Telecamere
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1/3” CMOS
1/3” CMOS
1/3” CMOS
1/3” CMOS
380 Linee TV
380 Linee TV
380 Linee TV
380 Linee TV
3 lux (F1.2)
3 lux (F1.2)
3 lux (F1.2)
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f=3,6 mm, F2.0
f=3,6 mm, F2.0
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12 Vdc
12 Vdc
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12 x 12 mm
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con impronta a croce
12 x 12 mm
Vite con impronta a croce
a testa bombata
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Vite con impronta a croce
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CMOS
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1/4” CMOS
240 Linee TV
380 Linee TV
2 lux (F=1.2)
1,5 lux (F=1.2)
f=3,7 mm, F=2.0
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2,5÷12 Vdc
9 x 9 x 20 mm
9 x 9 x 20 mm
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Tipo
Elemento sensibile
Risoluzione
Sensibilità
Ottica
Alimentazione
Dimensioni
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Teleca
CMOS
B/N
sistema standard
PAL (colori)
sistema standard
PAL (colori)
1/3” CMOS
1/3” CMOS
380 Linee TV
380 Linee TV
3 lux (F1,2)
1 Lux (con F=1.2)
f=3,6 mm, F2.0
f=4,3 mm, F2.0
12 Vdc
5÷12 Vdc
12 x 12 mm
28 x 24 mm
FR125 - € 44,00
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Fornita in elegante
cofanetto.
Completa di
adattatore
video con presa
di alimentazione.
Elemento sensibile
Risoluzione
Sensibilità
Ottica
Alimentazione
Dimensioni
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PAL (colori)
Tipo
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Elemento sensibile
Risoluzione
Sensibilità
Ottica
Alimentazione
Dimensioni
sistema standard
CCIR (B/N)
1/3” CMOS
sistema standard
CCIR (B/N)
1/3” CMOS
sistema standard
CCIR (B/N)
1/4” CMOS
sistema standard
CCIR (B/N)
1/4” CMOS
te inclus
Sistema standard
PAL (colori)
1/3” CMOS
1/3” CMOS
1/3” CMOS
380 Linee TV
380 Linee TV
380 Linee TV
4 Lux (F1.4)
f=5 mm, F4.5
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12 Vdc - 20 mA
3 Lux (F1.2)
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28 x 17 x 31 mm
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Da circuito
stampato
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1/4” CMOS
sistema standard
CCIR (B/N)
1/3” CMOS
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CCIR (B/N)
1/3” CMOS
240 Linee TV
380 Linee TV
380 Linee TV
240 Linee TV
240 Linee TV
380 Linee TV
240 Linee TV
0,2 Lux (F1.2)
f=4,3 mm, F2.0
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PIN-HOLE
7÷12 Vdc - 20 mA
0,5 Lux (F1.4)
2 Lux (F1.4)
2 Lux (F1.4)
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f=7,4 mm, F2.8
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12 Vdc - 50 mA
0,5 Lux (F1.4)
f=3,5 mm, F2.6
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28 x 17 x 31 mm
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15
CONTROLLO DI TONI E VOLUME STEROFONICO
Consente di dotare qualsiasi ampliﬁcatore audio stereo di un efﬁcace controllo di toni e
volume.La larghezza di banda di 500 kHz, la distorsione inferiore allo 0,005 % e il rapporto segnale/rumore di 98 dB gli conferiscono prestazioni hi-ﬁ. Guadagno unitario con
potenziometri in posizione centrale. Completo di stadio di alimentazione.
24
LETTORE / SCRITTORE PER SMART CARD ACOS2
Speciﬁcamente progettato per semplici ma sicure operazioni di monetica quali gettoniere, borsellini elettronici o contatori di crediti virtuali, è in grado di leggere e scrivere le
smart card di tipo ACOS2. È dotato di tastiera e display con cui modiﬁcare e visualizzare
il saldo crediti contenuto nella smart card. Alimentabile a batteria per un impiego
portatile.
39
RADIOCONTROLLO 16 CANALI PER VELBUS
Permette di comandare via radio 16 carichi collegati a dispositivi Velbus. Si comporta esattamente come il controllo a pulsanti VMB8PB, ma il comando avviene tramite uno o più
trasmettitori. Utilizza una scheda seriale VMB1RS per convertire i comandi ricevuti in stringhe di dati compatibili con gli impianti Velbus.
pag. 48
pag. 24
Sommario
48
ANTI JAMMER PER TELEALLARME GSM
Teleallarme GSM, dotato di funzione anti-Jammer, da abbinare a qualsiasi impianto
antifurto. Il sistema, composto da due unità GSM, garantisce la massima sicurezza veriﬁcando periodicamente il corretto funzionamento dell’impianto radio. In caso di manomissione o disturbo interviene una seconda unità GSM che invia i messaggi di allarme.
59
RADIOCOMANDO 4 CANALI ROLLING CODE
Dispone di uscite a relé, attivabili ad impulso o a livello, con le quali comandare
l’attivazione di utilizzatori funzionanti a bassa tensione; particolarmente sicuro grazie
all’adozione di un innovativo modulo Aurel che contiene sia la sezione a radiofrequenza
che la decodiﬁca Keeloq a codice variabile.
69
OSCILLOSCOPIO PER PC: SOFTWARE E TARATURA
Dopo la descrizione dell’hardware, dedichiamo questa puntata alle operazioni di
taratura necessarie per rendere operativo il nostro strumento. Presentiamo anche il
software per PC fornito a corredo dello strumento e iniziamo la descrizione delle DLL con
cui creare programmi personalizzati.
79
LOCALIZZATORE MAMBO, IL SET DI COMANDI
Il localizzatore GPS portatile Mambo dispone di un set di comandi di conﬁgurazione
molto completo e versatile. Iniziamo a conoscere ed utilizzare tali comandi proponendo
una serie di esempi pratici che consentono di prendere conﬁdenza sia con la sintassi che
con le modalità di utilizzo.
81
LIQUID CRYSTAL DISPLAY - DALLA TEORIA ALLA PRATICA
Impariamo a conoscere e utilizzare uno dei componenti elettronici più interessanti: il
display LCD. Scopriamo tutti i segreti del controller graﬁco Samsung KS0713, un chip
potente e completo, in grado di gestire sia le comunicazioni con il microcontrollore che
la visualizzazione graﬁca.
ELETTRONICA IN
www.elettronicain.it
Rivista mensile, anno XIII n. 118
MAGGIO / GIUGNO 2007
Direttore responsabile:
Arsenio Spadoni
([email protected])
Redazione:
Cristiano Ruggeri, Davide Scullino, Gabriele Daghetta,
Paolo Gaspari, Boris Landoni, Alessandro Sottocornola.
([email protected])
Graﬁca:
Alessia Sfulcini, Anna Molon
([email protected])
Ufﬁcio Pubblicità:
Monica Premoli (0331-799775).
([email protected])
Ufﬁcio Abbonamenti:
Elisa Guarniero (0331-799775).
([email protected])
DIREZIONE, REDAZIONE, PUBBLICITA’:
VISPA s.n.c. - via Adige 11 - 21013 Gallarate (VA)
Telefono 0331-799775 Fax 0331-778112
Abbonamenti:
Annuo 10 numeri Euro 36,00 Estero 10 numeri Euro 78,00
Le richieste di abbonamento vanno inviate a: VISPA s.n.c.
via Adige 11, 21013 Gallarate (VA) tel. 0331-799775.
Distribuzione per l’Italia:
SO.DI.P. Angelo Patuzzi S.p.A.
via Bettola 18 - 20092 Cinisello Balsamo (MI)
Telefono 02-660301 Fax 02-66030320
Stampa:
ROTO 3 srl - Via Turbigo, 11/b -20022 CASTANO PRIMO (MI)
Elettronica In:
Rivista mensile registrata presso il Tribunale di Milano con il n. 245 il
3-05-1995. Una copia Euro 4,50, arretrati Euro 9,00 (effettuare versamento sul CCP n. 34208207 intestato a VISPA snc).
Poste Italiane Spa - Spedizione in abbonamento Postale - D.L.
353/2003 (conv. in L. 27/02/2004) art.1 comma 1 - DCB Milano.
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vietata la riproduzione, anche parziale, la traduzione e più in
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sfruttamento a carattere commerciale e industriale. Tutti
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Editrice.
© 1995÷2007 VISPA s.n.c.
2
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all’USPI, Unione Stampa
Periodica Italiana
Iscrizione al Registro Nazionale della Stampa
n. 5136 Vol. 52 Foglio 281 del 7-5-1996
e al ROC n. 3754 del 27/11/2001
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Editoriale
15
24
39
48
59
Ragazzi, non fatevi fregare!
Solitamente questo spazio, pur essendo dedicato ad argomenti più
generali, affronta temi che, in ogni caso, sono in qualche modo legati al
mondo dell’elettronica, della tecnologia o dell’innovazione scientiﬁca.
Questo mese, tuttavia, vorrei fare uno strappo alla regola per affrontare
brevemente un argomento che con l’elettronica non ha niente a che spartire,
se non per il fatto che riguarda una categoria di persone (i giovani) alla quale
appartiene la maggior parte dei nostri lettori.
In questi mesi governo e sindacati stanno discutendo sul famoso “scalone”,
quella norma (oltretutto approvata alcuni anni fa da tutti, sindacati compresi)
che innalza l’età pensionistica da 57 a 60 anni. Da alcune parti si vorrebbe diluire questo innalzamento in un periodo di tempo più lungo. Questo
atteggiamento nasconde anche una forte opposizione ad elevare ulteriormente
l’età alla quale andare in pensione.
Io non mi intendo di politica né voglio occuparmene. So solo che mio padre
ha 86 anni, gode di ottima salute ed è in pensione da quando ne aveva 52;
mio madre lo stesso. E se mi guardo attorno vedo persone di 60-65 anni che,
anche sul piano ﬁsico, fanno concorrenza ai ventenni. Questa sensazione è
avvalorata dalle statistiche che ci confermano che le aspettative di vita sono
cresciute in maniera vertiginosa negli ultimi decenni (attualmente siamo,
mediamente tra uomini e donne, sopra gli 80 anni).
A questo punto mi domando: in quale mondo vivono coloro che si
oppongono all’innalzamento dell’età pensionistica? Chi potrà mai pagare
le pensioni per 20, 30 e magari anche 40 anni ai nostri padri e nonni che
sono andati o andranno in pensione ad età assurde? Coloro che lavorano?
Cioè i giovani, ovvero quanti hanno oggi un’età compresa tra i 20 ed i 35-40
anni? Questa generazione è attualmente doppiamente penalizzata in quanto
oberata da contributi previdenziali altissimi (siamo al primo posto in Europa)
necessari a pagare le pensioni di chi si è ritirato dal lavoro a 50 anni, e tasse
altrettanto alte imputabili in gran parte al debito pubblico di 1.500 miliardi
di Euro che, sempre i nostri padri e nonni, ci hanno gentilmente lasciato in
eredità. Una situazione, per i giovani, già al limite del sopportabile e che ora
qualcuno vorrebbe non solo perpetrare ma ulteriormente aggravare con lo
stop all’innalzamento dell’età della pensione.
Diciamocelo senza mezzi termini, un furto bello e buono, anzi, una rapina,
ai danni delle generazioni future. E tutto ciò mentre in Europa l’età effettiva
della pensione è tra i 5 e gli 8 anni più alta di quella italiana e mentre in alcuni paesi, spesso presi ad esempio per la loro equità sociale, come la Svezia, si
sta discutendo come portare l’età pensionistica da 65 a 70 anni!
Ribadisco, non mi occupo di politica, ma questa volta qualcuno ha veramente
superato il segno. I giovani non sono stupidi e se si prosegue su questa strada
si rischia una guerra generazionale o, come minimo, una delegittimazione di
chi (i sindacati) dovrebbe fare gli interessi di tutti i lavoratori e non solo di
una parte di essi.
Arsenio Spadoni
([email protected])
69
[elencoinserzionisti]
Compendio Fiere
Expo Elettronica - Blu Nautilus
Fiera di Gonzaga
Fiera di Montichiari
Futura Elettronica
79
Fiera di Novegro
RM Elettronica
Sali.net
www.mdsrl.it
La tiratura di questo numero è stata di 16.000 copie.
81
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
3
Sistemi professionali GPS/GSM
Produciamo e distribuiamo sistemi di controllo e sorveglianza remoti basati su reti GSM e GPS.
Oltre ai prodotti standard illustrati in questa pagina, siamo in grado di progettare e produrre, su speciﬁche del Cliente,
qualsiasi dispositivo che utilizzi queste tecnologie. Tutti i nostri prodotti rispondono alle normative CE e RTTE.
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Localizzatore personale
con display
Geopoint è un dispositivo portatile che invia la propria posizione a distanza ad un cellulare, ad un
PC o ad un altro dispositivo dello stesso tipo e trasmette un messaggio di SOS in caso di emergenza. Integra un ricevitore GPS a 20 canali di ultima generazione SIRF Star III per determinare
le coordinate ed un modulo GSM quad-band per trasmettere i dati.
Geopoint può essere utilizzato in moltissime situazioni quando occorre localizzare e seguire
in tempo reale persone ed oggetti in movimento, in particolare: persone o gruppi di persone,
animali, veicoli, merci, ecc.
Ha 3 funzioni di base: localizzazione e trasmissione della propria posizione, invio di un messaggio di SOS in caso di emergenza e comunicazione vocale come telefono cellulare.
LOCALIZZAZIONE
Geopoint può inviare i dati di posizione automaticamente o quando chiamato, verso: un cellulare
mediante SMS; un modem telefonico collegato ad un PC; un PC collegato ad Internet, mediante
la modalità GPRS; un altro localizzatore dello stesso tipo. In dotazione viene fornito il software
MyTrack per PC in grado di gestire la cartograﬁa e mostrare la posizione del dispositivo.
EMERGENZA
La pressione del pulsante SOS determina l’invio di ripetuti SMS verso un massimo di quattro
numeri telefonici preprogrammati. I messaggi SMS contengono tutte le informazioni sulla
posizione del dispositivo. Il destinatario del messaggio di aiuto può chiamare il dispositivo per
comunicare con la persona.
TELEFONO
Il dispositivo funziona senza problemi anche come telefono GSM. I numeri di telefono ed i nomi
vengono preprogrammati in rubrica tramite collegamento USB. Le operazioni per la chiamata sono
estremamente sempliﬁcate.
ALTRE FUNZIONI
Invio automatico, a cadenza programmata, della propria posizione, velocità, altitudine, ecc.; invio di
un messaggio di allarme per segnalare il proprio spostamento al di fuori di un’area prestabilita (geofencing); rilevamento del movimento tramite un sensore interno per ottimizzare l’invio dei messaggi e
ridurre i consumi della batteria; memoria
dati per la registrazione delle coordinate
del percorso. I punti memorizzati sono
trasferibili ed analizzabili sul PC tramite
il software MyTrack in dotazione.
La confezione comprende: apparecchio con display + carica batterie +
1 batteria + cavo USB + software
MYTRACK per PC.
Materiale ABS antiurto; peso
120g; dimensioni 75 x 74
x 25mm.
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Personal Tracker SMS/GPRS/VOICE
Professional tracker & mobile phone
Compatto localizzatore portatile con funzione di telefono
GSM. Può trasmettere le proprie coordinate (latitudine
e longitudine) in due modalità differenti: via SMS verso i
telefoni cellulari, oppure tramite tecnologia GPRS, ad un
computer opportunamente conﬁgurato.
Le coordinate ricevute permettono di conoscere, mediante
cartograﬁa visualizzata sul PC, il luogo esatto della persona
che possiede il dispositivo. Inviando con un telefono
cellulare un SMS (anche vuoto) al Personal Tracker, questi
risponderà comunicandoci le sue coordinate. Il dispositivo
può inviare le proprie coordinate a qualsiasi telefono cellulare che effettua la richiesta, oppure abilitato per inviare i dati
ﬁno ad un massimo di 10 utenti predeﬁniti. Con la semplice
pressione di un tasto, il TR102 può effettuare
chiamate vocali verso un numero di
cellulare predeﬁnito (massimo 3).
Il localizzatore va conﬁgurato
mediante software a corredo
da installare su PC. Particolarmente semplice
da conﬁgurare e da
utilizzare, questo
eccezionale
dispositivo è
MAMBO è un localizzatore professionale composto da
un modem GSM/GPRS, un ricevitore GPS 20 canali,
un modulo Bluetooth™ per connessione voce e dati e
un sensore di movimento sui tre assi, il tutto in un’unica soluzione. Caratterizzato da un compatto design e
un bassissimo consumo è lo strumento ideale per la
localizzazione di veicoli e per la sicurezza personale.
Tramite software e Bluetooth è possibile inviare
comandi conﬁgurazione per adattarlo alle diverse
esigenze. MAMBO può essere inoltre conﬁgurato con
funzioni di Geofence: impostando zone geograﬁche,
rotte, zone proibite, l’unità informa automaticamente
l’utente via SMS, voce o dati quando il dispositivo entra o lascia la zona prestabilita. In caso di emergenza,
la persona in possesso di MAMBO può, premendo un
pulsante, inviare messaggi di allarme con le informazioni di posizione o/e effettuare una chiamata voce ai
numeri memorizzati. Può essere controllato in tempo
reale tramite Internet e trasmettere e-mail ad un
destinatario predeﬁnito, utilizzando una connessione
TCP/IP. MAMBO può essere impiegato in diverse applicazioni quali: sicurezza personale, gestione di ﬂotte
aziendali, navigatori (può essere utilizzato come GPS
Bluetooth), GPS logger e molte altre. MAMBO è un
dispositivo destinato a professionisti del settore fornito
l’ideale per tutte le persone che desiderano avere sempre
a portata di mano un sistema di localizzazione GPS e per
i genitori che vogliono essere sempre informati su dove si
trovano i propri ﬁgli.
Localizzatore GPS • Telefonino GSM/GPRS • Antenna
GPS omni-direzionale ad alta sensibilità • Chipset di ultima
tecnologia SiRF Star III 20 canali • Programmabile via
PC per funzionamento in modalità GPRS o via telefono
cellulare (SMS) • Possibilità di ricevere chiamate da telefoni
cellulari e avere una normale conversazione • Supportando
tutte le bande GSM può lavorare in tutto il mondo: GSM
850/900/1800/1900 MHz • Pulsante indipendente di
messaggio SOS (emergenza) che invia, con un SMS, le
coordinate di localizzazione ﬁno ad un massimo di 3 numeri
GSM preimpostati dall’utilizzatore che possono essere differenti dagli altri di preselezione • LED indicatore di batteria
scarica e segnale GPS e GSM • Completo di software CALL
CENTER per la gestione di 5 unità (max.) in modalità GPRS
e impostazione periodica della trasmissione dei dati relativi
alla posizione tramite connessione GPRS • Possibilità di
realizzare facilmente applicazioni cartograﬁche tramite
Google Earth mapping oppure Google maps per trovare la
posizione sulle cartograﬁe mondiali GOOGLE!
TR102 • Euro 315,00
Localizzatore miniatura
GPS/GSM con batteria inclusa
Dispositivo di localizzazione personale e veicolare di ridottissime dimensioni. Integra un modem cellulare GSM, un
ricevitore GPS ad elevata sensibilità ed una fonte autonoma
di alimentazione (batteria al litio). I dati relativi alla posizione
vengono inviati tramite SMS ad intervalli programmabili a
uno o più numeri di cellulare abilitati. Questi dati possono
essere utilizzati anche da appositi programmi web che
consentono, tramite Internet, di visualizzare la posizione del
target su mappe dettagliate.
MODALITA’ DI FUNZIONAMENTO
Invio di SMS ad intervalli predeﬁniti: l’unità invia ai
numero telefonici abilitati un messaggio con le coordinate
ad intervalli di tempo predeﬁniti, impostabili tra 2 e 120
minuti. Gli SMS contengono l’identiﬁcativo dell’unità con i
dati relativi alla posizione, velocità e direzione nel formato
prescelto.
Polling: l’unità può essere chiamata da un telefono il
cui numero sia stato preventivamente memorizzato; al
chiamante viene inviato un SMS con tutti i dati relativi alla
posizione del dispositivo.
