristiche eccezionali: un

trasmettitore da 400 mWed un ricevitore

particolarmente sensibile.


del trasmettitore, anche dalla sensibili-tà e selettività del ricevitore. In questocaso abbiamo fatto uso di un nuovoricevitore supereterodina (STD-LC)che abbina ad un costo contenutoun’ottima sensibilità ed una altrettantobuona selettività. Per dare delle indica-zioni il più possibile precise relativealla portata di questo sistema, abbiamoeffettuato numerose prove in differentiambienti e con differenti antenne. Cirendiamo conto che le prove di portatasono molto soggettive ma purtroppo èil dato che interessa maggiormente chideve installare un sistema del genere.Nel corso delle prove abbiamo utilizza-to tre tipi di antenne: in gomma flessi-bile (Aurel AG433), a stilo da ¼ d’on-da (Aurel AS433) e direttiva a 5 ele-menti (Cushcraft Yagis Dual Band).Nel primo caso abbiamo effettuato deicollegamenti in assenza di ostacoli di800 metri mentre la portata in ambien-te urbano (molte case tra TX e RX) èstata di poco superiore ai cento metri.Per effettuare la prova in assenza diostacoli abbiamo collocato il ricevitorecon la relativa antenna all’interno delnostro capannone ad una altezza dicirca 2 metri e siamo andati col tra-smettitore (tenuto in mano) a circa 800metri di distanza nella direzione dovenon ci sono case ma solo campi colti-

vati ed alberi. La stessa prova effettua-ta con la stilo AS433 ha consentito uncollegamento di oltre 2 chilometri. Inquesto caso entrambe le antenne eranoposte a circa 2 metri di altezza con unadeguato piano di massa. Sicuramentecon queste antenne avremmo potutoottenere una portata maggiore ma nonabbiamo potuto verificare la cosa inquanto, nel nostro caso, oltre i due chi-lometri inizia un centro urbano concase e capannoni. Tuttavia la prova chepiù ci ha sorpreso (favorevolmente) èstata quella con le antenne direttive. A

tale scopo abbiamo montato la primaantenna sul tetto del capannone doveha sede la nostra società e siamo anda-ti con la seconda sul monte Cornizzolo(sopra Erba) a 1.000 metri di altezza,ad una distanza di oltre 20 chilometri inlinea d’aria. Nonostante ciò, il nostrotelecontrollo ha sempre funzionato per-fettamente. In conclusione, possiamoaffermare che questo sistema consentecollegamenti punto-punto tra i 100metri ed i 20 chilometri, in funzionedelle antenne utilizzate e degli ostacolipresenti lungo la tratta. Massima flessi-

schema elettrico trasmettitore

trasmettitore


bilità, dunque, con la possibilità - sce-gliendo opportunamente le antenne - disoddisfare le esigenze più varie. Dopoquesta lunga ma doverosa introduzio-ne, occupiamoci ora del circuito deltrasmettitore.

IL TRASMETTITORE

Come si vede nello schema a blocchi, ilsegnale radio generato dal moduloAurel TX-BOOST viene modulato contreni di impulsi a 12 bit corrispondentia 4096 combinazioni (viene utilizzata

piano di montaggio trasmettitore

R1: 220 KOhmR2: 47 KOhmR3: 22 KOhmR4: 4,7 KOhmR5: 1 KOhm R6: 2,2 KOhm R7: 2,2 KOhmR8: 2,2 KOhmR9: 4,7 KOhmR10: 1 KOhmR11: 1 KOhmC1: 470 µF 25VL elettroliticoC2: 470 µF 16VL elettroliticoC3: 100 nF multistratoC4: 10 µF 16VL elettroliticoC5: 100 pF ceramicoD1: Diodo 1N4007D2: Diodo 1N4148D3: Diodo 1N4007D4: Diodo 1N4148D5: Diodo 1N4007

D6: Diodo 1N4007T1: BC557 Transistor PNPT2: BC547 Transistor NPNLD1: LED rosso 5mmL1: VTK200U1: 7805U2: UM86409U3: Modulo Aurel TX433 BoostDS1: Dip switch 10 poliDS2: Dip switch 1 poloFC1: 4N25FC2: 4N25RL1: Relè 12V 1 scambio da c.s.P1: Pulsante n.a.P2: Pulsante n.a.