Polling SMS: Inviando un apposito SMS è possibile ottein
idee ica
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elett
G19B • Euro 399,00
nere un messaggio di risposta contenente le informazioni
relative alla cella GSM in cui l’unità remota è registrata.
Questa funzione consente di sapere (in maniera molto più
approssimativa) dove si trova il dispositivo anche quando
non è disponibile il segnale della costellazione GPS.
Emergenza: Questa funzione fa capo al pulsante Panic
dell’unità remota: premendo il pulsante viene inviato ad un
massimo di tre numeri telefonici preprogrammati un SMS
di richiesta di aiuto contenente anche i dati sulla posizione.
L’attivazione di questo pulsante determina anche un allarme
acustico.
Via Adige, 11 • 21013 Gallarate (VA)
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con un manuale di oltre 200 pagine in lingua inglese
per la programmazione e la conﬁgurazione.
GPS ad alta sensibilità 20 canali (SiRFstarIII) •
Modem GSM triband • Bluetooth per trasferimento
dati e voce • Stack TCP/IP • Sensore di movimento •
Antenna GPS integrata • Possibilità di localizzazione
in real time • Geofences (zone sensibili)
conﬁgurabili • Memorizzazione percorso (180000 punti) • 3 pulsanti conﬁgurabili dall’utente • Dimensioni:
86 x 60 x 28 mm • La confezione
comprende anche la batteria agli
ioni di litio, il ricaricatore da rete,
ricaricatore da auto, l’auricolare e
cordoncino.
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Localizzatore miniatura GPS/GSM GPRS
con batteria e microfono inclusi
Sistema di localizzazione personale e veicolare di ridottissime dimensioni. Si differenzia dal modello standard
(G19B) per la possibilità di utilizzare connessioni GPRS
(oltre alle normali GSM) e per la disponibilità di un microfono integrato ad elevata sensibilità. I dati relativi alla
posizione vengono inviati tramite la rete GPRS o GSM
mediante SMS o email. Funzione panico e parking.
Possibilità di utilizzare servizi web per la localizzazione
tramite pagine Internet.
MODALITA’ DI FUNZIONAMENTO
Invio dei dati di localizzazione tramite rete GPRS e
web server: l’unità remota è connessa costantemente
alla rete GPRS ed invia in tempo reale i dati al web server; è così possibile conoscere istante dopo istante la
posizione del veicolo, la sua direzione e velocità con un
costo particolarmente contenuto dal momento che nella
trasmissione a pacchetto (GPRS) vengono addebitati solamente i dati inviati ed in questo caso ciascun pacchetto
che deﬁnisce la posizione è composto da pochi byte.
Ascolto ambientale tramite microfono incorporato:
chiamando il numero dell’unità remota, dopo otto squilli,
entrerà in funzione il microfono nascosto consentendo
di ascoltare tutto quanto viene detto nell’ambiente in cui
opera il dispositivo.
Utilizzando un’apposita cufﬁa/microfono sarà possibile
instaurare una conversazione voce bidirezionale con
l’unità remota. La sensibilità del microfono è di -24dB.
Emergenza: questa funzione fa capo al pulsante Panic
dell’unità remota: premendo il pulsante viene inviato in
continuazione al web server un messaggio di allarme con
i dati della posizione e, a tutti i numeri telefonici memorizzati, un SMS di allarme con le coordinate fornite dal
GPS.
Park/Geofencing: tale modalità di funzionamento può
essere attivata sia con l’apposito pulsante che mediante
l’invio di un SMS. Questa funzione - attivata solitamente
quando il veicolo viene posteggiato - determina l’interruzione dell’invio dei dati relativi alla posizione. Qualora
il veicolo venga spostato e
la velocità superi i 20
km/h, la trasmissione
riprende automaticamente con
una segnalazione d’allarme.
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la
connessione
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SMS tramite la
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Mi sono sempre chiesto come funzionano le
lampade a risparmio energetico (che uso) e,
dopo aver visto in televisione la pubblicità
di una nota azienda che ne propone una ad
accensione immediata, ho pensato di scrivervi
per porvi tre domande. Come viene generata
la luce nelle lampade a risparmio energetico?
Come funzionano? Come è possibile l’accensione immediata di queste lampade, che ho
sempre visto entrare a regime lentamente?
Egidio Di Vito - Milano
Nelle lampade a risparmio
energetico la tensione di rete
viene convertita in corrente continua
utilizzata per alimentare un
oscillatore di potenza.
Quest’ultimo pilota un trasformatore
elevatore (L3) la cui tensione riscalda
gli elettrodi, innesca l’accensione
e alimenta il tubo ﬂuorescente.
costituito da una miscela tra un gas inerte
(argo o neon) addizionato con una piccola
quantità di mercurio liquido che evapora ﬁno
a raggiungere una condizione di equilibrio.
Ai due estremi del tubo sono presenti due
elettrodi. Gli elettroni in movimento tra i due
elettrodi eccitano gli atomi di mercurio, che
sono quindi sollecitati ad emettere una radiazione ultravioletta. Il fosforo di cui è ricoperto il tubo, investito da tali radiazioni, emette
luce visibile. Una differente composizione del
materiale ﬂuorescente permette di produrre
una luce più calda oppure più fredda. Un circuito elettronico simile a quello visibile nello
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
tro, le lampade ﬂuorescenti necessitano di un
lasso di tempo più o meno lungo per arrivare
al massimo della luminosità, intervallo che
dipende dal riscaldamento del gas. Relativamente alle lampade a basso consumo e luce
immediata, esse contengono sia una lampada
ﬂuorescente che una alogena. La lampada
alogena resta accesa solo per qualche minuto
(luce immediata), giusto il tempo necessario
al gas di raggiungere la temperatura di funzionamento ottimale, tempo accelerato anche dal
calore generato dalla lampada alogena stessa.
L’idea è sicuramente funzionale ed efﬁcace,
ma non è particolarmente innovativa.
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Quando è il carico
a proteggere il fusibile
Tutte le riviste di elettronica (non me ne vogliate ma..., voi compresi!) fanno a gara per
pubblicare quanto di più tecnologico ed innovativo il settore possa fornire, dimenticando
a volte che non tutti i lettori sono scienziati.
Io sono un autodidatta e sarei molto grato a
chiunque mi potesse spiegare come scegliere
il fusibile più adatto in funzione del circuito,
visto che spesso, nei miei progetti, il fusibile interviene inutilmente o non interviene
affatto. Grazie.
Livio Aliberti - Rozzano (MI)
Parola ai lettori
Nella lampada a basso consumo la luce è
emessa da un materiale ﬂuorescente (fosforo) presente all’interno del tubo di vetro; tale
materiale viene ionizzato dal passaggio di
corrente all’interno di un gas, normalmente
Servizio
consulenza
tecnica
S
La luce che fa risparmiare
schema di principio qui sotto, inserito nella
lampada tra tubo di vetro e ﬁletto, innesca
l’accensione. A questo circuito sono afﬁdati
tre compiti: riscaldare gli elettrodi, generare
una tensione elevata per innescare il ﬂusso di
elettroni tra gli elettrodi ed, inﬁne, fornire la
tensione necessaria per mantenere ionizzato
il gas. Le dimensioni del circuito elettronico,
che lavora a frequenze più elevate di quella
di rete, sono minori di quelle del tradizionale
reattore e il risparmio energetico complessivo
è dovuto a tre ragioni: la prima dipende dal
circuito elettronico che dissipa una potenza
più bassa rispetto al classico reattore induttivo usato nei tubi tradizionali; ad esempio, per
alimentare una lampada ﬂuorescente da 18 W,
con un circuito elettronico si consumano circa
20 W, che diventano 28 utilizzando il reattore.
La seconda dipende dalla maggiore durata
rispetto alle lampade a ﬁlamento (ﬁno a quattro volte superiore); la terza invece dipende
dal bassissimo rendimento delle lampade a
incandescenza, in cui molta energia è dispersa
in calore e poca è convertita in luce. Per con-
S
O
“
Lettere
Accettiamo la critica e ne facciamo tesoro. A
seconda del comportamento quando sono
percorsi dalla corrente, i fusibili 5x20 vengono
classiﬁcati in quattro categorie. Ritardati (T),
che sopportano per brevi istanti una corrente
superiore a quella nominale; si utilizzano per
proteggere quei circuiti che possono assorbire
per breve tempo picchi di corrente superiori
al valore nominale. Semirapidi (M), simili ai
precedenti, ma con una velocità di intervento
maggiore (sono poco usati). Rapidi (F): molto usati, intervengono in tempi molto brevi
e proteggono tipicamente carichi delicati.
Super-rapidi (FF o FA): usati raramente, servono per proteggere dispositivi in cui anche
il minimo aumento di corrente può arrecare
danno. Ti suggeriamo di scegliere i rapidi per
proteggere circuiti delicati (RF, logiche, microprocessori), e i ritardati per circuiti robusti,
come l’ingresso degli alimentatori. Il valore da
5
adottare dipende dal tipo di circuito; in linea di
massima, è buona norma scegliere un valore
leggermente superiore al necessario (+30%
per i ritardati e + 60% per i rapidi): ad esempio, se hai realizzato un alimentatore in grado
di erogare 2,5 A nominali, puoi dotarlo di un
fusibile ritardato da 3,15 A all’ingresso (dopo
i condensatori di ﬁltro) e di uno rapido da 4 A
sull’uscita, immediatamente prima del carico.
Vedere anche al buio...
Batteria o
supercondensatore?
Sono un appassionato di car tuning ed ho una
particolare predilizione per la riproduzione audio in auto. Relativamente all’impianto audio,
vorrei installare un supercondensatore in parallelo all’alimentazione dei miei ampliﬁcatori,
ma ho un dubbio sulla sua effettiva utilità. Ho
già consultato il mio installatore di ﬁducia che
mi ha fornito una risposta convincente, però
vorrei anche il parere di chi fa dell’elettronica
una professione. Sapete dirmi se il supercap è
veramente utile?
Flavio Lupi - Cavaria (VA)
Un condensatore immagazzina energia elettrica in un campo elettrostatico; tale energia,
in caso di necessità, può essere ceduta ad un
utilizzatore. Quindi il condensatore si comporta come un serbatoio di carica elettrica.
Tipicamente la capacità di immagazzinare
la carica viene misurata in sottomultipli del
Farad, il cui simbolo è F (microFarad/µF, nanoFarad/nF) perché questa è un’unità di misura particolarmente grande. Condensatori di
capacità elevata vengono usati, ad esempio,
negli alimentatori per ﬁltrare e stabilizzare la
tensione alternata raddrizzata e non è raro veriﬁcare che alimentatori da 2 A siano dotati di
un condensatore da 2200 µF, per cui ipotizziamo in maniera empirica di usare 1000 µF ogni
ampere di corrente da prelevare (attenzione:
non è una regola!). Un condensatore, però,
può essere usato anche per ﬁltrare e livellare
ulteriormente la tensione continua non stabile
generata dall’alternatore dell’auto ed immagazzinata nella batteria al piombo, batteria che
comunque risente dei disturbi generati da altri
dispositivi (relé delle frecce, frizione magnetica
del climatizzatore, avvisatori acustici...). Da ciò
consegue che il supercondensatore montato
in parallelo all’ampliﬁcatore (che preleva i 12
6
V dalla batteria) produce due effetti: stabilizza
e ﬁltra ulteriormente la tensione, e aggiunge
ad essa una riserva di energia che, nel caso di
picchi di assorbimento istantanei, può essere
resa velocemente dal condensatore all’ampli.
Ma da dove arrivano i picchi di assorbimento? Sono causati dalle basse frequenze ad alto
volume. Gli ampliﬁcatori per auto sono generalmente dotati di un circuito che converte i
12 V di batteria in valori più alti (survoltore).
Normalmente la loro riserva di energia è sufﬁciente per pilotare gli stadi ﬁnali di potenza
in condizioni di ascolto normale. Accade però,
con volume sostenuto, che le basse frequenze assorbano molta corrente in tempi brevi,
esaurendo le riserve interne. Quindi il survoltore richiede picchi di energia (picchi elevati,
ma di breve durata) al supercondensatore,
energia ceduta velocemente all’ampli e recuperata lentamente dalla batteria. Il risultato è che l’ampliﬁcatore (o gli ampliﬁcatori)
può sempre disporre di una riserva di carica
esterna, in caso di necessità. Effettivamente, il
supercap ha una sua utilità, ma se usassimo
la formuletta empirica dei 1000 µF per ampere, esso sarebbe utile per picchi da 1000 A.
Diciamo che abbiamo esagerato e riduciamo
il tutto a 200 A che corrispondono a 2400 W
assorbiti dall’ampliﬁcatore, che potrebbe renderne il 50% in audio. Quindi la domanda diventa: più che il supercap, servono veramente
1200 W audio in auto? Qui noi non possiamo
Vorrei realizzare una semplice lampada di
emergenza, utilizzando una batteria da 12
volt 60 ampere/ora. La richiesta è semplice:
un relé deve accendere una lampada quando
manca la tensione di rete, ma esso non deve
funzionare a 220 Vac per due ragioni: innanzitutto perchè risulterebbe sempre alimentato consumando inutilmente corrente; inoltre
sarebbe soggetto a riscaldamento prolungato per effetto della tensione alternata che
mantiene eccitato il relé, facendomi correre il
rischio che si guasti prima di poter fornire il
servizio richiesto. Avete qualche idea?
Orlando Genoni - Stresa (VB)
Potresti realizzare lo schema qui sotto che
utilizza un optoisolatore. La tensione di rete
viene raddrizzata, limitata in corrente e stabilizzata a 5 V continui con i quali si mantiene
polarizzato il fotodiodo dell’optoisolatore.
Di conseguenza il fototransistor è saturato e
chiude a massa la base del transistor T1, che
risulta interdetto. Quando la tensione di rete
viene a mancare, dopo un breve istante il fotodiodo non è più alimentato, quindi il fototransistor va in interdizione liberando la base
di T1 che, non più obbligata a massa, viene
polarizzata da R1. Ne consegue che T1 va in
saturazione eccitando il relé a 12 V con il cui
contatto normalmente aperto si può attivare
la lampadina a 12 V anch’essa. Questo circuito assorbe corrente sia dalla rete che dalla
batteria, ma si tratta di consumi irrisori: infatti
il lato che rileva la presenza della tensione
di rete consuma circa 1 watt, mentre quello
alimentato a tensione di batteria, a relé diseccitato, consuma circa 1,2 mA (15 mW) attraverso la sola resistenza di base da 10 kohm.
Viste le basse correnti in gioco, il rischio di rotture è ridotto al minimo. Come ultima nota, la
tensione di rete è pericolosa, quindi occorre
prestare sempre molta attenzione.
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VISPA snc ~ Via Adige 11 - 21013 Gallarate (VA) - Fax: 0331-778112.
novita’ in breve
TECNOLOGIA VESTITA DI ANTICO
Nel corso degli ultimi anni l’interesse
per le radio d’epoca è cresciuto molto,
così come sono aumentate le persone che durante i ﬁne
settimana vanno alla
ricerca di elettronica
old fashion nelle cascine, nelle fattorie e
nei mercatini.
Anche i costruttori di
apparati radio sono
stati contagiati da
questa moda e più
d’uno propone apparati moderni “vestiti”
d’antico. Il GF680
Nostalgia di Teac è
un impianto hi-ﬁ
compatto con una buona dotazione
di funzioni: giradischi a 33-45-78 giri,
lettore CD con caricatore a tre dischi,
UN GPS CHE
CONSUMA 16mA
Nel settore degli Hard Disk Toshiba
occupa sicuramente una posizione
di assoluto rilievo, soprattutto per ciò
che riguarda gli HD di piccola taglia.
Dopo le versioni a 2,5” largamente
usate nei PC portatili, Toshiba ha
introdotto prima
il formato 1,8” e
successivamente una versione
dalle dimensioni
veramente sbalorditive: appena
0,85”, pari a circa
20x20 mm, aventi capacità di memoria ﬁno ad 8
GByte. L’annuncio di questa soluzione è abbastanza datato, essendo del gennaio 2004, ma all’epoca
ACCELEROMETRI: MEMSIC LA SA LUNGA
Da alcuni anni la sigla MEMS è entrata a far parte del vocabolario di
chi si occupa di elettronica. Questa
sigla (che signiﬁca “Micro Electro
Mechanical Systems”) identiﬁca una
tecnologia che fonde insieme microelettronica e micromeccanica in
componenti dalle dimensioni di un
circuito integrato. Un tipico prodotto
MEMS è l’accelerometro, piccolo circuito integrato in grado
di rilevare variazioni
di
accelerazione
(quindi di direzione
e velocità) e di renderle disponibili sotto
forma di segnale elettrico, analogico
o digitale, facilmente sfruttabile da
microcontrollori e microprocessori.
Nei tradizionali accelerometri meccanici le variazioni di accelerazione
vengono rilevate per mezzo di una
piccola massa mobile che, per effetto
dell’inerzia durante i movimenti, inﬂuenza una rete di sensori, capacitivi
oppure piezoelettrici, posti nelle sue
immediate vicinanze. Questa tecnologia presenta però alcuni limiti: le
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
masse mobili, per quanto piccole,
possono aderire alle armature dei
condensatori o dei sensori piezoelettrici, determinando - alla lunga
- malfunzionamenti; inoltre hanno
costi di costruzione alti. MEMSIC,
azienda specializzata nella realizzazione di accelerometri, ha sviluppato
ed applicato una nuova tecnologia
in cui la massa mobile è rappresentata
da una microbolla di
gas riscaldata a temperatura costante e il
cui funzionamento si
basa sul trasferimento del calore della
bolla ad una rete di sensori termici
in funzione delle accelerazioni laterali. Quindi non esiste alcuna massa
meccanica mobile differente dalle
molecole di gas ad alta temperatura
e, teoricamente, questi accelerometri
possono resistere a shock meccanici
ﬁno a 50.000 g. MEMSIC offre una
vasta gamma di accelerometri a due
e tre assi e sensibilità da 0,5 a 10 g.
Per maggiori informazioni, visitare il
sito www.memsic.com.
venne annunciata solo la tecnologia
per realizzarli. Attualmente sono in
piena produzione e nei siti Toshiba
worldwide l’MK4001MTD è ancora
presentato tra i prodotti meritevoli
di interesse. Probabilmente non
potrà reggere il
confronto
con
le memorie allo
stato solido, ma è
sicuramente una
dimostrazione del
ruolo che possono
ancora ricoprire i
supporti di memoria realizzati con questa tecnologia. Ulteriori informazioni sul sito
http://sdd.toshiba.com/ (sezione
“0.85-inch Hard Disk Drive”).
RAFFREDDARE: SU
DUE LATI È MEGLIO
International Rectiﬁer ha ideato una
nuova tecnologia per migliorare la
dissipazione termica dei Mosfet di
potenza a montaggio superﬁciale.
Con DirectFETTM (questo è il nome)
è possibile smaltire il calore anche
sul lato superiore dei package SO-8,
aumentando così la dissipazione: il
nuovo contenitore, infatti, può essere raffreddato sul lato superiore
permettendo di ridurre il numero di
MOSFET in parallelo anche del 60% e
l’ingombro sino al 50 %, rispetto alle
soluzioni basate sui sistemi SO-8 convenzionali. In tal modo si ottiene un
raddoppio della densità di corrente
(A/in2). I dispositivi raffreddati a doppia faccia permettono di realizzare
convertitori DC-DC in cui ogni singola
coppia di Mosfet può fornire 30 A per
fase (riducendo i costi rispetto ai progetti che utilizzano contenitori standard SO-8), garantendo inoltre una
densità di corrente di 24 A per pollice
quadrato ovvero il doppio rispetto
alle soluzioni standard in contenitore
SO-8. Maggiori informazioni sono disponibili sul sito:
www.irf.com/indexsw.html.
News
La ricerca tecnologica nel campo
dei dispositivi GPS è focalizzata su
consumo, numero di canali e sensibilità. Nemerix, azienda svizzera, sta
cercando di ottenere il migliore compromesso tra sensibilità e consumi.