Varie:- zoccolo 3 +3 ( 2 pz. );- zoccolo 9 + 9;- morsettiera 2 poli ( 5 pz. );- stampato cod. S310.

ELENCO COMPONENTI TX


una codifica tipo UM86409); il livellodei primi 11 bit viene impostatomediante altrettanti dip-switch mentrequello del dodicesimo bit dipende daquale pulsante di attivazione vieneselezionato. Si ottengono così i duecanali a cui corrispondono due diffe-renti sequenze. Occupandoci più indettaglio dello schema, notiamo che,oltre ai due pulsanti, sono presentianche due ingressi fotoaccoppiati checonsentono l’attivazione dei canalisfruttando delle tensioni continue. Ivalori di R10 e R11 vanno modificati in

altri stadi vengono alimentati con unatensione di 5 volt fornita dall’integratoU1, un comune regolatore a tre pin chetrasforma i 12 volt di ingresso in unatensione a 5 volt. L’integrato codifica-tore U2 - sempre attivo - genera costan-temente un treno di impulsi (presentesul pin 17) che viene applicato all’in-gresso di modulazione (pin 2) delmodulo U3. Dal momento che il modu-lo Aurel normalmente non viene ali-mentato, tale modulazione non haalcun effetto. La sequenza generatadipende dalla posizione dei dip-switch

funzione della tensione disponibile peril controllo; i valori indicati nell’elencocomponenti (1 KOhm) sono adatti atensioni di attivazione comprese tra 5 e24 volt. Se la tensione è superiore ènecessario aumentarne in proporzioneil valore. Il trasmettitore funziona conuna tensione di alimentazione di 12volt continui che viene inviata al modu-lo radio U3 quando si chiudono i con-tatti del relè RL1. Pertanto, normal-mente il modulo non viene alimentato,al contrario della restante parte del cir-cuito che è sempre sotto tensione. Gli

ricevitore


piano di montaggio ricevitore

R1: 1 KOhmR2: 100 KOhmR3: 4,7 KOhmR4: 4,7 KOhmR5: 47 KOhmR6: 15 KOhmR7: 1 KOhmR8: 100 KOhmR9: 4,7 KOhmR10: 100 KOhmR11: 4,7 KOhmR12: 47 KOhmR13: 15 KOhmR14: 220 KOhmR15: 220 KOhmC1: 10 nF 250V

poliestereC2: 10 nF 250V

poliestereC3: 2,2 µF 25VL

elettroliticoC4: 100 µF 25VL

elettroliticoC5: 100 nF

multistrato

T4: BC557 Transistor PNP

LD1: LED rosso 5mmLD2: LED rosso 5mmU1: 7805

regolatoreU2: 4013U3: UM86409U4: UM86409

C6: 470 µF 25VL elettrolitico

C7: 100 nF multistrato


C9: 100 nF multistrato


C11: 100 pF ceramico

C12: 100 pF ceramico


D1: Diodo 1N4007D2: Diodo 1N4007D3: Diodo 1N4007T1: BC547

Transistor NPNT2: BC547

Transistor NPNT3: BC557

Transistor PNP

U5: Moulo STD LCDS1: Dip switch 10 p.DS2: Dip switch 1 p.DS3: Dip switch 2 p.DS4: Dip switch 2 p.RL1: Relè 12V

1 scambio c.s.RL2: Relè 12V

1 scambio c.s.