La nuova serie NJ1x36A, con i suoi
16 mA e -150 dBm, rappresenta al
meglio la ﬁlosoﬁa aziendale.
La famiglia è costituita da tre ricevitori GPS in single chip che si differenziano solo per la presenza di
memoria Flash integrata e della relativa capacità: mentre l’NJ1836 ed il
NJ1436 dispongono rispettivamente
di 8 e 4 Mbit, l’NJ1036 è sprovvisto di
Flash. Altra caratteristica molto importante è la funzione di A-GPS (Assisted GPS) integrata. Essa, insieme
al consumo ridotto, alla sensibilità
elevata e alle dimensioni contenute,
rende il dispositivo particolarmente
adatto ad essere integrato in tutte le
applicazioni portatili con capacità di
connettersi alla rete, quali ad esempio smartphone, PDA, navigatori e
telefoni cellulari evoluti.
Maggiori informazioni sono disponibili sul www.nemerix.com.
duplicatore di cassette, radio digitale
AM/FM, ingresso ausiliare, ampliﬁcatore stereo da 15 W per canale con
funzione di bass boost
ed equalizzatore, casse acustiche a due vie,
controllo remoto, eccetera. Il tutto è alloggiato in un mobile in
legno dallo stile molto
retrò che lo rende assolutamente unico ed
esteticamente molto
bello. Peccato che
sembri essere disponibile solo per il mercato
americano, visto che
si alimenta a 120 Vac
60 Hz. Maggiori informazioni sul sito
http://www.teac.com/consumer_
electronics/Nostalgia.html.
UN DADO DA 8 GBYTE
11
DA PORTA SCOTCH
A PORTA USB
A volte lo spazio a disposizione sulla
scrivania non basta, quindi perchè non
ottimizzarne l’utilizzo cercando di far
svolgere compiti differenti a oggetti
che vi si trovano normalmente sopra?
Earth Trek, azienda specializzata nella
realizzazione di periferiche USB per
computer, ha avuto la simpatica idea
di integrare in un unico elemento un
porta scotch e un hub USB. L’originale
prodotto è dotato di quattro porte
USB 2.0 disposte in maniera molto
razionale: una si trova sul frontale, per
un comodo inserimento temporaneo
e occasionale di periferiche tipo pen
drive, mentre le altre tre sono sul retro;
queste, tuttavia, sono orientabili su un
arco di 180° consentendo sia di scegliere dove posizionare il porta scotch,
sia di utilizzare periferiche USB particolarmente ingombranti senza alcun
problema. Maggiori informazioni sono
disponibili sul http://www.earth-trek.
com.hk.
12
STABILIZZATORE CON QUATTRO USCITE
Maxim continua a viziare i propri
clienti: ancora una volta la casa americana propone un nuovo componente particolarmente interessante.
Si tratta di un regolatore di tensione,
disponibile in
due versioni,
in grado di
fornire quattro
differenti uscite stabilizzate,
partendo da
una singola
tensione di
alimentazione
compresa tra
2,6 e 5,5 volt.
Esso è provvisto di due regolatori
switching step-down, funzionanti a
1,5 MHz, e due regolatori LDO lineari: gli stepdown sono regolabili tra
0,6 e 3,3 V (MAX8668) oppure ﬁssi a
1,3 V (MAX8667) e possono erogare
600 mA uno e 1200 mA l’altro, men-
tre i due LDO hanno una tensione
di uscita di 1,7 V con 420 mA tipici.
Entrambe le versioni sono dotate
di comandi di abilitazione per ogni
singolo stadio di stabilizzazione.
Questo componente, progettato per
alimentare sistemi portatili
quali telefoni
cellulari, PDA,
lettori MP3 e
DVD, videocamere ecc.,
necessita di
pochi componenti esterni, è molto compatto (3x3
mm in formato QFN a 16 pin), e soprattutto non richiede grosse induttanze per via dell’elevata frequenza
di lavoro. Maggiori informazioni
sono disponibili sul sito
www.maxim-ic.com.
BLUETRON BTR300S:
PICCOLO MA CON VOCE DA GIGANTE
Il BTR300S di AvantWave è un modulo Bluetooth completamente
integrato, progettato per essere
inserito facilmente e velocemente in prodotti che necessitano di
tale connettività.
Nella realizzazione
del modulo, la casa
coreana ha posto
grande attenzione a
tutti quei particolari
che normalmente
sono causa di notevoli problemi a chi
non ha la dovuta
esperienza: stiamo parlando della
difﬁcoltà nel realizzare circuiti RF a
2,4 GHz che funzionino bene. Ne è
risultato un modulo di Classe 2 dalle
dimensioni contenute (11x11 mm),
molto economico e, per quanto
utilizzabile in tutte le applicazioni,
studiato per operare in apparati
portatili come telefoni cellulari, PDA
e macchine fotograﬁche digitali.
L’hardware include microprocessore, front-end RF, banda base, memoria ROM da 4 Mbit e antenna integrata mentre, come
software, supporta
tutto lo stack
Bluetooth. Comunica con il mondo
esterno per mezzo
del protocollo HCI su
porta seriale. Il cuore vero e proprio del
modulo è costituito
dal chip BC04 ROM di CSR che, oltre ad integrare l’hardware e il software descritto, supporta anche la
versione 2.0 di Bluetooth, la quale
può operare in Enhanced Data Rate
(EDR). Per maggiori informazioni
consultare i siti: www.avantwave.
com e www.csr.com.
RICARICARE LA
BATTERIA COL SOLE
Quante volte è capitato di avere
le batterie del cellulare a terra e
di non poterle ricaricare per mancanza di una presa di corrente?
Molte... e ciò genera fastidi tutte
le volte. In queste occasioni più
d’uno avrà pensato a quanto sarebbe bello poter ricaricare cellulari e macchine fotograﬁche traendo
energia dal sole, fonte praticamente inesauribile... Detto e fatto: sul
sito di Brunton, azienda che commercializza via web prodotti per
gli escursionisti, è disponibile un
pannello solare ﬂessibile e srotolabile, chiamato SolarRoll, con cui
ricaricare le batterie dei dispositivi
portatili. Questo prodotto è in grado di erogare correnti ﬁno a 300,
600 o 900 mA in funzione del modello scelto; la tensione d’uscita è
di 12 V ed il livello rimane costante
e stabile anche se la cella è srotolata parzialmente. Strutturalmente, il pannello è costituito da molti
elementi fotovoltaici collegati in
serie e parallelo, ognuno in grado
di erogare 50 mA.
Tutti i prodotti di Brunton sono
molto robusti essendo previsti
per un impiego rurale, e SolarRoll
non è da meno. Ad eccezione
del connettore, il pannello è impermeabile e può anche essere
immerso in acqua senza subire
danni.
SolarRoll funziona senza problemi
da -30° a + 50° C , è molto resistente e non necessita di alcuna
mnutenzione. È un prodotto utile
tanto a chi ama la vita all’aria aperta quanto a chi non vuole rischiare
di restare con le batterie scariche.
Per maggiori informazioni visitate
il sito www.brunton.com.
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
DVR,, la tecnologia digitale per la tua sicurezza
Vasta gamma di videoregistratori digitali per qualsiasi esigenza, dalla casa, al punto vendita, alla piccola o grande azienda.
Da 4 a 16 canali, diﬀerenti sistemi di compressione, con interfaccia LAN e video web server, con trasferimento dati USB o
back-up su DVD: scegli il modello che meglio si adatta alle tue esigenze.
FR329W - DVR / MULTIPLEXER A 4 CANALI
MPEG-4/JPEG CON VIDEO WEB SERVER
Videoregistratore
digitale real-time a
quattro canali con frame rate di 100 IPS e interfaccia Ethernet (10-100 Base-T). Formato
di compressione MPEG-4(CIF), MJPEG (frame),
funzione Motion Detection avanzata per tutti i canali con
sensibilità regolabile, possibilità di registrare, riprodurre e visualizzare contemporaneamente le immagini. Visualizzazione rel-time da remoto tramite connessione Internet (massimo
5 utenti) con possibilità di effettuare registrazioni e back-up.
Grazie all’elevato livello di compressione il DVR è in grado di
registrare per 170 giorni consecutivamente (HDD da 500 GB,
4CH, CIF alta qualità, 15 IPS).
Standard video NTSC e PAL
• Livello ingressi video 1 Vpp
75 Ohm (BNC) • 4 Uscite loop,
un’uscita monitor principale e una
secondaria, livello 1 Vpp 75 ohm (BNC) • Regolazione qualità immagine • Hard Disk supportato IDE, ATA
66, capacità oltre 400 GB • Refresh video 120 IPS (NTSC) /
100 IPS ( PAL) • un ingresso e un’uscita audio (RCA) • Registrazione pre-allarme • Compressione Motion JPEG per trasmissione via web • Interfaccia Web compatibile IE browser
e software AP • Invio delle immagini in caso di allarme tramite Email o via FTP • Protocolli supportati TCP/IP, PPPoE,
FR261 - DVR 4 CANALI con
NEW € 398,00
CONNESSIONE LAN/INTERNET PRICE
e PORTA USB
DVR 4 canali (1Vpp, 75 Ohm, BNC) MJPEG dotato
di Hard Disk estraibile (escluso) e di uscita USB
2.0 per lo scarico veloce delle immagini senza
rimozione dell’HDD (software di gestione incluso).
Le immagini riprese dalle quattro telecamere possono essere registrate su HDD (capacità max. 120 GB) e controllate da remoto tramite Internet. Risoluzione
720x576 pixel (320 x 136 singolo canale, 640 x 272 modalità quad in registrazione); 100 fps
singolo canale, 25 fps modalità quad; 1 canale audio; Ethernet 10/100BaseT; alimentazione
12 Vdc (adattatore di rete incluso); dimensioni 360x290x65 mm; peso 5,5 Kg.
FR344 -DVR/MULTIPLEXER 4 CH MPEG4
new
con PORTA USB e VIDEO WEB SERVER
€ 480,00
DVR 4 canali con frame rate di 100 IPS (CIF) dota-
to di cassetto HDD estraibile e d’interfaccia USB 2.0
per back-up. L’apparecchio supporta Hard Disk (IDE,
UDMA 66) con capacità superiore a 400 GB. Formato
di compressione MPEG4/MJPEG; refresh video 100 IPS (PAL);
funzione Motion Detection avanzata, possibilità di registrare, riprodurre e visualizzare contemporaneamente le immagini. Visualizzazione real-time e controllo da remoto
tramite connessione internet con possibilità di effettuare registrazioni e back-up; interfaccia
network Ethernet (10/100 Base-T). Interfaccia Web compatibile IE browser e software AP.
Invio immagini in caso di allarme via e-mail o FTP; protocolli supportati TCP/IP, PPPoE,
DHCP e funzione DDNS. Controllo PTZ; 4 ingressi e 2 uscite audio; 4 ingressi e un’uscita
d’allarme. Completo di adattatore di rete, HDD non incluso.
FR337 -DVR 4 INGRESSI €
MPEG4/WEB/CDRW
€ 310,00
610,00
DVR a 4 canali dotato di masterizzatore CD R/W per
effettuare il backup delle registrazioni su supporto CD, e di
un’interfaccia USB per backup su unità ﬂash USB 1.1 / 2.0. La registrazione delle immagini avviene su HDD interno (IDE, ATA66), non incluso, con capacità di
oltre 400 GB. Frame rate 25 IPS PAL (100 img/sec, CIF); compressione MJPEG per trasmissione su web; interfaccia Web compatibile IE browser e software AP; invio immagini in caso
di allarme via e-mail o FTP; protocolli supportati TCP/IP, PPPoE, DHCP e DDNS (Dynamic
DNS); protocollo PELCO-D; video motion per tutti i canali; 4 ingressi e un’uscita d’allarme.
Due ingressi audio, menu multilingua, funzione di registrazione a distanza, registrazione nascosta, ripristino automatico del sistema a seguito della mancanza di alimentazione. Il DVR
consente di eseguire contemporaneamente le funzioni di visualizzazione in tempo reale,
registrazione, riproduzione, backup e rete. Completo di adattatore di rete.
FR334 - DVR 8 CANALI MPEG4/GPRS/ETHERNET/
CD-RW - CONNESSIONE PER RAID
PREZZO
IMBATTIBILE
DHCP,
DDNS • 4 ingressi e
un’uscita d’allarme • Zoom 2 X digitale
(solo in modalità real-time) • Alimentazione 19 VDC tramite
adattatore di rete 100 ~ 240 Vac incluso • Assorbimento <
42 W • Dimensioni 343x223x59 mm • Sistema di ripristino di
tutte le funzioni dopo un black-out.
FR319 - DVR/MULTIPLEXER
9 INGRESSI
€ 560,00
Versione a 9 canali con cassetto
Hard Disk estraibile. Integra in un
unico apparecchio un DVR e un multiplexer full-duplex a 9 canali. Quattro differenti modalità di visualizzazione: 1 canale (a
pieno schermo), 4 canali (modalità quad), 7 e 9 canali. Funzionalità duplex: registrazione e
live multischermo contemporanei, di ricerca rapida delle registrazioni su Data/Ora e su evento
d’allarme. Compressione Wavelet.
DVR/MULTIPLEXER 9 INGRESSI CON WEB-SERVER
Stesse caratteristiche del modello FR319 ma con l’aggiunta di una interfaccia Ethernet che
rende possibile la visualizzazione delle immagini da remoto tramite una connessione Internet.
00
FR319W - € 670,
€ 1.450,
FR322
DVR/MULTIPLEXER 16 CH
PORTA USB, WEB SERVER e GPRS
00
DVR a 16 canali nel quale è possibile installare ﬁno a due HHD con capacità di oltre 400 GB ciascuno. Garantisce moltissime ore di registrazione con una buona qualità dell’immagine grazie
alla compressione MPEG4. Integra in un unico apparecchio un DVR e un multiplexer full-duplex
a 16 canali. Dispone di Video Web Server con possibilità di visualizzare le immagini da remoto
anche mediante telefono cellulare dotato di connessione GPRS. È dotato di una pratica interfaccia USB per lo scarico dei ﬁlmati su PC. Completo di adattatore di rete e di telecomando IR
per gestione DVR e controllo telecamera con funzione PTZ.
DVR/MULTIPLEXER 16 INGRESSI con PORTA USB, WEB SERVER, GPRS e DVD
Stesse caratteristiche del modello FR322 ma con l’aggiunta di un masterizzatore
DVD-RW che permette di effettuare il backup delle registrazioni su DVD.
00
FR322D - € 1.670,
FR336 - DISK ARRAY BOX
per TRE HARD DISK
con FUNZIONE HUB
€ 280,00
Unità di espansione di capacità di memoria
per DVR dotati d’interfaccia Disk Array.
Dispone di funzione HUB che consente di collegare in cascata più unità FR336. Al suo interno
si possono alloggiare ﬁno a tre Hard Disk da 3,5” (di qualsiasi marca) caratteristica che - insieme alla funzione HUB - permette di espandere, in modo praticamente illimitato, la memoria
dei DVR predisposti per unità disco esterna e di prolungare notevolmente l’autonomia di registrazione. Funzione HUB; interfaccia Host Port: 1 x IDE (cavo SCSI M. incluso); interfaccia
Device Port 3 x IDE; supporto modalità JBOD; velocità di trasferimento HDD Ultra DMA/10066/33; interfaccia HDD ATA-6 (T13/1410D REV3) DMA66; alimentazione 19 Vdc (adattatore
di rete incluso); consumo 2,3 A; dimensioni in mm 432 (L) x 305 (P) x 60 (H); peso 6 kg.
€ 1.250,00
La notevole capacità di cui dispone il DVR
(possibilià di installare ﬁno a tre HDD da
500 GB ciascuno oppure due HDD e un RAID esterno, non inclusi) e la compressione video
MPEG4 (paragonabile allo standard divX) consentono di registrare ininterrottamente per molti
mesi. Il Video Web Server di cui dispone permette la visualizzazione delle immagini mediante
browser tramite qualsiasi PC collegato a Internet. Le immagini possono essere visualizzate
da remoto anche mediante telefono cellulare dotato di connessione GPRS. Masterizzatore
CD-RW per backup delle registrazioni su supporto CD; salvataggio dati su memoria Flash
USB; controllo telecamera con funzione PTZ. Adattatore di rete e telecomando IR inclusi.
DVR 16 CANALI MPEG4/GPRS/ETHERNET/CD-RW - CONNESSIONE PER RAID
Stesse caratteristiche del modello FR334 ma con 16 canali anzichè 8.
FR335 - € 1.750,00
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Via Adige, 11 - 21013 Gallarate (VA) •
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Trasforma il tuo PC in un vero e proprio DVR
con l’ausilio di questa scheda da collegare
alla porta USB! Quattro ingressi video e due
audio, possibilità di visualizzare le immagini
riprese in modalità QUAD o a pieno schermo anche da remoto via LAN o via Internet.
Un potente software consente di ottenere
tutte le funzioni tipiche di un DVR.
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• BOXHHD - Cassetto estraibile per DVR FR319 e FR233. € 22,50
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Tutti i prezzi sono da intendersi IVA inclusa.
I DVR vengono forniti senza Hard Disk.
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Elettronica
Innovativa
di
Cristiano Ruggeri
Consente di dotare
qualsiasi ampliﬁcatore
audio stereo di un
efﬁcace controllo
di toni e volume.
La larghezza di banda di
500 kHz, la distorsione
inferiore allo 0,005 %
e il rapporto
segnale/rumore di
98 dB gli conferiscono
prestazioni hi-ﬁ.
Guadagno unitario con
potenziometri in
posizione centrale.
Completo di stadio
di alimentazione.
a maggior parte dei progetti audio che compaiono
sulle riviste specializzate e nei libri dedicati a questo
argomento riguarda stadi ampliﬁcatori di potenza, spesso
molto semplici dal punto di vista circuitale e costruttivo in quanto realizzati con un singolo circuito integrato
monolitico. Questo imperversare di moduli di potenza ha
molteplici ragioni: probabilmente la richiesta di sistemi
di potenza è maggiore o, forse, c’è una maggior disponibilità di integrati per questo scopo coi quali sbizzarirsi
nelle applicazioni. È anche vero che è molto più semplice
realizzare un ﬁnale piuttosto che uno stadio d’ingresso
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
così come risulta più attraente un titolo in copertina che
propone la costruzione di un ampliﬁcatore da qualche
centinaia o migliaia di watt. Anche se i preampliﬁcatori,
al contrario degli stadi ﬁnali, non possono “esplodere”,
realizzare un buon preampli risulta per molti versi più difﬁcile che costruire un ﬁnale di potenza. Rumore di fondo,
ronzii ed elevata diafonia sono difﬁcili da scovare ed eliminare. D’altra parte un preampliﬁcatore con controllo
toni ci vuole sempre, quale che sia il ﬁnale utilizzato. Per
colmare questa lacuna, ecco il progetto di un semplice ma
valido circuito stereo in grado di effettuare la regolazione >
15
In alto a sinistra:
l’alimentatore integrato che,
all’accensione, fornisce
gradualmente
la tensione agli ampliﬁcatori
operazionali. Ciò è reso
possibile dalle reti di ritardo
e ﬁltraggio costituite da
R8-C19 e R11-C20.
SCHEMA ELETTRICO
Il nostro circuito
Il progetto descritto in queste pagine
è un controllo stereofonico a due vie
basato sul classico ponte di Baxandall attivo, che permette di operare
la correzione sui toni bassi e alti. Il
circuito può ampliﬁcare o attenuare
il segnale audio di 15 dB in corrispondenza delle frequenze di 20 Hz
e 15 kHz. L’escursione di ±15dB
diminuisce progressivamente ﬁno
ad annullarsi a frequenze dell’ordine
• Risposta in frequenza: 5 Hz ÷ 500 kHz;
di 1 kHz, alle qua• Distorsione armonica (@ 1 kHz): 0,005 %;
li il controllo non
• Attenuazione/esaltazione a 20 Hz: ±15 dB;
esercita
alcuna
• Attenuazione/esaltazione a 15 kHz: ±15 dB;
inﬂuenza. Diamo
• Rapporto segnale/rumore: 98 dB;
subito uno sguar• Impedenza d’ingresso: 50 kohm;
do allo schema
• Massima tensione d’uscita: 5 Veff.;
elettrico, dal quale
• Tensione d’alimentazione: 2x12 Vac;
appare come il cir• Corrente assorbita: 100 mA.
cuito sia composto da tre parti: un
Speciﬁche tecniche
dei toni alti, bassi e del volume di una
qualsiasi catena di ampliﬁcazione di
bassa frequenza. La catena di ampliﬁcazione consiste generalmente in
un preampliﬁcatore seguito da un
controllo di tonalità e un ﬁnale di potenza; il controllo consente la correzione della tonalità in due zone della
gamma audio: i toni bassi (intorno ai
100 Hz) e quelli acuti (tipicamente
intorno a 10 kHz).
16
In altro a destra:
la risposta in frequenza del
controllo di toni, realizzato
con la classica rete
“Baxandall” a due bande.
Le curve sono riferite ai due
potenziometri in posizione
0%, 25%, 50%, 75% e
100%.
alimentatore stabilizzato duale e due
sezioni BF (uguali tra loro), destinate a trattare ciascuna un canale della
stereofonia. Analizziamo per primo
l’alimentatore, che prende tensione
da un trasformatore (avente primario da rete e secondario da 2x12 volt,
100 mA) e fornisce ± 8,5 V ben stabilizzati. Ovviamente, al posto del
trasformatore di alimentazione con
doppio secondario, potremo utilizzare un alimentatore duale in corrente
continua in grado di erogare dai 12 ai
15 volt per ramo.
Dal ponte raddrizzatore giungono gli
impulsi sinusoidali, con i quali vengono caricati gli elettrolitici C21 e C22
ﬁno ad ottenere due componenti continue, una positiva e l’altra negativa
rispetto alla massa di riferimento; la
prima raggiunge il collettore del T1 e
la seconda quello del T2. I transistor
realizzano due regolatori di tensione
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
piano di MONTAGGIO
ELENCO COMPONENTI:
R1, R3, R7, R8: 1 kohm
R10, R11, R22, R23: 1 kohm
R2, R4, R21, R24: 100 kohm
R5, R6, R12: 10 ohm
R9, R13, R14: 3,3 kohm
R15÷R20: 10 kohm
RV1: Doppio pot. 50 kohm
RV2, RV3: Doppio pot. 50 kohm,
zero centrale
C1, C2: 15 pF ceramico
C3, C4: 100 pF ceramico
C5÷C8: 4,7 nF multistrato
C9÷C16: 47 nF multistrato
C17,C18: 1 µF 63VL poliestere
C19, C20: 47 µF 25V elt.
C21, C22: 220 µF 25V elt.
IC1, IC2: TL072
ZD1, ZD2: zener 9V1 500mW
D1÷D4: 1N4007
T1: BC547
T2: BC557
LD1: led 5 mm rosso
Il montaggio del
controllo di toni è
piuttosto semplice.
Occorre però fare
attenzione alle polarità
di diodi e condensatori
elettrolitici.
Badate inoltre ai
potenziometri:
Varie:
quelli dei toni sono
- Morsettiera 3 poli
differenti da quello
- Zoccolo 4+4 pin (2 pz.)
del volume in quanto
- Doppia presa RCA da cs (2 pz.) hanno la posizione di
- Circuito stampato
zero a metà corsa.
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
lineari a BJT, nei quali essi operano
come emitter-follower portando sul
proprio emettitore un potenziale pari
a quello del diodo Zener che ne polarizza la base, diminuito della caduta
Vbe (tipicamente 0,6 V). Quindi T1
restituisce circa 8,5 V positivi e T2
altrettanti volt, ma negativi; tali tensioni servono ad alimentare gli ampliﬁcatori operazionali utilizzati nel
circuito. E veniamo a questi ultimi,
che analizziamo con una premessa:
trattandosi di un circuito stereo, le
sezioni di controllo sono due uguali, una per canale; pertanto limitiamo l’esame ad una sola di esse (L)
fermo restando che quanto detto per
l’una varrà per l’altra. Ogni blocco di
controllo della tonalità è composto
da un ponte di Baxandall messo in
retroazione a un ampliﬁcatore operazionale (IC2) funzionante in conﬁgurazione invertente, l’uscita del
quale manda il segnale al connettore
di uscita (OUTL); il tutto è preceduto da un altro operazionale (IC1) in
conﬁgurazione non-invertente, che
funge da buffer e serve a separare dal
ponte lo stadio di uscita dell’apparato BF dal quale si preleva l’audio
(INL).
Per comprendere il perché del buffer, bisogna capire come lavora la
sezione che controlla effettivamente
la tonalità.
Il ponte di Baxandall
Facendo riferimento anche alla ﬁgura 1, il ponte Baxandall è la rete di
retroazione dell’operazionale IC2a,
rete costituita da un’impedenza posta
tra uscita e input invertente e un’altra
situata fra quest’ultimo e l’ingresso
del segnale da ampliﬁcare (ampliﬁcatore operazionale in conﬁgurazione
invertente). La prima (Xf) è formata
dalla metà del ponte a destra dei cursori dei potenziometri RV3a e RV2a,
mentre la seconda (Xi) consta della
metà di sinistra. Le formule che descrivono il funzionamento di questo
ponte sono abbastanza complesse e
una descrizione dettagliata esulereb- >
17
comprendente RV2a
opera sulle note gravi,
in quanto i condensatori C9 e C10 bypassano il potenziometro
sulle note medio-alte
e alte; pertanto l’effetto della variazione
della resistenza si sente solo sui toni bassi.
Quella facente capo a
RV3a interXf=(RV3aDX+XC6)//[(RV2aDX//XC10)+R16]
viene sui toni acuti perché C5
e, analogamente, per l’impedenza e C6 presentano reattanza trascurabile
d’ingresso Xi possiamo scrivere
solamente a frequenze medio/alte e
acute, quindi neutralizzano
Xi=(RV3aSX+XC5)//[(RV2aSX//XC9)+R20]
l’effetto dell’RV3a alle basDa quanto sopra, si deduce che Xf e se frequenze, dato che in tale gamma
Xi dipendono sia dalla posizione del la loro impedenza è tanto alta da rencursore dei potenzionetri sia dalle dere poco apprezzabile la variazione
reattanze dei condensatori, a loro volta di quella dello stesso RV3a. Sempre
legate alla frequenza. Quando i poten- con sufﬁciente approssimazione, posziometri hanno i cursori a metà corsa, siamo dire che la frequenza di accordo
le impedenze si eguagliano (indipen- della sezione degli acuti sta attorno a
dentemente dalla frequenza) e l’IC2a 1,4 kHz (la costante di tempo corripresenta guadagno unitario su tutta la spondente è data all’incirca dal probanda audio. Se si sposta un cursore dotto C5xRV3a/2) mentre quella della
verso l’ingresso, aumenta l’impeden- parte dei bassi si trova nell’intorno dei
za di reazione a discapito di quella 135 Hz (circa C9xRV2a/2). L’operad’ingresso, il che determina un incre- zionale IC1a posto all’ingresso, inﬁne,
mento dell’ampliﬁcazione nella banda corrispondente al potenziometro in
questione (bassi se si parla di RV2a o
acuti se si tratta di RV3a). Viceversa,
spostando un cursore verso l’uscita
dell’operazionale, la resistenza d’ingresso cresce e quella di retroazione
diminuisce: in questo caso si ottiene
l’attenuazione della banda corrispondente. Per come è strutturata, la parte
Fig. 1
be dai ﬁni dell’articolo. Comunque,
assumendo che il simbolo “//” signiﬁca “parallelo elettrico”, che “DX” e
“SX” indicano la parte di potenziometro a destra o sinistra del cursore,
e che la presenza di R18 ed R14 è
ininﬂuente in quanto l’ampliﬁcatore
operazionale, tipicamente, non assorbe corrente, possiamo affermare
con sufﬁciente approssimazione che
l’impedenza Xf è data dalla formula
per il
ha guadagno in tensione praticamente
unitario, quindi non ampliﬁca; serve
però a dare un’impedenza d’ingresso
costante e indipendente dalle variazioni dovute alle diverse posizioni del
cursore del potenziometro di volume
RV1a, che altererebbero l’impedenza
in serie a quella d’ingresso e perciò il
guadagno dell’IC2a.
La costruzione
Avendo a disposizione la basetta,
saldate per primi resistenze, diodi
al silicio (attenzione al catodo, che
è l’elettrodo segnato dalla fascetta
colorata sul corpo) e zoccoli per gli
integrati (inserirete gli operazionali
solo ﬁnite le saldature); procedete con i condensatori, partendo da
quelli non polarizzati e rispettando
la polarità degli elettrolitici. Collocate, quindi, il led (il suo catodo è
l’elettrodo dalla parte smussata del
corpo) e i tre doppi potenziometri;
per gli ingressi e le uscite montate le prese RCA doppie, mentre per
collegare il secondario del trasformatore usate la morsettiera tripolare.
MATERIALE
Il progetto descritto in queste pagine è disponibile in scatola di montaggio (cod. K8084) al
prezzo di 20,00 Euro. Il kit comprende tutti i componenti, la basetta forata e serigrafata, i
connettori, i tre potenziometri e la morsettiera. Non è compreso il trasformatore di alimentazione. Il circuito può essere alimentato anche con una sorgente duale in corrente continua in
grado di fornire 12 o 15 volt per ramo. Tutti i prezzi si intendono IVA inclusa.
Il materiale va richiesto a: Futura Elettronica, Via Adige 11, 21013 Gallarate (VA)
Tel: 0331-799775 ~ Fax: 0331-778112 ~ http://www.futuranet.it
18
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In

Elettronica
Innovativa
di
Fabio Riscica
Speciﬁcamente progettato per semplici ma
sicure operazioni di monetica quali
gettoniere, borsellini elettronici o
contatori di crediti virtuali,
è in grado di leggere e scrivere le
smart card di tipo ACOS2.
È dotato di tastiera e display
con cui modiﬁcare e
visualizzare il saldo
crediti contenuto nella
smart card.
Alimentabile
a batteria per un
impiego portatile.
enza dubbio quello delle smart card è oggi un settore destinato a crescere in modo esponenziale, sia
a causa dell’altissimo livello di sicurezza ormai raggiungibile utilizzando queste carte intelligenti, sia per l’afﬁdabilità del sistema di memorizzazione dell’informazione e sia anche per i costi di produzione che, nonostante
la maggior complessità dei chip utilizzati, sono scesi in
maniera sensibile tanto che questo genere di carte vengono utilizzate anche per promozioni su larga scala con
milioni e milioni di pezzi distribuiti. Per chi avesse perduto il corso sulle smart card presentato nei preceden20
ti numeri della rivista (basato sulle carte ACOS2 della
ACS), ricordiamo che queste sono carte a microchip
che consentono di memorizzare dati e di elaborare in
maniera autonoma operazioni di crittograﬁa su di esse,
piuttosto che su di un elaboratore centrale. Di conseguenza i sistemi di autentiﬁcazione basati su smart card
sono più afﬁdabili di quelli a carta a banda magnetica,
in quanto resistenti a manomissione ed immuni ai campi
elettromagnetici. Inoltre la capacità di memorizzazione
dei dati è notevolmente superiore a quella delle carte
a banda magnetica che, come sappiamo, è praticamenn. 118 / 2007 ~ Elettronica In
te inesistente. Per gestire le smart
card, esistono in commercio svariati tipi di terminali, dal costo non
sempre contenuto. Questi, inoltre,
per poter funzionare, spesso devono
essere collegati a personal computer o registratori di cassa mentre si
interfacciano difﬁcilmente con apparecchiature custom come distributori automatici e macchinari. Da
quanto appena esposto si intuisce
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
che i lettori commerciali, cercando
di indirizzare tutte le possibili applicazioni, alla ﬁne peccano un po’
in ﬂessibilità (e ciò è strano!). Per
questa ragione abbiamo deciso di
presentare il progetto di un lettore/
scrittore portatile ofﬂine di smart
card a CPU, il quale, per funzionare,
non necessita di un personal computer; abbiamo anche dotato il nostro
progetto di uno slot per accogliere
un modulo SAM (Secure Access
Module), tramite il quale è possibile
incrementare il livello di sicurezza
della nostra applicazione. Non si
tratta certo di un sistema altamente
soﬁsticato per applicazioni bancarie, ma può essere facilmente impiegato come metodo di pagamento in
un’attività commerciale, ad esempio per gestire le consumazioni dei
clienti di un esercizio commerciale >
21
che hanno fatto un abbonamento,
oppure un sistema di controllo di
crediti virtuali, con cui i gestori di
negozi possono ﬁdelizzare i propri
clienti. In linea di massima, questo
dispositivo può trovare impiego in
tutte le applicazioni in cui viene erogato un servizio previo pagamento
di una quota anticipata, o dove viene effettuato un conteggio di crediti
virtuali con cui avere diritto a premi
in funzione dei crediti ricevuti.
Questo progetto ha anche una valenza didattica nel senso che può essere
considerato un primo approccio alla
tecnologia delle smart card: acquisite le informazioni necessarie potrete
personalizzare il circuito realizzando magari un sistema di sola lettura
delle informazioni oppure, ad esempio, un sistema più complesso con
stampante o altre periferiche. In ogni
caso non dimenticatevi di leggere
il Corso sulle smart card presentato sui fascicoli 108-114. A quanti
avessero smarrito uno o più numeri,
ricordiamo che questo Corso - così
come tutti gli altri Corsi proposti
dalla rivista - può essere scaricato
in formato digitale dal nostro sito
(www.elettronicain.it). Nel Corso
22
avevamo spiegato come
le smart card possono
essere suddivise in
tre differenti tipologie:
•Memory
Card. Permettono di
memorizzare dei dati
sui quali non
viene attivato
alcun meccanismo di protezione. Vengono quindi utilizzate
per applicazioni generiche
dove non è necessario garantire
la sicurezza dei dati.
• Protected Memory Card. Oltre
a memorizzare i dati, queste card
sono protette in scrittura da password. Vengono utilizzate come
ﬁdelity card e sistemi di identiﬁcazione, ma non è consigliabile
utilizzarle come sistemi di pagamento a causa del ridotto livello
di sicurezza. Una delle più diffuse protected memory card è la
SLE4442, prodotta da Siemens e
dotata di una memoria EEPROM
di 2 kbit. Viene generalmente
utilizzata per la ﬁdelizzazione
dei clienti (carte punti, benzina,
ecc..).
• CPU Card. È la famiglia che
raggiunge il livello di sicurezza
più elevato. Oltre a memorizzare
dati (anche in modo strutturato),
le CPU card permettono di eseguire internamente operazioni di
crittograﬁa. Vengono utilizzate
per implementare la ﬁrma digitale, per il commercio elettronico e
come sistemi di pagamento.
Esistono molti modelli di carte a
CPU, che si differenziano sostanzialmente per il tipo di sistema
operativo, la capacità di memoria
e le prestazioni crittograﬁche.
La carta cui faremo riferimento è la
ACOS2 (ampiamente trattata nel nostro Corso): prodotta da ACS, essa è
dotata di potenzialità crittograﬁche
DES (Digital Encryption Standard),
MAC (Message Authentiﬁcation
Capability) e funzionalità ATP (Account Transaction Processing). Fra
le possibili applicazioni di queste
carte possiamo elencare borsellini
elettronici, gestione degli accessi
nei centri sportivi, nelle discoteche
e negli alberghi, chiavi elettroniche,
sistemi di pagamento per i videogiochi e per i parchi di divertimenti.
Vediamo ora come è strutturato lo
schema elettrico da noi messo a
punto.
Schema elettrico
Il nostro lettore di smart card presenta un’architettura molto semplice: il cuore del circuito è il
microcontrollore U4, un PIC16F877
dotato di 8 kword di memoria
programma, 33 linee di I/O ed
interfaccia seriale UART. In realtà
esso offre molte altre funzioni, ma
nel nostro progetto non sono utilizzate. Il programma eseguito dal PIC
è stato sempliﬁcato nel diagramma di ﬂusso riportato nel riquadro
di pagina 28, al quale rimandiamo
per ulteriori dettagli; qui procediamo con la descrizione dello schema
elettrico.
Nella parte superiore potete trovare
il circuito di alimentazione, basato
sul classico regolatore 7805, che
fornisce la corretta tensione di alimentazione di 5 V a tutti gli integrati del circuito. La tensione continua
applicata all’ingresso può variare
entro certi limiti, ma noi consigliamo di fornire 9÷12 Vcc, gamma
che permette di evitare l’eccessivo
surriscaldamento del regolatore, il
quale deve comunque essere munito
di un adeguato dissipatore. Il diodo
D1 ha la funzione di proteggere il
circuito dall’inversione di polarità
dell’alimentazione, mentre i diodi
D2 e D3 consentono di alimentare il circuito a batteria: quest’ultima viene esclusa automaticamente
quando si inserisce la spina dell’ali- >
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
SCHEMA ELETTRICO
>
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
23
mentatore stabilizzato nella presa
PWR. Notate, inoltre, la presenza
del diodo D4 sul terminale di massa
dello stabilizzatore: in questo modo
la tensione di uscita viene elevata
a 5,6 V circa, al ﬁne di compensare
la caduta di tensione sul diodo D3
(0,6 V) che protegge l’uscita dello
stabilizzatore dai rientri di corrente
quando il circuito è alimentato a batteria. Le coppie di condensatori C1C2 e C3-C4 svolgono la funzione di
ﬁltro di ingresso e di uscita.
Procedendo verso il basso nell’analisi dello schema, possiamo notare i due connettori per le schede:
SMART, in cui viene inserita la
smart card utente, e SIM1, che contiene la SAM, necessaria per il corretto funzionamento del circuito (ha
la funzione di calcolare il certiﬁcato
di credito, come verrà illustrato più
avanti). La smart card riceve l’alimentazione attraverso il transistor
PNP T1, ma solo quando essa è inserita nel connettore SMART. Infatti il
contatto di presenza carta, integrato
nel connettore è di tipo normalmente chiuso, mantiene la base di T1 al
positivo di alimentazione: in questo
modo il transistor è interdetto. Una
24
volta inserita la scheda, il contatto
si apre e scollega la base di T1 dal
positivo: ora la base del transistor è
polarizzata tramite la resistenza R1
verso massa, quindi T1 passa in saturazione alimentando così la smart
card.
Entrambe le schede necessitano di un
segnale di clock che viene generato
da un particolare circuito formato
da quattro porte NAND (l’integrato
U3, visibile nella parte destra dello
schema), un quarzo ed alcuni componenti passivi (i tre condensatori
C5, C6, C16 e le due resistenze R3,
R4). Questa conﬁgurazione ricorda
il classico oscillatore a pi-greco,
ma è leggermente più complessa:
abbiamo infatti voluto prevedere la
possibilità di disabilitare l’oscillatore quarzato (tramite il pin RC1 del
micro) e di pilotare il terminale di
clock della smart card direttamente
dal pin RC0 del microcontrollore. In
questo modo è possibile utilizzare lo
stesso circuito anche per gestire carte sincrone, come quelle a memoria
protetta, a patto che si modiﬁchi in
modo opportuno il ﬁrmware. Sempre relativamente all’oscillatore,
occorre prestare attenzione al valo-
re dei componenti passivi, piuttosto
critici per l’oscillazione. Nel caso in
cui si rilevassero problemi di funzionamento dovuti alle tolleranze di
questi ultimi, si può provare ad incrementare di qualche pF il valore di
C5, in modo da sbilanciare il ponte
ed innescare più facilmente le oscillazioni. Inoltre non bisogna toccare con le mani le piste del circuito
stampato durante il funzionamento
dell’apparecchio; si deve anche evitare di appoggiare il circuito su supporti capacitivi che possono causare
ancora il blocco dell’oscillatore. È
pertanto consigliabile inserire il circuito in un contenitore plastico.