Varie:- zoccolo 9 + 9

( 2 pz. );- zoccolo 7 + 7;- morsettiera 2 poli;- morsettiera 3 poli

( 2 pz. );- stampato

cod. S311.

schema elettrico

ricevitore

ELENCO COMPONENTI RX


DS1 e DS2 nonché dal pulsante premu-to. Ricordiamo che le linee di controlloA1÷A12 presentano normalmente unlivello alto in quanto dispongono diresistenze di pull-up interne. A riposo,dunque, la linea A12 presenta un livel-lo logico alto. Premendo il pulsante P1(o attivando il TX con l’ingresso IN1)mandiamo in conduzione il transistorT2 che a sua volta attiva il relè alimen-tando così il modulo TX-BOOST. Laportante radio generata viene dunquemodulata da una sequenza di impulsi ilcui ultimo bit presenta un livello logicoalto. Se premiamo P2 (o attiviamo l’in-gresso IN2) otteniamo lo stesso effettograzie all’entrata in conduzione di T1 eT2; in questo caso, tuttavia, l’ultimo bitdella sequenza presenta un valore logi-co basso in quanto la linea A12 vieneposta a massa da D2/P2. Il circuitoresta in trasmissione per tutto il tempodurante il quale il pulsante viene man-tenuto premuto. In genere bastano unpaio di secondi per ottenere un ricono-scimento più che sicuro da parte delricevitore. In ogni caso, nella funziona-lità astabile, il relè di uscita del ricevi-tore resta chiuso per tutto il tempo diattivazione del pulsante. A riposo il cir-cuito consuma pochi milliampere men-tre durante la trasmissione l’assorbi-mento complessivo raggiunge i 100mA circa. Per incrementare la potenzaRF è possibile aumentare la tensione dialimentazione fino a 15÷18 volt; inquesto caso, tuttavia, è consigliabilenon mantenere in trasmissione il circui-

to per più di 5÷10 secondi. Passiamoora ad analizzare il ricevitore: lo sche-ma a blocchi ne chiarisce il funziona-mento. Il segnale radio viene captato edemodulato da un apposito moduloricevitore Aurel: all’uscita di questostadio troviamo il treno di impulsi, cosìcome è stato generato dal trasmettitore.Questo segnale viene inviato a dueintegrati decodificatori le cui linee dicontrollo, sino all’undicesimo bit, sonoin comune tra loro. Cambia il livellodel dodicesimo bit, che in un caso pre-senta un livello alto e nell’altro basso.E’ evidente che le uscite dei due deco-der si attiveranno in presenza dellasequenza di bit generata - nel trasmetti-tore - dalla pressione di P1 o da P2.Ciascuna uscita può pilotare diretta-

mente un relè (funzionamento adimpulso) ma è anche prevista la possi-bilità di ottenere un funzionamento ditipo bistabile (a memoria) facendo usodi un flip-flop. In questo modo pre-mendo e rilasciando il pulsante delprimo canale si ottiene la commutazio-ne del relè che resta in questo stato sinoa quando non viene premuto unaseconda volta lo stesso pulsante. Mavediamo più da vicino lo schema elet-trico.

IL RICEVITORE

Il circuito viene alimentato con unatensione continua di 12 volt che in real-tà viene applicata solamente allo stadiodi uscita nel quale vengono utilizzati idue relè; tutti gli altri circuiti funziona-no con una tensione di 5 volt fornita dalregolatore a tre pin U1, un comune7805. Con i 5 volt stabilizzati forniti daquesto componente vengono dunquealimentati i due integrati decodificatori(U3, U4), il doppio flip-flop 4013 (U2)ed il modulo ricevente Aurel (U5), unnuovissimo ricevitore AM superetero-dina dal costo contenuto e dalle pre-stazioni eccellenti. Si tratta del modu-lo denominato STD-LC, un ricevitorea singola conversione dal prezzo conte-nuto, di poco superiore a quello deiricevitori superrigenerativi. Rispetto aquesti ultimi, l’STD-LC presenta lamedesima sensibilità (-100 dBm) ma labanda passante risulta molto più stretta(500 KHz a -3dB). Ciò rende il modu-lo ricevente meno sensibile nei con-fronti di eventuali disturbi ambientali

Utilizzando un sistema trasmissione-ricezioneequipaggiato di antenne stilo tipo AS433montate su di un apposito piano dimassa si ottengono ottimi risul-tati mantenendo il costocomplessivo moltocontenuto. Nellenostre proves i a m oriusciti ad ottenereuna portata superio-re ai due chilometri in

l’unita di trasmissione

la scheda del ricevitore montata e collaudata


consentendo di ottenere dallo stessoprestazioni globalmente superioririspetto ai ricevitori supereattivi. Iltutto si traduce (a parità di potenza ero-gata dal trasmettitore) nella possibilitàdi ottenere una portata decisamentesuperiore. Il modulo STD-LC necessitadi una tensione di alimentazione stabi-lizzata di 5 volt ed assorbe appena 3,5mA. L’ingresso di antenna fa capo alpin 3 mentre il segnale decodificato esquadrato è disponibile sul pin 14. Latensione di alimentazione va applicatatra i piedini 1 e 15 (positivo) e 2-7-11(negativo). Il treno di impulsi disponi-bile all’uscita di questo modulo vieneapplicato agli ingressi dei due integratidecodificatori UM86409 (U3 e U4),precisamente al piedino 16 di ciascun

chip. In questo caso entrambi gli inte-grati UM86409 funzionano comedecodificatori in quanto il pin 15(mode) è collegato a massa. Se osser-viamo lo schema del trasmettitore - nelquale viene utilizzato lo stesso integra-to - notiamo che il pin 15 è collegato alpositivo di alimentazione: così l’inte-grato si comporta come codificatore. Iterminali dei due integrati corrispon-denti ai bit A1 e A11 sono in comune evengono controllati dai dip-switch DS1e DS2; ovviamente questi deviatorivanno settati con lo stesso codiceimpostato nel trasmettitore. La lineaA12 di U3 è collegata in maniera per-manente al positivo mentre la stessalinea di U4 è collegata a massa. In que-sto modo il decoder U3 si attiva quan-

do giunge il treno di impulsi generatodalla pressione del pulsante P1 del tra-smettitore mentre U4 si attiva quandoviene premuto P2. Quando giunge lacorretta seguenza di bit, il piedino 17del decodificatore passa da un livelloalto ad un livello basso; nel caso vengapremuto il pulsante P1 del trasmettito-re, è il piedino 17 di U3 a cambiarestato passando da un livello di 5 volt adun livello di 0 volt. Ciò determina l’en-trata in conduzione di T3 e T4 (suppo-nendo chiuso DS4/1) e quindi l’attiva-zione del relè di uscita corrispondenteal primo canale. Analogamente, se iltreno di impulsi ricevuto è stato gene-rato dalla pressione del pulsante P2 deltrasmettitore, il pin 17 di U4 passa daun livello alto ad un livello basso pro-vocando l’entrata in conduzione di T4e T1 (supponendo DS3/1 chiuso) equindi l’attivazione del secondo relè. Inentrambi i casi, oltre ai relè, si attivanoanche i led collegati in parallelo. Leuscite restano attive fino a quandoviene mantenuta la pressione sul tastoP1 o P2 del trasmettitore. A tale propo-sito ricordiamo che i due pulsanti nonpossono essere premuti contempora-neamente. Per ottenere un funziona-mento bistabile delle uscite (o anche diuna sola) è necessario aprire i deviatoriDS3/1 e DS4/1 e chiudere DS3/2 eDS4/2. In questo modo vengono inseri-ti in serie alle linee di uscita i due flip-flop presenti all’interno di U2, uncomune integrato CMOS di tipo 4013.Nel caso del primo canale, il riconosci-

i moduli SMD utilizzati

l’unita di ricezioneI risultati migliori con le antenne AS433 si ottengonoposizionandole a circa 2 metri di altezza. Sicuramente,

rispetto alle prove effettuate, con queste anten-ne avremmo potuto ottenere una portata mag-

giore ma non è stato possibileverificare la cosa in

quanto, oltre i duechilometri, dalla

postazione ditrasmissio-

ne, vi era uncentro abitato.

Per quanto riguarda la rice-zione abbiamo fatto uso di un

nuovo ricevitore supereterodi-na della AUREL (STD-LC)che abbina ad un costo conte-

nuto un’ottima sensibilità eduna altrettanto buona selet-

Come trasmettitore abbiamo optato peril modulo ibrido SMD a 433,92 MHz

(con risuonatore SAW) in grado di erogare in antenna una potenza RF di400 milliwatt effettivi con 12 volt di alimentazione che ci ha permesso

di coprire distanze notevoli.