Lo scambio di informazioni con le
smart card avviene secondo il protocollo seriale standard (9.600 bps
ricavati da un clock di 3,579 MHz):
il microcontrollore scelto integra
un’interfaccia UART, utilizzata per
comunicare con entrambe le carte
tramite il quadruplo buffer threestate 74HC125 (U2). Abilitando in
modo opportuno i singoli buffer di
U2, è possibile indirizzare il ﬂusso
di dati e la relativa direzione verso la
smart card utente o il modulo SAM.
La tastiera a matrice collegata alla
porta PORTB del microcontrollore
consente di digitare gli importi relativi alle transazioni e di selezionare
le varie operazioni che si vogliono
effettuare. Si noti che non sono presenti le resistenze esterne di pull-up,
necessarie per il corretto funzionamento della tastiera a matrice, in
quanto sono state utilizzate quelle di
cui la PORTB del microcontrollore
è dotata (nota relativa al PIC: le
resistenze di pull-up della PORTB vengono attivate settando il bit
RBPU del registro OPTION). Il
display LCD (DISPLAY1), dotato
di controller integrato e gestito in
modalità parallela a 8 bit, serve per
visualizzare sia i dati (letti e scritti)
sia il risultato delle operazioni eseguite sulla carta. Il trimmer R10 permette di regolare il contrasto della
visualizzazione. Abbiamo previsto
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
anche tre diodi led ed un buzzer: vedremo più avanti le funzioni ad essi
assegnate. Si noti che il led LD1 segnala la presenza della tessera, essendo direttamente alimentato dal
transistor T1 quando viene inserita
la smart card utente nel connettore
SMART.
La smart card ACOS-SAM
Per rendere più sicure le operazioni
di lettura/scrittura sulla chip card,
il nostro circuito prevede l’impiego di un modulo di autentiﬁcazione
ACOS-SAM il quale dispone di un
set di comandi più esteso rispetto alla tradizionale ACOS di cui ci
siamo occupati nel nostro Corso. In
questo capitolo vogliamo illustrare i comandi che caratterizzano la
creazione del ﬁle system e la generazione del certiﬁcato di credito, la
cui conoscenza è indispensabile per
l’operazione di incremento dell’account della tessera utente. Infatti è
già stato accennato che, per generare il certiﬁcato di credito della smart
card ACOS, è necessario effettuare
un’elaborazione basata sull’algoritmo DES. La funzione del modulo
SAM è quello di implementare un
motore crittograﬁco hardware ed alleggerire il ﬁrmware da complesse
elaborazioni. Con tale scelta si evita inoltre la memorizzazione della
chiave di credito direttamente nel
codice del microcontrollore, operazione che avrebbe compromesso la
sicurezza del nostro circuito di pagamento. Il comando che consente
di operare sul ﬁle system e di creare
ﬁles e directory conforme allo standard ISO7816-4, a cui si rimanda per
ulteriori approfondimenti, è CREATE FILE (visibile in Tabella 1):
CREATE FILE: 00 E0 00 00
<LENGTH> <DATA>
in cui <LENGTH> è la lunghezza
dei dati, dipendente dal tipo di ﬁle
che si vuole creare mentre <DATA>
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
Tabella 1
INS
00 - Clear Mode
04 - SM Mode
E0
P1
00
P2
00
CLA
P3
Data
Lenght of Data
FCP TLV of File to be created
è la struttura FCP TLV dello stesso.
Analogamente a quanto già visto
per la smart card ACOS, è possibile
scrivere i records di un ﬁle mediante
il comando UPDATE RECORD:
UPDATE RECORD: 00 DC
<NUM> 00
<LENGTH> <DATA>
dove <NUM> è il numero del record
che si vuole scrivere, <LENGTH>
è la lunghezza dei dati e <DATA>
i byte da scrivere. Il comando che
consente di generare il certiﬁcato
necessario per la transazione sull’account è PREPARE ACOS ACCOUNT TRANSACTION ed ha la
seguente struttura:
PREPARE ACOS ACCOUNT
TRANSACTION: 80 7E
<P1> <P2> 0D <DATA>
<P1> è un byte di cui sono signiﬁcativi soltanto il bit 0 ed il bit 1. Il bit
meno signiﬁcativo di <P1> caratterizza il tipo di crittograﬁa (LSb=0:
triplo DES; LSb=1: singolo DES);
il bit 1 indica, se pari ad 1, che la
crittograﬁa deve essere eseguita
basandosi sulla Session Key. <P2>
deve essere pari ad E2 se si vuole calcolare il certiﬁcato di credito
mentre deve essere pari ad E6 per
calcolare il certiﬁcato di debito.
Il successivo blocco di 13 bytes
DATA inviato alla SAM ha la
struttura relativa alla transazione
<AMOUNT> <TTREF> <ATREF>,
vista nel corso.
Dopo l’esecuzione del comando
è possibile richiedere alla SAM il
MAC generato mediante il GET
RESPONSE, che restituisce un bloc-
co di 11 bytes secondo la struttura
<MAC><AMOUNT><TTREF>.
La chiave su cui si basa il comando
per la generazione del MAC deve
essere preventivamente generata
tramite il comando DIVERSIFY
KEY, che ha la struttura
DIVERSIFY KEY: 80 72
<P1> <P2> 08 <DATA>
Il valore di <P1> indica il tipo di
chiave che deve essere generata (Secret Code=1; Account Key=2; Terminal Key=3; Card Key= 4).
I bit di <P2> speciﬁcano l’indice
della Master Key nel ﬁle selezionato. I bit 0-4 identiﬁcano l’indice della chiave, il bit 7 indica se la chiave
è locale (bit 7 uguale ad 1) o globale
(bit 7 uguale a 0).
Gli otto byte <DATA> possono essere utilizzati per trasmettere alla
SAM il numero seriale della carta
utente a partire dal quale verrà generato un certiﬁcato personalizzato.
Se la chiave da derivare è ad 8 bit,
la formula utilizzata nell’esecuzione
del comando per la sua generazione
è la seguente:
DERIVED KEY =
3DES(KEY,DATA)
Inizializzazione della
ACOS-SAM e delle smart
card utente
A questo punto è evidente che, per
poter operare con la smart card utente in maniera corretta, è necessario
inizializzare opportunamente la
struttura del modulo SAM.
Una volta deﬁnita arbitrariamente
una chiave principale di 16 bytes,
relativa alla nostra applicazione,
bisogna derivare la Credit Key ad 8
bytes, crittografando il dato
00 00 00 00 00 00 00 00
con la chiave principale mediante
l’algoritmo 3DES. A tale scopo è
possibile scaricare un apposito software dal sito della rivista. La Credit
Key generata dal software 3DES >
25
piano di MONTAGGIO
ELENCO COMPONENTI:
R1: 10 kohm
R2: 10 kohm
R3: 1 Mohm
R4: 2,7 kohm
R5÷R7: 470 ohm
R8: 4,7 kohm
R9: 10 kohm
R10: trimmer 10 kohm
C1, C3: 100 nF multistrato
C2: 470 µF 25 VL elettrolitico
C4: 470 µF 25 VL elettrolitico
C5÷C8: 22 pF ceramico
C9: 47 pF ceramico
C11: 100 nF multistrato
C12: 220 µF 25 VL elettrolitico
C13: 100 nF multistrato
C14: 220 µF 25 VL elettrolitico
C15, C16: 100 nF multistrato
U1: 7805
26
In questo caso il circuito stampato presenta dimensioni tali da rendere
abbastanza semplice il montaggio, anche perchè tutti i componenti utilizzati
sono di tipo tradizionale. Occorre solo prestare attenzione alle polarità di
diodi e condensatori elettrolitici.
U2: 74HC125
U3: 74HC00
U4: PIC16F877-20P (MF664)
T1: BC557
Q1: Quarzo 3,579545 MHz
Q2: Quarzo 10 MHz
D1÷D4: 1N4007
LD1: led 3 mm verde
LD2: led 3 mm giallo
LD3: led 3 mm rosso
SW1: deviatore slitta
BZ1: Buzzer 12V con elettronica
TST1: tastiera 16 tasti a matrice
DISPLAY1: display LCD 16x2
Varie:
- Plug alimentazione
- Porta SIM a libro
- Connettore smart card
- Morsettiera 2 poli
- Zoccolo 7+7 (2 pz.)
- Zoccolo 20+20
- Dissipatore (ML26)
- Vite 10 mm 3 MA
- Vite 6 mm 3 MA (3 PZ.)
- Dado 3 MA (4 pz.)
- Strip femmina 8 pin (2 pz.)
- Strip maschio 8 pin
- Strip femmina 16 pin (2 pz.)
- Strip maschio 16 pin
- Torretta M/F 5 mm
- Torretta M/F 10 mm
- Torretta F/F 10 mm (2 PZ.)
- Circuito stampato codice S664
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
deve poi essere memorizzata nelle
smart card utente utilizzando il lettore MINILECTOR ed il software
ACOS2-INIT, descritto nella settima parte del nostro Corso sulle
smart card, presentato sul numero
114. Ad esempio, supponendo di
ﬁssare la chiave principale pari a
11 22 33 44 55 66 77 88 99 AA BB
CC DD EE FF 00
la Credit Key generata dal software
3-DES che deve essere memorizzata
in tutte le carte utente del circuito di
pagamento è pari a:
11 0D 81 FC C8 94 55 06.
Per quanto riguarda l’architettura
del modulo SAM, al suo interno
è stato previsto un solo ﬁle avente
identiﬁcativo:
40 02
che deve contenere nel suo primo
record la chiave principale di 16
bytes. I comandi che devono essere
inviati al modulo SAM per l’inizializzazione, tramite un lettore standard di smart card, sono i seguenti:
;Creazione Master File
00 E0 00 00 0A 62 08 82 02 3F FF
83 02 3F 00
;Creazione Key File
00 E0 00 00 1B 62 19 02 05 0C 01
00 15 04 83 02 40 02 88 01 02 8A 01
01 8C 06 6B 03 FF FF FF FF
zializzato è può essere inserito nell’apposito alloggiamento posto sul
circuito stampato.
Si ricordi che la presenza del modulo SAM è necessaria per poter
effettuare operazioni di accredito
dell’account delle carte utente, ma
il nostro lettore può comunque eseguire operazioni di addebito anche
se tale modulo non è presente. Una
particolare applicazione potrebbe
infatti prevedere di effettuare soltanto addebiti sulle carte utente con il
nostro lettore portatile e gli accrediti
mediante il software ACOS2-PURSE presentato nell’ultima puntata
del nostro Corso sulle smart card.
In tal caso la presenza del modulo
SAM non è richiesta, perché la sua
funzione verrebbe svolta dal software ACOS2-PURSE installato nel
personal computer del gestore.
Realizzazione pratica
La realizzazione di questo progetto
non comporta grosse difﬁcoltà in
quanto vengono impiegati componenti ad inserzione facilmente reperibili: l’unico componente a montaggio superﬁciale è il socket per la
SAM (SIM1). Il circuito stampato,
di dimensioni generose, non è affollato di componenti e la maggior
parte di questi ultimi è piuttosto ingombrante; riteniamo quindi che la
realizzazione di questo progetto sia
alla portata di chiunque.
Procuratevi tutti i componenti necessari e scaricate dal sito della rivista il ﬁrmware per il
microcontrollore ed i
master in scala 1:1 per la realizzazione del circuito stampato. Qualora
doveste avere difﬁcoltà nella realizzazione pratica del PCB, potete
rivolgervi direttamente all’azienda
che realizza i prototipi dei nostri
circuiti stampati (www.mdsrl.it),
indicando il codice del circuito in
questione (S0664).
Diamo per assodato che siate in
possesso di un circuito stampato e
procediamo con il montaggio dei
componenti. Il primo è sicuramente il socket per la SIM card, unico
a montaggio superﬁciale. Prendete
il circuito stampato e posizionatelo
con il lato componenti di fronte a
voi e le piazzole dei tre led in alto
(vedrete il codice dello stampato in
alto a destra). Posizionate il socket
prestando attenzione al verso: lo
sportello si deve aprire verso destra
e i due perni su cui esso ruota devono essere posti in prossimità del
diodo D2. Saldate uno degli otto
pin, prestando attenzione all’allineamento di tutti gli altri rispetto
alle piazzole. Veriﬁcato che l’allineamento è perfetto, procedete saldando tutti gli altri pin: suggeriamo
di effettuare la seconda saldatura sul
pin diagonalmente opposto al primo, in modo da rendere stabile l’allineamento. A questo punto potete
montare tutti i componenti a basso >
;Inizializzazione della chiave principale (da personalizzare)
00 DC 00 02 15 81 02 FF FF 00 11
22 33 44 55 66 77 88 99 AA BB CC
DD EE FF 00
Se i comandi vengono eseguiti correttamente, la SAM risponde con la
canonica coppia di bytes:
90 00
a ciascuno di essi, segnalando che
il modulo è stato correttamente iniElettronica In ~ n. 118 / 2007
>
27
Architettura del ﬁrmware
1) Inizializzazione I/O.
Reset hardware del modulo
SAM e visualizzazione a
display dell’ATR.
No
2) La Smart Card
è inserita?
6.4) Generazione
del MAC.
Sì
No
2) Reset smart card
e visualizzazione ATR.
6.5) Accredito dell’importo
e ritorno alla visualizzazione
dello stato contabile.
3) Richiesta e
visualizzazione saldo
contabile (account).
5.2) Addebito
sulla smart card.
4) C’è un tasto
premuto?
5.1) Inserimento importo
da addebitare.
Sì
No
4) La smart card
è ancora inserita?
Sì
proﬁlo, quali le resistenze, i diodi
(attenzione al verso), il quarzo Q1
(deve essere montato sdraiato sul
PCB), tutti i condensatori non elettrolitici e gli zoccoli dei circuiti integrati (rispettate il verso della tacca
di riferimento). Procedete montando
l’interruttore SW1, i condensatori
elettrolitici (ancora una volta rispettate la polarità), i tre led (LD1, LD2
e LD3, rispettivamente verde, giallo
e rosso; il lato piatto è rivolto all’interno dello stampato), il quarzo Q2
(verticale), il buzzer, il transistor
T1, il connettore PWR, il trimmer
verticale R10, i connettori pin-strip
28
Sì
5) È premuto il
tasto di addebito?
No
Per quanto le funzioni svolte dal
ﬁrmware siano semplici, la sequenza di operazioni eseguite
è abbastanza articolata. Il diagramma di ﬂusso qui a ﬁanco
permette di comprendere più
facilmente la logica di funzionamento del ﬁrmware.
Vediamole più in dettaglio, aiutandoci con il commento riportato di seguito. Immediatamente
dopo l’accensione, il
programma inizializza le periferiche del
6.3) Creazione Credit Key,
micro, esegue il reset
necessaria per generare
hardware del modulo
il MAC.
SAM e visualizza sul
display l’ATR (Answer
To Reset) restituito dal6.2) Selezone del ﬁle 40
la carta (1). Si ricorda
02 della SAM (contiene
che ogni tipo di smart
la chiave principale per
card è caratterizzato
derivare la Credit KEY).
da uno speciﬁco ATR.
Quindi inizia un loop
di attesa con cui il programma veriﬁca l’inserimento della smart
6.1) Inserimento importo
card utente: quando
da accreditare.
questa viene inserita, il
micro esegue un reset
Sì
hardware su di essa
e visualizza il relativo
ATR sul display (2).
Quindi effettua l’inter5) È premuto il
rogazione dell’account
tasto di accredito?
della smart card utente
tramite i comandi INNo
femmina a passo 2,54 mm e la
morsettiera per la batteria (BATT).
Montate a questo punto il connettore
per la smart card (non c’è rischio di
sbagliare l’orientamento: può essere
posizionato in un solo verso). Terminate quindi con lo stabilizzatore
di tensione U5: per quest’ultimo,
piegate a 90° i suoi pin in modo che
possa essere ﬁssato meccanicamente allo stampato anche con la vite da
3 MA oltre che con la saldatura dei
terminali. Posizionatelo sullo stampato interponendo l’aletta di raffreddamento a U tra il suo dissipatore e
il PCB, quindi serrate il pacchetto
stabilizzatore-aletta-PCB con la vite
da 3 MA. Saldate inﬁne i tre terminali dello stabilizzatore. Potete
quindi innestare i tre chip e la SIM
card sui rispettivi connettori (nota: il
micro e la SIM devono essere stati
programmati). Prendete ora la tastiera e saldate sul lato opposto ai
tasti un connettore pin-strip a passo
2,54 mm ad otto contatti. Inﬁne il
display, sul quale dovete saldare un
connettore pin-strip (sempre a passo
2,54 mm) a 16 contatti dal lato opposto al vetrino. Inserite ora la tastiera
ed il display sui rispettivi connettori
(aiutatevi con la ﬁgura visibile nel
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
QUIRE ACCOUNT e GET RESPONSE;
l’account corrente viene quindi visualizzato sul display (3). Ora il micro attende
la pressione del tasto relativo all’addebito o all’accredito. Se la smart card utente viene estratta (4), non appena viene
premuto uno dei due tasti, il programma
riprende il ciclo di controllo presenza
tessera (2).
Nell’ipotesi in cui la tessera sia ancora
inserita quando viene premuto un pulsante, il programma controlla quale pulsante è premuto.
Se viene premuto il pulsante di addebito
(5) il programma richiede l’importo da
addebitare (5.1), effettua l’addebito sulla
smart card utente mediante il comando
DEBIT (5.2) quindi ritorna al punto 3,
qualora si volesse effettuare una nuova
operazione.
Se invece viene premuto il pulsante di
accredito (5), il programma, richiede
l’importo (6.1), seleziona il ﬁle 40 02 della SAM, contenente la chiave principale
utilizzata per derivare la Credit Key (6.2),
crea sulla SAM la Credit Key, necessaria
per generare il MAC, mediante il comando DIVERSIFY KEY (6.3), genera il MAC
della SAM mediante i comandi PREPARE ACOS ACCOUNT TRANSACTION
e GET RESPONSE (6.4), effettua l’accredito dell’importo mediante il comando
CREDIT (che utilizza il MAC generato
dalla SAM nel passo precedente), quindi ritorna ad attendere eventuali altre
istruzioni per nuove operazioni di lettura
o scrittura (3).
piano di montaggio) e preparatevi
“psicologicamente” ad alimentare il
vostro lettore di smart card.
per il
Utilizzo del lettore
Dopo aver montato correttamente
tutti i componenti secondo le indicazioni riportate nel capitolo precedente, inizializzato ed installato il
modulo SAM (se tale funzionalità
è richiesta) e le carte utente con il
software ACOS2-INIT, seguendo le
indicazioni riportate nel paragrafo
precedente, siamo pronti per testare
il nostro lettore portatile.
Alimentando il lettore ed agendo sull’interruttore di accensione
SW1 appare un messaggio relativo alla versione del ﬁrmware,
una porzione dell’ATR della SAM
(3BBE950000..9000) e la richiesta
di inserimento della carta utente.
Nel caso in cui l’ATR visualizzato
fosse diverso da quello riportato, bisogna veriﬁcare se il modulo SAM
è presente e se l’oscillatore a 3,579
MHz opera correttamente. È possibile modiﬁcare il contrasto di visualizzazione del display agendo sul
trimmer R10.
Inserendo la carta utente, appare
una porzione dell’ATR della carta
(3BBE110000..9000) ed il contenuto dell’account. Anche qui bisogna prestare attenzione al valore
dell’ATR.
Le due possibili operazioni (di addebito o accredito) sono selezionabili agendo rispettivamente sui pulsanti A e B. Viene quindi richiesto
l’importo relativo, che è composto
da cinque cifre numeriche: è necessario digitare tutte le cinque cifre (ad esempio, se si vuole inserire
un importo pari ad 1 unità, bisogna
digitare 00001). Il sistema effettua l’operazione richiesta e quindi
visualizza il nuovo saldo contabile
della scheda. L’accensione dei led
LD2 o LD3 indica che è in corso
un’operazione di addebito (LD2,
giallo) o di accredito (LD3, rosso).