PIN-OUT:1=+5V; 2,7,11=GROUND; 3=ANTENNA;

13=TEST POINT; 14=OUT; 15=+5V.

PIN-OUT:1=GROUND; 2=INGRESSO;

4,5,7,9,12,13=GROUND; 11=ANTENNA; 15=Vcc (12÷18V).


mento del treno di impulsi relativo pro-voca il passaggio da basso ad alto dellivello logico presente sul pin 3 (CK)del primo flip-flop presente in U2. Ciòdetermina la commutazione dell’uscitarelativa (Q, pin1) che cambia stato pas-sando da 0 a 1 o da 1 a 0. Quando siinterrompe l’invio della sequenza diimpulsi da parte del TX, il livello pre-sente sul pin 3 di U2 torna a livellologico basso ma ciò non ha alcun effet-to sull’uscita del flip-flop. In altreparole il nuovo stato viene mantenutoanche quando termina la trasmissione.Per modificare il livello di uscita ènecessario premere nuovamente il pul-sante di trasmissione di quel canale: ciòdetermina un nuovo fronte di salita sulpin di clock del flip-flop e la conse-guente commutazione del dispositivo.Le uscite dei bistabili presenti in U2sono connesse tramite DS3/2 e DS4/2ai transistor T1 e T2 che pilotano i relè;in altre parole lo stadio di uscita è iden-tico al caso precedente. Per evitare dimettere in corto circuito le uscite deiflip-flop non bisogna mai chiuderecontemporaneamente i dip 1 e 2 di DS3o DS4; qualora il modo di funziona-mento bistabile non interessi, l’integra-to U2 può anche non essere montato.Completano il circuito pochi altri com-ponenti: i diodi montati in parallelo allebobine dei relè per eliminare le extra-tensione prodotte dalla componenteinduttiva, le reti di clock dei dei due

decoder (R14/C11 e R15/C12) scelteper ottenere una frequenza di funziona-mento di 1 KHz circa, la rete di resetdei flip-flop (C3/R10) ed un po’ di con-densatori di filtro sparsi lungo la lineadi alimentazione per eliminare fenome-ni di motor-boating e più in generaleper rendere la tensione di alimentazio-ne perfettamente continua. Il diodo D3evita che il ricevitore possa essere dan-neggiato da eventuali inversioni dellatensione di alimentazione. Nel nostroprototipo abbiamo utilizzato relèminiatura con contatti in grado di reg-gere una corrente massima di 1 ampe-re; nel caso questo valore sia insuffi-ciente per la nostra applicazione, è pos-sibile attivare con le uscite del ricevito-re dei relè supplementari di maggiorpotenza (servo-relè). Ultimata l’analisidei due schemi elettrici non resta che

occuparci degli aspetti pratici di questoprogetto.

IL MONTAGGIODEL RADIOCONTROLLO

Per ciascun apparato abbiamo studiatoe realizzato un idoneo circuito stampa-to che potrà essere facilmente appron-tato ricorrendo alla fotoincisione, uti-lizzando come master una fotocopia(su carta traslucida ma anche su cartacomune) della traccia rame in dimen-sioni reali pubblicata in queste pagine.Quanti, invece, acquisteranno la scato-la di montaggio, troveranno tra i varicomponenti anche le due basette giàperfettamente incise, forate e serigrafa-te. Per evitare scambi di componenti,conviene montare un dispositivo allavolta iniziando dal trasmettitore. Tutti i

il settaggio dei dip-switch

Il trasmettitore modula il segnale radio generato dal modulo Aurel TX-BOOST tramite codifica tipo UM86409; il livellodei primi 11 bit viene impostato mediante DS1 (dip a 10 poli) e DS2 (dip a un polo) mentre quello del dodicesimo bitdipende da quale pulsante di attivazione viene selezionato. Questo vale su entrambe le schede. DS3 e DS4 presenti sulricevitore sono utilizzati per configurare il tipo di uscite come astabili o bistabili. E’ importante tener presente che, percambiare modalità è necessario invertire lo stato dei due microinterrutori del dip-switch interessato. Per settare corret-

tamente DS3 e DS4 attenersi alla tabella illustrata considerando che ogni altra combinazione non è valida