Quando una smart card è inserita, il
led verde LD1 è acceso. Una volta
estratta la carta utente, possiamo
aggiornare la visualizzazione del
display (che richiede l’inserimento
di una nuova carta) premendo un
pulsante qualsiasi. Si ricordi inﬁne
quanto già detto durante il corso sulle operazioni di addebito o accredito
delle smart card ACOS:
• non è possibile eseguire un’operazione di addebito superiore all’account corrente della carta;
• non è possibile eseguire un’operazione di accredito che oltrepassi
il MAXBALANCE impostato sulla
carta;
• se il MAC non è corretto (ad esempio se la Credit Key memorizzata
sulla carta non è coerente con la
chiave principale memorizzata nella SAM o se il modulo SAM non
è presente o non sta funzionando),
l’accredito non viene eseguito.
Dopo aver effettuato l’operazione richiesta, il lettore visualizza
il contenuto dell’account: se ciò
non dovesse accadere, il motivo
è certamente da imputare al veriﬁcarsi ad una delle situazioni
appena descritte.
MATERIALE
I componenti utilizzati in questo progetto sono facilmente reperibili in commercio. Il master
del circuito stampato, il ﬁrmware in formato esadecimale e i programmi necessari per la
programmazione delle schede ACOS2 e SAM sono scaricabili dal sito della rivista (www.
elettronicain.it). Il microcontrollore programmato (cod. MF664, 18,00 Euro), le schede cod.
ACOS3SAM (22,00 Euro) e ACOS2-8K (3,90 Euro) ed il sistema di sviluppo (cod. SDK-ACR38.
119,00 Euro) sono disponibili presso Futura Elettronica. I prezzi sono comprensivi d’IVA.
Il materiale va richiesto a: Futura Elettronica, Via Adige 11, 21013 Gallarate (VA)
Tel: 0331-799775 ~ Fax: 0331-778112 ~ http://www.futuranet.it
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
>
29
Sistemi di Videosorveglianza
Vivi la tua casa in tranquillità.
PREZZO
IMBATTIBILE
WIRELESS
Set A/V 2,4GHz con trasmettitore e ricevitore con display LCD
-
€ 185,
Funziona sulla banda dei 2,4GHz, comprende un ricevitore A/V a 3 canali con monitor TFT LCD da 2,5” e una telecamera
CMOS a colori con audio. La telecamera è orientabile manualmente (320° sull’asse orizzontale) ed è dotata di sensore
PIR che attiva un segnale acustico sul ricevitore nel caso rilevi il passaggio di persone o animali domestici. Dispone,
inoltre, di 8 LED infrarossi che consentono riprese anche in condizioni di buio assoluto ﬁno ad una distanza massima di
5 metri. Sia la telecamera che il ricevitore possono essere alimentati mediante batterie (anche ricaricabili) oppure tramite
gli appositi adattatori di rete forniti in dotazione. Adatto per essere utilizzato in abitazioni private, ufﬁci e piccole imprese.
Ideale per avere sempre sotto controllo bambini ed anziani. Eccezionale rapporto prezzo/prestazioni.
CAMSETW11N
Caratteristiche monitor con ricevitore incorporato
Display: 2.5” TFT LCD; risoluzione: 480 x 284 pixel; assorbimento: ~ 800mA; dimensioni: 70 x 183 x 24 mm; alimentazione:
mediante adattatore di rete (incluso), 4 batterie alcaline tipo AAA (non incluse), o pacco batterie ricaricabili (non incluso).
Caratteristiche telecamera con trasmettitore
Sistema TV: PAL; ottica: f=4.3mm, F1.8 fuoco ﬁsso; 8 LED IR: risoluzione: 360 linee TV; sensore: colore CMOS 1/3”;
consumo corrente: ~ 120mA; portata: 60 metri circa; dimensioni: 58 x 185 x 97 mm; alimentazione: mediante adattatore
di rete (incluso), 4 batterie alcaline tipo AAA (non incluse), o pacco batterie ricaricabili (non incluso).
rotazione: 320°
Disponibile separatamente telecamera supplementare (cod. CAMW6) al prezzo di euro 70,00.
Tutti i prezzi si intendono
IVA compresa.
Set A/V con telecamera CMOS
Set A/V con trasmettitore a tenuta stagna
-
CP292
€ 86,
Set composto da una telecamera a colori con microfono incorporato e trasmettitore A/V
a 2,4GHz. La telecamera può essere collocata all’esterno in quanto utilizza un contenitore a tenuta stagna. Il set di videosorveglianza comprende anche il ricevitore e tutti gli
accessori. L’illuminatore IR a 30 LED, che entra automaticamente in funzione in presenza di scarsa luminosità, consente riprese al buio ad una distanza di oltre 10 metri.
Telecamera con trasmettitore: elemento sensibile: CMOS 1/3” PAL; pixel
totali: 628 x 582; sensibilità: 3 Lux/F1.2 (0 Lux IR ON); risoluzione orizzontale: 380
linee TV; tensione di alimentazione: +8Vdc; potenza RF: 10mW; assorbimento: 80mA
(250mA IR ON); dimensioni: 50 x 60 x 45mm; portata indicativa: 50-100m.
Ricevitore: frequenza di funzionamento: 2400~2483 MHz (CH1= 2,414GHz
CH2=2,432GHz CH3=2,450GHz CH4=2,468GHz); impedenza di antenna: 50 ohm; uscite
video: 2; uscite video: 1 Vpp/75 ohm; uscita audio: 200mVpp 10 Kohm; tensione di alimentazione: 12Vdc; consumo: 2W; connettore antenna: SMA; dimensioni: 96 x 79 x 30mm.
Set con telecamera CMOS PIN-HOLE e ricevitore
di videosorveglianza senza ﬁli operante sulla banda dei 2,4 GHz composto da
- Sistema
una piccola telecamera CMOS a colori con audio e trasmettitore A/V e da un ricevitore
€ 70,
CP294
a quattro canali con selettore a slitta. Il set comprende sia l’adattatore di rete per la
telecamera che per il ricevitore.
Telecamera con trasmettitore A/V: elemento sensibile: CMOS 1/3” OMNIVISION PAL; ottica: f=4,3 mm F2.0; sensibilità: 3 Lux/ F1.2; risoluzione orizzontale: 380
linee TV; tensione di alimentazione: +8Vdc; potenza RF: 10mW; assorbimento: 80mA;
dimensioni: 20 x 20 x 20 mm; portata indicativa: 30-50 metri.
Ricevitore: Numero canali: 4; frequenza di funzionamento: 2400~2483 MHz; impedenza di antenna: 50 ohm; 2 uscite video: 1 Vpp/75 ohm; 2 uscite audio: 2 Vpp (max);
tensione di alimentazione: 12Vdc; assorbimento: 130mA; connettore antenna: SMA;
dimensioni: 105 x 85 x 30mm.
Sistema di videosorveglianza senza ﬁli operante sulla banda dei 2,4 GHz composto da
una piccola telecamera CMOS a colori con audio e trasmettitore A/V e da un ricevitore
a quattro canali con selettore a slitta. Il set comprende sia l’adattatore di rete per la
telecamera che per il ricevitore.
Telecamera con trasmettitore: Elemento sensibile: CMOS 1/3” OMNIVISION
PAL; ottica: f=3,6mm F2.0; sensibilità: 3 Lux/F1.2; risoluzione orizzontale: 380 linee TV;
tensione di alimentazione: +8Vdc; potenza RF: 10mW; assorbimento: 80mA; dimensioni staffa inclusa: 35 x 57 x 35mm; portata indicativa: 30 -50 metri.
Ricevitore: Numero canali: 4; frequenza di funzionamento: 2400~2483 MHz; impedenza di antenna: 50 ohm; 2 uscite video: 1 Vpp/75 ohm; 2 uscite audio: 2 Vpp (max);
tensione di alimentazione: 12Vdc; assorbimento: 130mA; connettore antenna: SMA;
dimensioni: 105 x 85 x 30mm.
Sistema composto da 4 telecamere CMOS con trasmettitore A/V a
2,4 GHz e da un ricevitore a 4 canali con telecomando ad infrarossi.
Le telecamere possono essere utilizzate all’esterno in quanto dotate
di contenitore a tenuta stagna. L’illuminatore IR a 30 LED, che entra
automaticamente in funzione in presenza di scarsa luminosità, consente riprese al buio ad una distanza di oltre 10 metri.
Telecamera con trasmettitore A/V: elemento sensibile:
CMOS 1/3” OMNIVISION PAL; ottica: f=3,6mm F2.0; apertura
angolare: 92°; sensibilità: 3 Lux / F1.2; risoluzione orizzontale:
380 linee TV; tensione di alimentazione: +12Vdc; potenza RF:
10 mW; assorbimento: 110 mA (130 mA con illuminatore); dimensioni staffa inclusa: 55 x 130 x 55mm;
portata indicativa: 30-50 metri.
Ricevitore: numero canali: 4; frequenza di funzionamento: 2400~2483 MH; 2 uscite video: 1 Vpp/75
ohm; 2 uscite audio: 2 Vpp (max); tensione di alimentazione: 12Vdc; assorbimento: 130mA; connettore
antenna: SMA; dimensioni: 120 x 100 x 30mm.
AVMOD15
-
€ 78,
CAMSETW4
-
€ 141,
Sistema di videosorveglianza senza ﬁli composto da 4 telecamere CMOS con
trasmettitore A/V a 2,4 GHz e da un ricevitore a 4 canali. Quest’ultimo dispone
di quattro uscite A/V separate (1 x telecamera) e di un’uscita (AUTO)
con funzione switcher. Le 4 uscite A/V separate consentono di gestire
le telecamere singolarmente permettendo la visualizzazione, su altrettanti monitor, delle immagini riprese. L’uscita switcher permette
di visualizzare in sequenza i 4 canali (tempo di commutazione 5
secondi). Le telecamere possono essere utilizzate all’esterno in
quanto dotate di contenitore a tenuta stagna. L’illuminatore IR a
12 LED, che entra automaticamente in funzione in presenza di
scarsa luminosità, consente riprese al buio ad una distanza
di circa 8m.
Set RTX A/V 2,4 GHZ
Sistema wireless operante sulla banda dei 2,4 GHz composto da un trasmettitore e da un ricevitore Audio/Video. L’unità TX permette la trasmissione a distanza di immagini e suoni provenienti
da un ricevitore satellitare, da un lettore DVD, da un videoregistratore o da un impianto stereo,
verso un televisore collegato all’unità RX posizionato in un altra stanza. Il sistema dispone anche
di un ripetitore per telecomando IR che consente di controllare a distanza il funzionamento del
dispositivo remoto, ad esempio per cambiare i canali del ricevitore satellitare, per inviare dei
comandi al lettore DVD o per sintonizzare l’impianto stereo sull’emittente radiofonica preferita.
Il set comprende l’unità trasmittente, quella ricevente, i due alimentatori da rete ed il ripetitore di
telecomando ad infrarossi. Alimentazione: 9 VDC / 300mA (2 adattatori AC/DC inclusi).
Baby Monitor A/V
Sistema per ambienti domestici composto da un trasmettitore radio completo di telecamera con
pan/tilt e microfono e da un ricevitore con altoparlante incorporato ed uscita video da collegare
a qualsiasi monitor, TV, ecc. Si installa facilmente in qualsiasi ambiente e può operare sia con
alimentatore da rete che a batteria. Alimentazione: 7,5Vdc/ 500mA (alimentatore compreso) o a
batterie: 2 x AA. Portata: circa 50m; Frequenza: 2,4GHz.
Trasmettitore con telecamera: Sensore: 1/3” CMOS colori; risoluzione orizzontale: 330
linee TV; luminosità: 0 Lux; Canali radio: 3; dimensioni: 75 x 33 x 122mm.
Ricevitore: Canali radio: 3; Uscita video: 1Vp-p / 75 ohm (RCA); Uscita audio: 1 Vp-p / 600
ohm; Risoluzione orizzontale: 480 x 234; Dimensioni: 75 x 33 x 130mm.
Camera Pen a 2,4GHz
CP295
-
€ 240,
FR225
Sistema via radio a 2,4 GHz composto da un ricevitore,
da una microtelecamera a colori e da un microtrasmettitore
audio/video inseriti all’interno di una vera penna. Possibilità di
scegliere tra 4 differenti canali. Ricevitore completo di alimentatore
da rete. La confezione comprende i seguenti componenti:
Wireless Pen Camera: Wireless Pen Camera; 15 batterie LR 44; cilindretto metallico da usare con
adattatore per batterie da 9 Volt; cavo adattatore per batterie da 9V.
Ricevitore Audio/Video: Ricevitore AV; alimentatore da rete; cavo RCA audio/video.
-
€ 290,
Ultraminiatura
-
€ 260,
CP293
Set con 4 telecamere CMOS con IR
Set con 4 telecamere CMOS e ricevitore 4 uscite
CP326
-
€ 69,
Microtelecamera TX/RX A/V a 2,4GHz
Microscopica telecamera CMOS a colori (18 x
FR163
34 x 20mm) con incorporato microtrasmettitore
video a 2430 MHz e microfono ad alta sensibilità. Potenza di trasmissione 10 mW; Risoluzione
telecamera 380 linee TV; ottica 1/3” f=5,6mm; Apertura angolare: 60°; Alimentazione da 5 a 12 Vdc; Assorbimento: 80 mA. La telecamera viene fornita con un
portabatterie stilo e un ricevitore a 2430 MHz (dimensioni: 150 x 88 x 44mm)
completo di alimentatore da rete e cavi di collegamento.
-
€ 210,
Set 2,4GHz con telecamera e monitor B/N
Sistema senza ﬁli per impiego domestico composto da una telecamera con microfono incorporato e trasmettitore audio/video a 2,4 GHz e da un monitor in bianco/nero
da 5,5” completo di ricevitore. Portata massima del sistema 25/100m, telecamera
con illuminatore ad infrarossi per una visione al buio ﬁno a 3 metri di distanza.
Monitor con ricevitore: Alimentazione DC: 13.5V/1200mA (adattatore incluso); Sistema video: CCIR; 4 CH radio; Risoluzione video: 250 (V) /300 (H) linee TV.
Telecamera con trasmettitore: Alimentazione DC: 12V/300 mA (adattatore incluso); Sistema video: CCIR; Sensore 1/4” CMOS; Risoluzione 240 Linee TV; Sensibilità 2 Lux (0,1Lux con IR ON); Microfono incorporato.
CAMSETW2 Set completo (Telecamera+monitor) - Euro 120,00
CAMW2 (Telecamera wireless supplementare) - Euro 70,00
-
€ 120,
Disponibili presso i migliori negozi di elettronica o nel nostro punto vendita di Gallarate (VA).
Caratteristiche tecniche e vendita on-line direttamente sul sito www.futuranet.it.
Via Adige, 11 - 21013 Gallarate (VA) ~ Tel. 0331/799775 ~ Fax. 0331/778112

Elettronica
Innovativa
di
Corrado Rossi
Permette di comandare via radio 16 carichi
collegati a dispositivi Velbus. Si comporta
esattamente come il controllo a pulsanti
VMB8PB, ma il comando avviene
tramite uno o più trasmettitori.
Utilizza una scheda seriale
VMB1RS per convertire i
comandi ricevuti in stringhe di
dati compatibili con gli impianti Velbus.
el corso dell’articolo presentato sul fascicolo 117
avevamo anticipato che stavamo lavorando ad un
progetto pratico in grado di interfacciarsi direttamente
alla rete domestica Velbus; nelle conclusioni ﬁnali avevamo anche detto che stavamo realizzando un sistema
di controllo remoto a 2 o 4 canali, con il quale comandare via radio i vari automatismi presenti in una casa. In
corso d’opera ci siamo resi conto che, semplicemente
apportando una piccola modiﬁca al circuito, potevamo
realizzare facilmente un sistema idoneo a gestire 16 canali anziché solamente 4; questa evoluzione ha permesElettronica In ~ n. 118 / 2007
so di realizzare un dispositivo più versatile e addirittura
più economico dello stesso modulo Velbus che il nostro
circuito emula. Nella fattispecie il circuito descritto in
queste pagine è in grado di funzionare come due moduli pulsanti a otto ingressi VMB8PB. Ripensate per un
istante all’impianto dimostrativo visto nelle puntate precedenti: in esso sono presenti tre moduli di ingresso, due
a 8 pulsanti (VMB8PB) e uno a 6 pulsanti (VMB6IN),
per un totale di 22 ingressi, dei quali se ne utilizzano solamente 15. Il progetto proposto in queste pagine, quindi,
è più che sufﬁciente per controllare l’intero impianto. >
31
La stringa di controllo compatibile
col protocollo Velbus viene generata da un modulo seriale VMB1RS
controllato da un micro PIC al quale
giungono i dati provenienti dal modulo ricevitore RF a 433 MHz. In
estrema sintesi il sistema simula la
pressione di uno dei pulsanti del modulo VMB8PB ogni volta che viene
premuto un tasto del telecomando,
inviando lungo la linea CAN-Bus la
stringa di dati corrispondente.
Un ulteriore punto di forza del nostro sistema è rappresentato dal fatto
di poter utilizzare telecomandi a 1,
2, e 4 canali (eventualmente anche
8 e 16) a patto che abbiano la stessa codiﬁca base (nel nostro caso si
tratta di codiﬁca a base UM3750);
in pratica potremmo tenere in macchina un telecomando a due canali per attivare solo il cancello e la
porta basculante ed in ogni locale il
telecomando necessario per le funzioni che vogliamo comandare da
quella zona. Inoltre questo dispositivo può operare con tutti i controlli
già presenti in rete senza interferire
con essi, a ulteriore conferma della
sua versatilità. Se quanto esposto
ﬁnora relativamente alla famiglia
Velbus vi ha convinti della validità
della soluzione, questo progetto non
mancherà di convincervi: scopriamo
insieme tutti i suoi segreti.
Struttura del dispositivo
Prima di analizzare in dettaglio lo
schema elettrico, vediamo per som-
32
Fig. 1
mi capi come è stato strutturato il
progetto aiutandoci con la ﬁgura 1,
in cui appare evidente che il dispositivo sfrutta le capacità di conversione della scheda VMB1RS delle
informazioni inviate al suo ingresso
in stringhe di dati compatibili col
protocollo Velbus. Questa scelta
offre due vantaggi: consente di collegare facilmente alla rete qualsiasi
microcontrollore a condizione che
esso sia dotato di una interfaccia
seriale con livelli RS232; in secondo luogo i comandi che il micro
deve inviare sono strutturati in formato ASCII quindi molto semplici
dal punto di vista software. Il micro
non deve far altro che trasmettere
stringhe di dati asincroni in formato
38.400-8-N-1 rispettando la sintassi
vista nel fascicolo precedente; tale
sintassi è facilmente interpretabile
da qualsiasi micro, anche di prestazioni limitate.
Vediamo dunque come è costituita
la scheda in oggetto. Poiché deve far
parte della catena di prodotti Velbus,
essa è stata studiata per poter essere
collegata direttamente alla linea a 4
ﬁli CAN-Bus dalla quale preleva la
tensione di alimentazione. Le linee
GND e +12Vcc alimentano sia il
radiocontrollo che la scheda seriale
VMB1RS mentre le due linee dati
sono connesse ai corrispondenti terminali di questa stessa scheda.
All’interno del circuito da noi messo
a punto possiamo distinguere due
elementi fondamentali: un ricevitore
RF, al quale è afﬁdato il compito di
convertire le informazioni trasmesse
dal telecomando in una serie di dati
digitali; un microcontrollore, che
legge i dati in arrivo dalla sezione
a radiofrequenza e, una volta riconosciuto quale pulsante è stato premuto, ne converte il comando logico
in uno stream di dati da inviare alla
scheda VMB1RS. Il nostro dispositivo, durante il normale funzionamento, gestisce due indirizzi destinati a due scopi differenti: il primo
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Tabella 1
deﬁnisce il valore della codiﬁca a
radiofrequenza che, lo ricordiamo,
utilizza un sistema tipo UM3750
a 12 bit. Il codice utilizzato viene autoappreso con la procedura
che vedremo tra breve. Il secondo
indirizzo è quello che identiﬁca
la nostra scheda all’interno di una
rete Velbus. Come sappiamo, tutti
i circuiti collegati alla rete devono
disporre di un proprio indirizzo tra
quelli liberi (non occupati da altri
dispositivi e diversi da quelli riservati). Tale indirizzo, scelto tra 222
possibili combinazioni (256 meno
34 riservate), va impostato con i due
rotary switch (HR1 e HR2) impiegati nel circuito. Gli indirizzi vanno
impostati in esadecimale, ovvero
da 00 a FF. Il primo switch (HR1)
deﬁnisce il nibble più signiﬁcativo
(il simbolo a sinistra) mentre HR2
deﬁnisce il nibble meno signiﬁcativo (quello di destra). Ad esempio, se
la scheda deve presentare l’indirizzo 6B, dobbiamo posizionare HR1
su 6 e HR2 su B. Ricordiamo che il
dispositivo necessita di due indirizzi
in quanto emula due moduli pulsanti
VMB8PB; il primo indirizzo è quello impostato con gli switch mentre
il secondo viene deﬁnito automaticamente e corrisponde a quello
successivo (nell’esempio il secondo
indirizzo corrisponde a 6C).