DDDD SSSS 1111 DDDDSSSS1111

DDDDSSSS3333

DDDDSSSS4444DDDDSSSS2222

DDDDSSSS2222

trasmettitore ricevitore modalità uscite

DS3 DS4 OUT1 OUT201 01 B B01 10 B A10 01 A B10 10 A A

0 = microinterruttore su OFF1 = microinterruttore su ONA = funzionamento astabileB = funzionamento bistabile


componenti vanno saldati direttamentealla basetta ad eccezione dei duefotoaccoppiatori e dell’integratoUM86409 per i quali abbiamo previstol’impiego di appositi zoccoli. Inseriteper primi i componenti con profilo piùbasso e quelli passivi; proseguite con icondensatori, i diodi, i dip-switch ed irelè. Non dimenticatevi di inserirel’impedenza di AF e di realizzare l’uni-co ponticello previsto. Per ultime mon-tate le morsettiere ed il modulo AurelTX-BOOST. Quest’ultimo può essereinserito sulla basetta in un solo verso(ovviamente quello corretto). A questopunto possiamo inserire i due fotoac-coppiatori e l’integrato codificatore neirispettivi zoccoli. I due pulsanti di atti-vazione vanno connessi alle relativemorsettiere con corti spezzoni di filo.Prima di dare tensione al circuito col-legate all’uscita RF un’antenna o uncarico fittizio; va bene anche uno spez-zone di filo rigido della lunghezza di17 centimetri: la cosa importante è nonlasciare mai il modulo TX-BOOSTsenza carico. Dopo aver collegato ilcircuito alla fonte di alimentazione a 12volt continui, verificate con un testerche sul piedino 18 dell’UM86409 (pindi alimentazione) sia presente una ten-sione continua di 5 volt. Settate ora gliundici bit disponendo i relativi dip-switch come meglio credete e provate apremere prima il pulsante P1 e poi P2.Verificate che il led si illumini e che il

relè entri in funzione. Con un testerpotete anche controllare la correnteassorbita dal circuito che deve passareda pochi milliampere a circa 100 mA.Se disponete di un ricevitore per radio-comando a 433,92 MHz con lo stessotipo di codifica e con la stessa frequen-za di clock potrete, settando opportuna-mente i dip-switch, verificare che il tra-smettitore generi la portante RF corret-tamente modulata. In caso contrarionon resta che ultimare la costruzionedel ricevitore. Come abbiamo detto inprecedenza, il nostro trasmettitore puòessere attivato, oltre che manualmentecon i due pulsanti, anche con una ten-sione continua generata, magari, da unsistema di controllo automatico conattivazione remota. Immaginiamo, adesempio, di voler controllare automati-camente l’apertura di una chiusa che

riempie un bacino a valle. Un sistemaautomatico di controllo del livello avalle genera una tensione quando illivello dell’acqua scende sotto un certolimite e questa tensione viene utilizza-ta per attivare il trasmettitore che invial’impulso di comando al ricevitore ilquale apre la chiusa. Quando l’acquasupera il livello massimo, la tensionenon viene più generata, il TX non tra-smette ed il ricevitore blocca la chiusa.Per verificare il funzionamento di que-sta sezione collegate all’ingresso IN1una tensione continua compresa tra 5 e24 volt e controllate che il circuito entriin funzione esattamente come nel casodi attivazione manuale. Se la tensionedi ingresso supera questo limite,aumentate in proporzione il valoredella resistenza R11. Effettuate la stes-sa prova con l’ingresso IN2 agendo, senecessario, sul valore di R10.Occupiamoci ora della realizzazionedel ricevitore. Anche in questo caso ilmontaggio non presenta particolari dif-ficoltà. Tutti i componenti trovanoposto su una basetta abbastanza com-patta ma non così miniaturizzata darendere difficoltoso il montaggio.Come nel ricevitore, per il montaggiodegli integrati abbiamo utilizzato gliappositi zoccoli; così facendo - in casodi mal funzionamento - è possibilesostituire rapidamente uno o più chip.Il modulo Aurel impiegato (il ricevito-re STD-LC) può essere inserito in unsolo senso sulla piastra; è anche possi-bile utilizzare il modulo ricevente NB-CE che pur presentando una disposi-zione dei pin differente, può essereinserito ed utilizzato senza problemi.La sequenza delle operazioni di mon-taggio del ricevitore è identica a quelladel trasmettitore; verificate, con i dise-

PER IL MATERIALE

Il progetto descritto in queste pagine è disponibile in due sca-tole di montaggio. Il trasmettitore (cod. FT310) al prezzo di58.000 lire ed il ricevitore (cod. FT311) al prezzo di 69.000lire. I kit comprendono tutti i componenti, la basetta forata eserigrafata e i moduli AUREL. Resta esclusa l’antenna. Tuttii prezzi sono comprensivi di IVA. Il materiale va richiesto a:Futura Elettronica, V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina (MI),tel. 0331-576139, fax 0331-578200.

Il nostro sistema funziona

in UHF (precisamente a 433,92 MHz) ed è

composto da un trasmettitore a due canali con una

potenza di uscita di 400 mW e da un ricevitore, sempre a

due canali, con altrettante uscite a relè.


gni che illustrano il montaggio, i valoridei componenti che via-via andate amontare sulla piastra. In caso di dubbiodate un’occhiata anche allo schemaelettrico. Particolare attenzione vaposta all’inserimento dei componentipolarizzati ed ai semiconduttori chevanno inseriti nel giusto verso.A montaggio ultimato, prima di daretensione, date un’ultima occhiata al cir-cuito verificando che tutti i componen-ti siano stati inseriti correttamente eche non si sia verificato qualche cortocircuito tra piste adiacenti durante lasaldatura. Anche in questo caso con-trollate con un tester che a valle delregolatore sia presente una tensione

continua di 5 volt. Non resta ora cheverificare il corretto funzionamento delcircuito.

IL COLLAUDO

A tale scopo disponete gli undici dip-switch che fanno capo a DS1 e DS2nello stesso modo impostato nel tra-smettitore e chiudete DS3/1 e DS4/1(funzionamento ad impulso). A propo-sito di questi ultimi due dispositivi,ricordiamo che i due deviatori di cia-scuno switch non vanno mai attivaticontemporeneamente; in altre parole vaprima portato da ON a OFF il dip atti-vo e poi va posto in ON l’altro deviato-

re. Durante le prime prove di funzio-namento è sufficiente utilizzare comeantenna uno spezzone di filo da 17 cen-timetri. Ponete trasmettitore e ricevito-re ad alcuni metri di distanza e provatea premere uno dei pulsanti del TX. Setutto funziona correttamente deve atti-varsi il led ed il relè del canale corri-spondente; l’uscita deve restare attivaper tutto il tempo durante il quale vienemantenuto premuto il pulsante.Effettuate la stessa prova con il secon-do pulsante e controllate che si attivianche il secondo canale. Se il ricevito-re non dà segni di vita verificate l’im-postazione dei dip: sicuramente c’è unadiscordanza tra quella impostata sul

Nel corso delle prove effettuate sono state utilizzate tre antenne diverse: in gomma flessibile (Aurel AG433), a stilo da ¼ d’onda (Aurel AS433) e direttiva a 5 elementi (Cushcraft Yagis Dual Band). Nel primo caso abbiamo effettuato dei collegamenti in assenza di ostacoli di 800 metri circa mentre la portata in ambiente urbano è stata di poco superiore ai

cento metri. La stessa prova effettuata con la stilo AS433, fissata ad un adeguato piano di massa, ha consentito un collegamento, in una zona priva di ostacoli, di oltre 2 chilometri. Tuttavia i risultati migliori sono stati ottenuti

utilizzando le antenne direttive che hanno permesso un collegamento ad oltre 20 chilometri in linea d’aria. Grazie a queste prove possiamo affermare che questo sistema consente collegamenti punto-punto tra i 100 metri

ed i 20 chilometri, in funzione delle antenne utilizzate e degli ostacoli presenti lungo il percorso.