Per quanto riguarda la codiﬁca base
del telecomando, questa viene acquisita automaticamente alla pressione
di un pulsante su un telecomando
qualora i preselettori vengano impostati su F0.
Come viene gestita
la codiﬁca radio
Per comprendere chiaramente come
viene effettuato il riconoscimento
del canale attivo, è necessario ricordare come funziona la codiﬁca
UM3750 (questo chip può essere
usato sia come encoder che come
decoder) utilizzata nel telecomando. L’encoder genera in uscita un
ﬂusso seriale di dati che contiene,
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
Pulsante
emulato
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P15
P16
A1 ÷ A8
Indirizzo base
Indirizzo base
Indirizzo base
Indirizzo base
Indirizzo base
Indirizzo base
Indirizzo base
Indirizzo base
Indirizzo base
Indirizzo base
Indirizzo base
Indirizzo base
Indirizzo base
Indirizzo base
Indirizzo base
Indirizzo base
Impostazione dip-switch
A9
A10
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
ON
ON
ON
ON
ON
ON
ON
oltre ad alcuni campi di controllo e
sincronismo, anche la “chiave di riconoscimento” (programmabile tramite dip switch e composta dai 12
bit da A1 a A12), chiave che identiﬁca sia il telecomando che il tasto
premuto su di esso. Tipicamente, un
telecomando monocanale utilizza
tutti i bit di codiﬁca. Un bicanale
utilizza da A1 a A11, delegando ad
A12 la deﬁnizione del pulsante premuto; un quadricanale ha la codiﬁca base deﬁnita da A1÷A10 mentre
A11 e A12 deﬁniscono i quattro pulsanti, e così via. Mentre la perdita di
un bit ad ogni raddoppio di pulsanti
è una condizione obbligatoria, non è
invece obbligatorio che i bit dedicati
ai pulsanti siano sequenziali. Generalizzando, esiste sempre una parte
di dati ﬁssa, che possiamo chiamare
“codice base”, ed una parte variabile
che rappresenta il “codice pulsante”.
Ritornando ai dati in uscita, il ﬂusso
seriale viene utilizzato per modulare
una portante RF; questo segnale viene captato e decodiﬁcato dal nostro
circuito. Il microcontrollore identiﬁca il tasto premuto e genera la stringa di comando per il sistema CAN-
A11
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
ON
ON
A12
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
Bus, esattamente come se fosse stato
premuto un pulsante del modulo
VMB8PB. Per comprendere come
dobbiamo impostare il dip-switch
del telecomando (o dei telecomandi), osserviamo la Tabella 1 riportata in questa pagina. I primi otto bit
sono comuni a tutti i telecomandi e
deﬁniscono il “codice base”. Se utilizziamo un telecomando a 16 canali
la programmazione è molto semplice
in quanto questo dispositivo utilizza
un dip-switch a 8 bit che va impostato col codice base. Ogni volta che
viene premuto un tasto, la matrice
interna genera automaticamente la
parte della stringa mancante ed il ricevitore identiﬁca immediatamente
quale pulsante è stato premuto. Se
però, come avviene in pratica, utilizziamo dei telecomandi a 4 canali,
dobbiamo impostare il dip-switch
interno in modo da ottenere l’emulazione dei pulsanti da P1 a P4 o
da P5 a P8 o, ancora, da P13 a P16:
in pratica dobbiamo deﬁnire quali
pulsanti debbono simulare i nostri
4 tasti. Da questo punto di vista la
tabella è intuitiva. Dato per scontato
che i primi otto bit debbono essere >
33
SCHEMA ELETTRICO
impostati nello stesso modo in tutti i telecomandi, la cosa che cambia
riguarda l’impostazione dei bit A9 e
A10. Quindi, per emulare, ad esempio, i pulsanti P1-P4 dovremo porre
entrambi i bit relativi ad A9 e A10 in
posizione OFF; per emulare P9-P12
dovremo porre in ON il dip A9 ed in
OFF il dip A10 e così via. Semplicissimo! Ma torniamo brevemente
all’impostazione del codice base.
Nei dispositivi standard, sia il telecomando che il ricevitore sono dotati di un dip switch e, afﬁnché la coppia TX/RX funzioni correttamente,
essi devono presentare la medesima
sequenza di ON e OFF su tutti i microinterruttori. Però, come visibile
nello schema, il nostro ricevitore
34
non è dotato di dip switch e quindi il codice va impostato in maniera
differente. Come? Presto detto. Attraverso il primo telecomando (che
pertanto diventa la “matrice di codice”) si programma sul dip switch
la base a 8 bit (A1÷A8); quindi, a
ricevitore spento, si imposta il valore F0 sui due preselettori binari
rotativi. Inﬁne si accende il ricevitore che resta in attesa della prima
trasmissione del TX. Ora si preme
un pulsante qualsiasi del telecomando matrice e lo si mantiene premuto
ﬁno a quando il led verde non inizia
a lampeggiare. In questo momento il
microcontrollore acquisisce i primi 8
bit relativi al codice base (A1÷A8);
a questo punto si possono riportare i
due preselettori al valore precedente
che rappresenta l’indirizzo Velbus.
Tutti i telecomandi aggiuntivi devono avere lo stesso codice base
impostato sul telecomando matrice:
ciò signiﬁca che i dip switch A1÷A8
devono essere impostati in maniera
identica. Ritorneremo, comunque,
sull’argomento nel paragrafo riguardante l’utilizzo pratico.
Schema elettrico
Una volta compreso come è strutturato questo radiocontrollo e quale
logica segue, la comprensione dello
schema elettrico è abbastanza intuitiva. Partiamo da U1: si tratta di un
ricevitore RF che converte quanto
viene ricevuto in antenna (pin 3) in >
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
piano di MONTAGGIO del ricevitore a 16 canali
ELENCO COMPONENTI:
R1: 4,7 kohm
R2: 1 kohm
R3: 10 kohm
R4: 4,7 kohm
R5: 470 ohm
R6: 470 ohm
RN1: rete resistiva 8x10 kohm + C
C1, C3: 100 nF multistrato
C2: 470 µF 25 VL elettrolitico
C4: 470 µF 16 VL elettrolitico
una serie di dati digitali disponibili
sul suo piedino 14. Tale serie di dati
viene trasferita al microcontrollore
(U3) per mezzo del piedino 25
(RB4). Il ﬁrmware confronta l’indirizzo base ricevuto con quello
memorizzato e, una volta veriﬁcata
la corrispondenza, estrae gli ultimi
quattro bit che, in pratica, rappresentano il pulsante attivato. Inﬁne
genera una stringa di comando da
inviare alla linea Velbus.
Per fare ciò il PIC comunica con
la scheda VMB1RS (che necessita
delle linee RX, TX, RTS e DTR)
attraverso il convertitore di livello
U2, il classico e arcinoto MAX232,
associato al transistor T1 che, in
questa particolare conﬁgurazione, si
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
C5÷C8: 1 µF 100 VL elettrolitico
C9, C10: 15 pF ceramico
D1: 1N4007
DZ1: Zener 7,5 V 400mW
T1: BC557
Q1: Quarzo 16 MHz
U1: AC RX2
U2: MAX232
U3: PIC16F876A
U4: 7805
comporta come un driver RS232. Il
micro, inoltre, controlla lo stato dei
due preselettori binari rotativi HR1
e HR2, utilizzati per deﬁnire l’indirizzo Velbus assegnato alla scheda.
Poiché questo dispositivo controlla 16 canali (leggasi “pulsanti”),
esso si comporta come due schede
VMB8PB a otto canali, quindi, occupa due indirizzi Velbus ed in particolare quello impostato sui rotary
switch e quello immediatamente
successivo.
Il micro gestisce anche lo stato dei
due led LD2 (verde) e LD1 (rosso),
che comunicano uno la ricezione
di un comando valido da uno dei
telecomandi, e l’altro l’avvenuta
trasmissione del comando sul bus
LD1: led 3 mm rosso
LD2: led 3 mm verde
HR1, HR2: Selettore rotativo esadecimale
Varie:
- Morsettiere 2 poli (5 pz.)
- Connettore DB9 maschio
- Zoccolo 8+8
- Zoccolo 14+14
- circuito stampato codice S692
seriale. Completa il circuito l’alimentatore, realizzato con il classico
7805. Come sempre, D1 protegge il
circuito da inversioni di polarità accidentali, i condensatori di ingresso
C1 e C2 realizzano un ﬁltro sulla
linea a 12 V, mentre i condensatori C3 e C4 ﬁltrano e ripuliscono da
eventuali rumori provenienti dal bus
la linea a 5 V con cui viene alimentata tutta l’elettronica.
Realizzazione pratica
La realizzazione di questo circuito non presenta grosse difﬁcoltà in
quanto vengono utilizzati solamente
componenti a montaggio tradizionale ed il CS è di tipo monofaccia.
Come sempre, il master può essere >
35
scaricato in formato 1:1
dal sito della rivista. Una
volta realizzato il PCB, potete iniziare il montaggio
partendo dai componenti
a basso proﬁlo, ossia tutte
le resistenze, i ponticelli, i
condensatori non polarizzati, gli elettrolitici C5, C6,
C7 e C8. Procedete quindi montando il transistor
T1 (rivolgete il lato piatto
verso l’esterno del circuito
stampato), tutti i diodi zener e tradizionali, prestando attenzione alla polarità.
Montate ora gli zoccoli dei
due circuiti integrati (attenzione al
verso della tacca di riferimento) e
i due commutatori binari rotativi
(HR1 e HR2). Posizionate e saldate, ora, uno alla volta i componenti
ad alto proﬁlo, cioè il quarzo Q1, il
connettore della seriale, le morsettiere ed i condensatori elettrolitici C2 e
C4. Si prosegue montando lo stabilizzatore di tensione il cui corpo va
ﬁssato allo stampato. Montate ora il
modulo RF Aurel U1 (AC-RX2): a
vostra discrezione, potete sia saldarlo direttamente sullo stampato sia
innestarlo su dei connettori a tulipano. Non potete rischiare di montare
il ricevitore RF al contrario poiché
Piano di
foratura del
contenitore.
Fig. 4
36
Fig. 3
Il controllo via radio per reti Velbus è stato inserito all’interno di un
contenitore plastico Teko mod. 660.
esso può essere posizionato in un
solo modo. Rimangono da montare i
due led: in questo caso dovete avere
a disposizione il contenitore plastico, in modo da poter veriﬁcare con
esattezza la lunghezza dei terminali
afﬁnché le teste possano fuoriuscire dal coperchio del contenitore:
nel nostro prototipo i terminali dei
led sono stati tagliati alla lunghezza
di 28 mm. Innestate ora la scheda
VMB1RS sul connettore DB9, quindi effettuate i quattro collegamenti ﬁlati necessari. La realizzazione
della parte elettronica è terminata.
Ora occorre inserire il circuito nel
contenitore, sul quale devono essere realizzati i quattro fori, due per
far fuoriuscire i ﬁli dalla base e due
per far sporgere la testa dei led dal
coperchio. Prendete ora la base del
contenitore (quella da cui si inseriscono le quattro viti di ﬁssaggio del
coperchio) e posizionate al suo interno il circuito, facendo corrispondere i quattro fori di ﬁssaggio con
le quattro torrette plastiche, quindi
identiﬁcate il lato corto in prossimità
della morsettiera a sei contatti, lato
sul quale dovete effettuare i due fori
per il passaggio dei cavi. Rimuovete
il circuito e tracciate i riferimenti dei
due fori, i quali si trovano rispettivamente a 32,5 mm di distanza dal
bordo laterale e a 5,5 mm dal proﬁlo
superiore.
Prendete ora il coperchio: sulla sua
parte superiore dovete praticare i
due fori per permettere ai led di
fuoriuscire; tracciate i punti esatti in cui effettuare i fori: il centro
dei led si trova a 14 mm dalla base
(intesa come lato corto) e a 18 e 23
mm rispetto al lato sinistro (lato
lungo).
A questo punto, avendo tracciato
tutti i centri, potete iniziare a forare
(raccomandiamo di prestare la dovuta attenzione). Per i led da 3 mm
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Riconoscimento pulsante e trasmissione comando
Il protocollo seriale Velbus è piuttosto complesso ma grazie alla scheda seriale VMB1RS, che converte da seriale a Velbus e viceversa,
inviare dei comandi sul bus è molto facile. Dal listato riportato di seguito, notate come poche righe di programma (localizzate nella routine
TXVEL) consentono di comporre stringhe di comando e di inviarle direttamente ai dispositivi in rete. Per esempio, la pressione di un pulsante genera una stringa simile a “0F F8 05 04 00 01 00 00 EF 04”, in cui, da sinistra a destra, troviamo:
“inizio stringa” (0F), “priorità” (F8), “indirizzo” (05), “stato RTR e numero di databyte” (04), “comunicazione stato pulsanti” (00),
“puls. premuto” (01), “puls. rilasciato” (00), “puls. premuto a lungo” (00), “checksum” (EF), “terminatore stringa” (04).
‘*****************************************************
TRASMETTI:
IF VALIDO=1 THEN
GOSUB LEGGIADDRESS
GOSUB RESETBUFF
TMP=1
IF CH>=8 THEN
CH=CH-8
ADDRESS=ADDRESS+1
ENDIF
TMP=TMP << CH
PRIORITA=$F8
NBYTE=4
SELECT CASE PRESSIONE
CASE 0
BUFF[2]=TMP
CASE 1
BUFF[1]=TMP
CASE 2
BUFF[3]=TMP
END SELECT
GOSUB TXVEL
ENDIF
RETURN
‘*****************************************************
TXVEL:
HIGH LEDR
IF BYTE2=1 THEN
ADDRESS=ADDRESS+1
ENDIF
GOSUB CALCOLACHK
HSEROUT [$0F]
HSEROUT [PRIORITA,ADDRESS]
HSEROUT [NBYTE]
FOR TMP=0 TO NBYTE-1
HSEROUT [BUFF[TMP]]
NEXT TMP
HSEROUT[CHK,$04]
GOSUB LEGGIADDRESS
LOW LEDR
RETURN
‘****************************************************
CALCOLACHK:
VALORE=$0F+PRIORITA+ADDRESS+NBYTE+BUFF[0]+_
BUFF[1]+BUFF[2]+BUFF[3]+BUFF[4]+BUFF[5]+_
BUFF[6]+BUFF[7]
CHK=VALORELO ^ %11111111
CHK=CHK+1
RETURN
potete forare il coperchio con una
punta da 3,5 mm, magari facendo
prima un foro guida da 2 mm.
Posizionate ora il coperchio sulla
base: i led fuoriescono quanto basta
perché si possano vedere, mentre
dai fori sul ﬁanco è possibile vedere
la morsettiera.
A montaggio ultimato, il radiocontrollo si presenta come in ﬁgura 3.
Utilizzo
Abbiamo già detto che questo dispositivo necessita di due indirizzi: uno
per far sì che la rete Velbus lo riconosca (selezionabile tramite i commutatori binari rotativi HR1 e HR2)
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
‘*****************************************************
‘ Questa routine viene chiamata dalla routine che rileva
‘ la pressione di un tasto del telecomando.
‘ Se la base dell’indirizzo ricevuto è valida
‘ legge l’indirizzo impostato sui rotary switch e
‘ cancella BUFF (array che viene impostato in base
‘ alla pressione del pulsante).
‘ Se il tasto premuto è associato ai canali 9÷16 allora
‘ incrementa l’indirizzo Velbus di una unità.
‘
‘ Shift (sinistra) per identificare il pulsante premuto.
‘ Imposta messaggio a priorità alta.
‘ Definisce che la stringa contiene quattro databyte.
‘ In base alla durata della pressione, imposta databyte.
‘
‘ Pulsante rilasciato
‘
‘ Pulsante premuto brevemente
‘
‘ Pulsante premuto a lungo.
‘
‘ Chiama la routine di trasmissione su seriale.
‘
‘ Fine routine.
‘*****************************************************
‘ Routine che compone e invia la stringa seriale.
‘ Attiva il led rosso (trasmissione seriale in corso)
‘ Se il pulsante è associato ad un canale da 9 a 16
‘ incrementa l’indirizzo Velbus di una unità.
‘
‘ Richiama la routine per il calcolo del Checksum.
‘ Inizio trasmissione. Invia carattere inizio stringa.
‘ INVIA priorità ed indirizzo.
‘ INVIA il numero di databyte che seguiranno.
‘ NBYTE contiene anche lo stato dell’RTR.
‘ INVIA i databyte definiti precedentemente.
‘
‘ INVIA checksum e terminatore di stringa.
‘ Torna a rileggere l’indirizzo dei rotary switch.
‘ Spegne il led rosso (trasmissione seriale terminata)
‘ Fine routine.
‘*****************************************************
‘ Routine per il calcolo del checksum.
‘ Esegue una somma numerica di tutti i byte partendo dal
‘ delimitatore di inizio stringa e terminando all’ultimo
‘ byte dati valido.
‘ Prende in considerazione il byte meno significativo,
‘ lo inverte bit a bit e lo incrementa di una unità.
‘ Fine routine.
ed uno che deﬁnisce la codiﬁca base
del telecomando (UM3750). Occorre inoltre che abbiate a disposizione
una rete Velbus cablata e funzionante a cui dovete collegare il radiocontrollo: vi suggeriamo di porre un interruttore in serie alla linea +12Vcc.
Se non avete una rete completa a
disposizione, è necessario che disponiate almeno di un apparato di
comando, ad esempio il VMB4RY,
alimentato e collegato via bus a questo circuito. Vi occorre, inoltre, un
telecomando con almeno 4 pulsanti. Programmate sul telecomando la
codiﬁca base (Bit A1÷A8), quindi
collegate alla morsettiera del circui-
to uno spezzone di ﬁlo lungo 17 cm
che funge da antenna. Eventualmente, al posto dello spezzone di ﬁlo,
potete utilizzare una antenna a stilo
con corpo in gomma, collegandola
tramite un cavetto RF adeguato (per
esempio RG178): questa soluzione,
migliorando l’efﬁcienza in ricezione, aumenta la portata in trasmissione. Inoltre l’antenna a stilo può
essere posizionata anche all’esterno
in quanto resistente alle intemperie.
A questo punto potete accendere
il radiocontrollo e impostare i preselettori binari rotativi HR1 e HR2
a F0: in questa condizione nessun
led è acceso (vedere il riquadro >
37
“Segnalazioni visive”). Premete un
pulsante del telecomando e mantenetelo premuto ﬁno a quando il led
verde non inizia a lampeggiare velocemente, segnalando così di avere
acquisito l’indirizzo base. Potete ora
riposizionare HR1 e HR2 all’indirizzo Velbus assegnato in origine. Il
led verde segnala la ricerca di un segnale valido lampeggiando velocemente. Premete un pulsante sul telecomando ed attendete: entro mezzo
secondo circa il sistema riconosce
il comando, accende il led verde a
luce ﬁssa ed attiva brevemente il led
rosso per comunicare che ha inviato alla scheda VMB1RS (quindi al
CAN-Bus) una stringa di comando
dipendente dal pulsante premuto.