ricorso a queste antenne è possibileeffettuare (in aria libera) collegamentipunto-punto di quasi un chilometromentre in presenza di ostacoli la distan-za si riduce in proporzione al numeroed al tipo degli ostacoli. Per ottenereprestazioni leggermente superiori èpossibile fare ricorso ad antenne a stiloda ¼ d’onda simili al modello AurelAS433; queste antenne presentano unrendimento molto buono se fissate adun piano di massa metallico. Non acaso durante le prove siamo riusciti adeffettuare collegamenti in aria libera dioltre 2 chilometri! Un risultato sicura-mente ottimo in considerazione dellasemplicità e del limitato costo dei cir-

stinta dalla scritta ANT mentre la calzava saldata alla adiacente piazzola dimassa. Ma i risultati più sorprendenti siottengono facendo uso di antenne diret-tive tipo YAGI a più elementi. Leantenne da noi utilizzate per le prove diquesto tipo (due Cushcraft Yagis DualBand a 5 elementi con guadagno di 8dB) hanno permesso di effettuare col-legamenti di oltre 20 chilometri inassenza di ostacoli. Tenendo conto cheesistono antenne direttive con unnumero maggiore di elementi che gua-dagnano oltre 20 dB è evidente che,anche questa distanza, sicuramenteinteressante, può essere facilmentesuperata. Trasmettitore e ricevitore

metalliche del contenitore onde evitarecorto circuiti. Per quanto riguarda l’ali-mentazione, ricordiamo che in entram-bi i casi l’assorbimento non supera i100 mA; per alimentare trasmettitore ericevitore vanno dunque più che benegli adattatori da rete in grado di eroga-re una tensione di 12 volt continui conuna corrente adeguata. E’ anche possi-bile utilizzare batterie (normali o ricari-cabili) tenendo conto che a riposo ilconsumo sia del trasmettitore che delricevitore non supera i 10 mA mentredurante la trasmissione il TX assorbe100 mA e il ricevitore assorbe al mas-simo 70 mA con entrambe le usciteattive.

trasmettitore e quella sul ricevitore. Aquesto punto verificate il funzionamen-to dei due flip-flop aprendo i dip DS3/1e DS4/1 e chiudendo DS3/2 e DS4/2.Con questa impostazione, premendo ilpulsante di trasmissione, il canale rela-tivo si deve attivare e deve restare atti-vo anche quando il pulsante viene rila-sciato. Il nuovo stato non cambia fino aquando non viene premuto nuovamen-te il pulsante relativo. Verificata in que-sto modo la funzionalità di trasmettito-re e ricevitore, non resta che effettuarele prove di portata utilizzando l’anten-na che meglio si adatta alle proprie esi-genze, soprattutto in funzione delladistanza che il sistema deve coprire.

LE PROVE DI PORTATA

Se la distanza tra RX e TX non è ecces-siva oppure tra i due dispositivi non c’èalcun ostacolo, è possibile utilizzareun’antenna a stilo in gomma flessibiletipo Aurel AG433 o similare. Questotipo di antenna si adatta facilmente aqualsiasi contenitore, plastico o metal-lico, e presenta elevate doti di flessibi-lità e resistenza meccanica. Facendo

cuiti di trasmissione e ricezione.L’antenna AS433 viene fornita concavo di alimentazione coassiale: l’ani-ma va saldata alla piazzola contraddi-

possono essere alloggiati all’interno dicontenitori plastici o metallici. In que-st’ultimo caso accertatevi che le pistedella basetta non tocchino le pareti

lato rame della scheda di trasmissione

lato rame della scheda di ricezione

SOMMARIO - Pannullo10 Elettronica In- dicembre ‘99 / gennaio ‘00 tre, quattro ... sei video,...

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