Per avere la certezza che il comando
è stato inviato al bus, il dispositivo
deve essere anche accoppiato alla
rete o all’apparato, oltre che collegato ad essi.
Ci spieghiamo meglio. Nel caso abbiate realizzato il semplice impianto
descritto nei precedenti fascicoli,
potete disattivare temporaneamente
le due schede VMB8PB, aventi indirizzo 05 e 06 e assegnare quindi
indirizzo 05 al nostro radiocontrollo
(in questo modo esso occupa sia l’indirizzo base che l’indirizzo base+1,
quindi 06).
Se ora premete i vari pulsanti del telecomando, gli attuatori
Velbus devono reagire esattamente come reagirebbero in presenza di istruzioni provenienti dalle
due schede escluse in precedenza.
per il
Segnalazioni visive
Il radiocontrollo comunica i vari stati operativi per mezzo di segnalazioni luminose
effettuate tramite due led, uno verde ed uno rosso. Vediamo di seguito le varie
situazioni che si possono presentare.
Segnalazione
Descrizione
Lampeggio alternato verde/rosso: il radiocontrollo è in attesa dell’indirizzo
base (indirizzo Velbus F0), che viene fornito dal primo telecomando attivato.
Led verde acceso a luce ﬁssa: è stato riconosciuto l’indirizzo base del
telecomando (sia in apprendimento che in scansione).
Led verde che lampeggia velocemente: il radiocontrollo attende un segnale
valido da un telecomando.
Il led verde è acceso a luce ﬁssa. Il led rosso, invece, si accende brevemente. Un telecomando ha trasmesso un comando valido e il radiocontrollo ha
generato e trasferito tale comando alla rete Velbus.
Rosso acceso a luce ﬁssa: manca la codiﬁca base. Si veriﬁca all’accensione
del dispositivo. L’apprendimento si effettua tramite l’indirizzo Velbus F0.
Tenete presente che il radiocontrollo emula la scheda avente indirizzo 05 sui canali 1÷8 e quella
con indirizzo 06 sui canali 9÷16.
Se invece state operando solo con
un attuatore (il VMB4RY, comando a relé a quattro canali) potete
effettuare l’accoppiamento “pulsante per canale” secondo la procedura descritta sul fascicolo 115.
Ipotizzando di voler associare ognuno dei quattro pulsanti ad un canale
operante in modalità “bistabile” (una
pressione del pulsante attiva il relé
e la successiva lo disattiva), impostate sui preselettori rotativi di indirizzo del VMB4RY il valore “D1”,
con cui il canale 1 apprende quali
dispositivi lo attivano in bistabile.
Premete il pulsante del telecomando che volete associare al canale 1
e mantenetelo premuto ﬁno a quando il relé non si attiva, segnalando
di avere appreso la programmazione. Ripetete la stessa procedura con
gli altri tre canali, impostando sui
preselettori i valori D2, D3 e D4.
Una volta terminata la programmazione, reimpostate sul VMB4RY
l’indirizzo Velbus e veriﬁcate che
ogni pulsante del telecomando attivi
e disattivi un solo relé.
Conclusioni
Abbiamo terminato la presentazione del nostro primo progetto pratico operante con dispositivi Velbus,
progetto che, non lo nascondiamo,
ci ha dato grande soddisfazione.
Nelle prossime uscite presenteremo
due nuovi progetti per interagire da
remoto con la rete tramite messaggi
SMS e connessione Bluetooth nonchè, in anteprima, una serie di nuovi
moduli Velbus tra i quali un controllo pulsanti con display.
MATERIALE
Tutti i componenti utilizzati in questo progetto sono facilmente reperibili in commercio. Il
master del circuito stampato monofaccia può essere scaricato gratuitamente dal sito della
rivista (www.elettronicain.it) così come il ﬁrmware implementato nel micro. Quest’ultimo è
disponibile anche già programmato al prezzo di 18,00 Euro (cod. MF692). Il telecomando a
4 canali viene fornito già montato (cod.TX3750-4CS) al prezzo di 28,00 Euro. Tutti i prezzi
sono comprensivi d’IVA.
Il materiale va richiesto a: Futura Elettronica, Via Adige 11, 21013 Gallarate (VA)
Tel: 0331-799775 ~ Fax: 0331-778112 ~ http://www.futuranet.it
38
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In

Elettronica
Innovativa
di
Boris Landoni
Teleallarme GSM, dotato di
funzione anti-Jammer, da
abbinare a qualsiasi impianto
antifurto. Il sistema, composto
da due unità GSM,
garantisce la massima
sicurezza veriﬁcando
periodicamente il corretto
funzionamento
dell’impianto radio.
In caso di manomissione
o disturbo interviene
una seconda unità
GSM che invia
i messaggi di allarme.
a parecchi anni si è affermata la tendenza dei
costruttori e installatori a dotare i propri sistemi
anti intrusione di un’interfaccia di teleallarme: solitamente un combinatore telefonico per linea tradizionale o cellulare, capace di avvertire una o più persone,
in caso di allarme, mediante chiamate voce o invio di
SMS. Purtroppo i malviventi (“ladri di polli” a parte) sono tutt’altro che sprovveduti, e nel tempo hanno scoperto come fare per rendere inattive centraline
d’allarme wireless e combinatori GSM; basta mettere
in funzione, nelle loro vicinanze, un trasmettitore ra40
dio operante sulla gamma di frequenza alle quali essi
funzionano: la sovrapposizione di una portante RF
sufﬁcientemente intensa disturba o copre la ricezione,
quindi impedisce il corretto funzionamento degli apparati che, si dice, vengono “accecati” da onde radio
intense. I dispositivi usati per questo scopo vengono
detti Jammer. Fortunatamente esiste una maniera per
aggirare l’ostacolo: adottare un sistema di interrogazione ciclica come quello descritto in queste pagine,
composto da due moduli GSM identici ma programmati per funzionare in maniera differente, ossia uno
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Messaggi d’allarme
Sistema antifurto tradizionale con due combinatori telefonici, uno via ﬁlo
a l’altro di tipo GSM. Un impianto del genere può essere messo fuori uso
tagliando i ﬁli del telefono e disturbando il GSM con un Jammer.
Messaggi d’allarme
Stessa tipologia d’impianto ma con teleallarme GSM dotato di
funzione anti-Jammer. Il sistema deve essere assistito da una
seconda scheda GSM (munita di ﬁrmware anti-Jammer slave) da
installare in un luogo differente. Il dispositivo GSM slave rileva
eventuali manomissioni o disturbi all’unità GSM connessa all’antifurto
inviando, in questo caso, i messaggi di allarme.
da master e l’altro da slave. Nel
nostro caso, il master effettua delle
chiamate verso lo slave che, dopo
aver ricevuto alcuni squilli, le riﬁuta. La rete GSM informa del riﬁuto
il master che, in questo modo, ha
anche la conferma del buon esito
delle chiamate: la situazione viene considerata normale ﬁno a che
lo slave riceve chiamate. Quest’ultimo comincia ad “insospettirsi”
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
quando, scaduto un certo intervallo
di tempo, non riceve più chiamate;
allora si porta in una situazione di
preallarme e chiama automaticamente il master per veriﬁcare se va
tutto bene: effettua alcuni squilli e
poi interrompe la chiamata, quindi
si dispone in attesa di una telefonata. Se il master non risponde entro
un certo tempo, scatta l’allarme: il
dispositivo slave attiva una delle
sue uscite a relé, con le quali può
dare svariate segnalazioni locali,
ovvero attivare l’ingresso di un altro sistema d’allarme o un segnalatore di eventi su una console di
un istituto di vigilanza. Tuttavia, la
cosa più importante è sicuramente
costituita dal fatto che anche questa
unità, così come quella collegata all’impianto di allarme, è in grado di
effettuare chiamate o inviare SMS >
41
ai numeri telefonici memorizzati
in un’apposita lista, per comunicare a distanza l’allarme a una o più
persone. Ricapitolando, possiamo
dire che il teleallarme GSM principale continua a funzionare in modo
tradizionale, inviando i messaggi
di allarme agli utenti memorizzati
nel caso in cui l’antifurto entri in
tradizionale telecontrollo e teleallarme ma ha anche la possibilità
di integrare questa funzione con
la modalità anti-Jammer; in quest’ultimo caso è tuttavia necessario
utilizzare due unità, una da adibire
come master e l’altra come slave.
Tutte le funzionalità possono essere deﬁnite mediante comandi di
so fra 5 e 32 V, che viene ﬁltrata a
valle del diodo di protezione (D1)
mediante i condensatori C1 e C2;
dalla differenza di potenziale ai
capi di questi ultimi, il regolatore
switching U1 ricava 3,6 V stabilizzati, con i quali alimenta tutto il resto del circuito. U1 è un MC34063
che incorpora un regolatore PWM
Jammer: il disturbatore
Il termine inglese “jam” assume
signiﬁcati differenti a seconda di
come viene utilizzato: può voler dire “pasticcio, confusione,
inceppamento” oppure “marmellata”. In generale, il comune
denominatore è rappresentato
dal concetto di “pasticcio, disturbo”. In pratica il jammer, simile
al dispositivo visibile nella fotograﬁa qui a sinistra, è in grado
di generare dei segnali radio
molto forti, l’effetto dei quali è
appunto il disturbo ed il conseguente
inceppamento dei sistemi di telecomunicazione, quali ad
esempio le reti telefoniche GSM e GPRS. Più in generale,
un jammer rende impossibile l’utilizzo di tutti i sistemi di
trasmissione le cui frequenze sono localizzate nella banda
radio in cui opera il jammer stesso. Nell’articolo descriviamo un circuito in grado di prevenire le conseguenze di un
disturbo indotto con intenzioni malevole a scopo di furto.
Ma i Jammer possono anche essere molto utili come dimostra l’esempio riportato in questo riquadro: un convoglio di
veicoli, in cui due o più di essi rappresentano la scorta ad
funzione; in più esso comunica
continuamente (senza addebito di
trafﬁco telefonico) con una seconda scheda GSM installata in un
luogo differente (magari la vostra
abitazione se l’impianto principale si trova in un capannone o in un
negozio). Se l’unità GSM connessa
all’impianto antifurto viene messa
fuori uso o disturbata dall’esterno, il “dialogo” con l’unità slave
si interrompe e quest’ultima invia i
messaggi di allarme.
L’unità master/slave
La scheda GSM da noi realizzata
è in grado di funzionare come un
42
un diplomatico, un’autorità
religiosa o un’alta carica di
governo o militare. Che un
veicolo e un convoglio in
movimento su strada siano
a rischio di attentato è abbastanza evidente (ricordiamo
ciò che successe a Falcone
e Borsellino). Se però uno
dei veicoli, meglio se quello dell’autorità, fosse dotato di
un dispositivo di jamming, eventuali bombe comandate a
distanza tramite cellulare (o comunque via radio) verrebbero inibite al passaggio del convoglio evitando tragiche
conseguenze.
conﬁgurazione inviati tramite SMS
da un telefono cellulare.
Prima di vedere come funziona il
modulo nelle due modalità, analizziamone lo schema elettrico: il
circuito utilizzato è molto simile
al telecontrollo GSM cod. TDG33
presentato nel fascicolo 105 del febbraio 2006. In questo caso, tuttavia,
cambia completamente il ﬁrmware,
nel senso che le funzioni tradizionali sono integrate con la modalità
anti-jummer (master o slave).
Lo schema elettrico è visibile nella
pagina accanto. Il circuito funziona
con una tensione continua, anche
non stabilizzata, di valore compre-
di tipo step-down, il cui transistor
d’uscita carica l’induttanza L1 con
impulsi la cui larghezza dipende
dalla tensione livellata da C4 e C5
e retrocessa dal partitore resistivo R2/R3: più la tensione scende
per effetto del carico, più si allargano gli impulsi e viceversa. La
retroazione serve, insomma, a stabilizzare la tensione d’uscita, che,
con gli attuali valori di R2 ed R3,
ammonta a 3,6 volt. Gli impulsi
vengono ottenuti da un modulatore
PWM interno che pilota la base di
un transistor NPN (sempre interno
al chip) il cui emettitore eroga impulsi di corrente che attraversano L1
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
SCHEMA ELETTRICO
dirigendosi verso C4 e C5; quando
il transistor è interdetto, l’induttore
restituisce l’energia immagazzinata
forzando lo scorrimento di corrente
nei condensatori attraverso il diodo
Schottky D5. Quest’ultimo serve
anche per proteggere il transistor
interno all’integrato che, altrimenti, verrebbe danneggiato dall’extratensione inversa generata dalla L1
nel momento dell’interdizione.
I condensatori di ﬁltro posti sulla
linea dei 3,6 volt servono a sopprimere i disturbi originati dalla
sezione RF del modulo cellulare
quando trasmette. La gestione
dell’intero telecontrollo è afﬁdata
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
al microcontrollore PIC18F2620
Microchip che, inizializzate le linee di I/O, provvede a monitorare
la condizione logica degli ingressi
a livello di tensione (RB1 ed RB2)
ma anche le linee RB4, RC3, RX,
che servono a ricevere dal modulo
cellulare le principali segnalazioni; precisamente, RB4 viene usata
per rilevare l’arrivo delle chiamate entranti mentre RC3 controlla
il led di stato collegato all’uscita
STATLED del GM862. Tale uscita
pulsa alla frequenza di 1 Hz quando il cellulare sta cercando la rete
radiomobile, mentre fornisce un
impulso a zero logico della durata
di 0,5 secondi seguito da una pausa di 2 secondi quando lo stesso ha
agganciato il segnale.
Dalla frequenza e durata degli impulsi con cui il Telit fa pulsare il
led di “campo”, il PIC18F2620
comprende le condizioni di lavoro; più esattamente, se rileva che il
cellulare è fuori campo, riavvia il
modulo Telit in modo che si riconnetta alla rete GSM/GPRS.
Per comunicare con il modulo radio, il micro utilizza la UART di
cui è provvisto. Essa è accessibile
dai pin 17 (trasmissione, TX) e 18
(ricezione, RX). Mediante il TX,
il PIC esegue due operazioni verso il modulo Telit: lo interroga ciclicamente per veriﬁcare l’arrivo
di SMS o segnalazioni di centrale
(“numero occupato”, “chiamata
riﬁutata”...) e lo istruisce per effettuare le chiamate in caso di allarme. Relativamente a queste ultime,
indipendentemente dalla modalità
in cui il circuito opera, se il PIC rileva che la chiamata non va a buon
ﬁne, ritenta per tre volte.
Come accennato, nella modalità
teleallarme il nostro apparato permette di monitorare lo stato dei due
ingressi (isolati galvanicamente dal
micro tramite i fotoaccoppiatori U4
e U5) in grado di rilevare come stato logico attivo tensioni di valore
compreso fra 3 e 30 V.
L’isolamento galvanico è molto
importante in quanto protegge il
sistema da rotture causate da differenze di potenziale tra massa del
circuito e sensore/uscita da controllare. Spesso, infatti, gli ingressi sono collegati a sensori tramite
cavi molto lunghi che possono sia
captare forti disturbi di alternata sia
spostare sensibilmente il potenziale
di “massa”.
Solitamente ad uno di questi ingressi va collegata l’uscita dell’impianto antifurto o antintrusione la
cui attivazione determina l’invio
da parte del dispositivo GSM delle
chiamate di allarme.
>
43
Fase 1.
Nessun allarme. L’antifurto ha a disposizione la linea telefonica cablata e la
rete GSM. L’anti-jammer master, che funziona anche come teleallarme GSM,
chiama ciclicamente l’anti-jammer slave: la
chiamata va a buon ﬁne quando lo slave
Fig. 1
riﬁuta la chiamata del master.
Gli ingressi vengono considerati
attivi quando ad uno di essi è applicata una tensione di almeno 3 volt
e quindi il fototransistor interno al
fotoaccoppiatore è in conduzione;
in tal caso il piedino 5 è a circa
zero volt e così il piedino corrispondente del micro; sono ritenuti
a riposo nel caso contrario, ossia in
assenza di tensione o quando questa non superi la soglia di conduzione dell’optoisolatore; in tal caso
il relativo I/O del microcontrollore,
per effetto del resistore di pull-up
conﬁgurato durante l’inizializzazione, è forzato a livello alto.
LD1 ed LD2 segnalano l’attivazione, rispettivamente degli ingressi 1
e 2; però, a questo punto bisogna
fare una precisazione: per attivazione si intende il raggiungimento, sulle linee RB1 ed RB2, delle
condizioni logiche deﬁnite in fase
di conﬁgurazione del telecontrollo, mediante apposite istruzioni da
SMS. In altre parole, per il sistema
un ingresso può essere attivo quando riceve una tensione superiore a
quella di soglia (3 V) o, viceversa,
quando non viene polarizzato.
Per il comando di utilizzatori ester44
reso disponibile l’intero scambio,
così da poter gestire sia circuiti che
richiedono un contatto normalmente chiuso, sia che abbiano bisogno
di un contatto normalmente aperto.
Rimangono da descrivere le linee
/MCLR, PGU, PGC, RB0 ed RB3:
esse servono sia per la programmazione in-circuit del PIC18F2620
che per l’eventuale aggiunta di
schede di espansione.
Più esattamente, PGU e PGC sono,
rispettivamente, il Serial Data
(SDA) e il Serial Clock (SCL)
del bus I²C per la comunicazione con il programmatore, mentre RB3 e RB0 realizzano un bus
di espansione (attualmente non
utilizzato); tutte le linee sono riferite alla massa comune GND.
Bene, spiegato lo schema elettrico
Fase 2.
I ladri tagliano la linea telefonica e disturbano la trasmissione GSM con un
dispositivo jammer. Il sistema antifurto è isolato: i ladri hanno il tempo di
manomettere l’impianto di allarme senza
correre il rischio che esso chiami i numeri
di telefono memorizzati.
Fig. 2
ni, il microcontrollore si avvale dei
relé RL1 e RL2 (alimentati a 3,6 V),
pilotati mediante le linee RC4/RC5
ed i transistor T2/T3, usati come
ampliﬁcatori di corrente. I due led
LD4/LD5 collegati in parallelo alle
bobine di RL1 e RL2, servono per
segnalare l’attivazione del relè relativi. Delle uscite di RL1/RL2 viene
andiamo ad analizzare una ad una
le modalità di funzionamento del
nostro apparato.
Funzione anti-jammer
Per realizzarla occorrono due unità:
una impostata come master e l’altra funzionante da slave. Il master
chiama lo slave sia ad intervalli ren. 118 / 2007 ~ Elettronica In
golari che su richiesta dello slave
stesso. Quest’ultimo può richiedere
una telefonata del master quando
non riceve la chiamata periodica,
oppure quando ha subito un blackout e deve riallineare la comunicazione col master.
Infatti, per quanto statisticamente poco probabile, l’unità master
potrebbe venire disturbata da un
Jammer proprio durante la fase di
black-out sullo slave che, in questo
caso, non potrebbe rendersi conto della perdita di comunicazione.
Qualora il principio di funzionamento dovesse risultarvi ancora un
po’ ostico, potrete vedere le ﬁgure
da 1 a 4 che lo esempliﬁcano graﬁcamente.
L’impostazione del tipo di periferica si effettua mediante l’in-
Fase 4.
Non avendo ricevuto risposta dopo il sollecito di chiamata, l’anti-jammer slave va in
allarme quindi attiva un relé (con cui pilotare ad esempio una sirena) ed invia un
SMS o una chiamata voce a tutti i numeri di
telefono memorizzati, per informare di aver
perso i contatti con l’impianto antifurto al quale
è collegato il master.
Fig. 4
Fase 3.
L’anti-jammer slave non riceve più chiamate dal master, pertanto va in preallarme effettuando una chiamata verso di esso e rimanendo in attesa di una
sua risposta. Essendo questi disturbato
dal jammer, non può ricevere la chiamata
dello slave e quindi nemmeno rispondere.
Fig. 3
vio di un SMS contenente il testo
DEV:x;attpwd. In esso, al posto
della x, bisogna scrivere 0 o 1 a seconda che si intenda conﬁgurare il
dispositivo, rispettivamente, come
master o slave (il valore predeﬁnito
dopo la prima accensione o un reset
totale è 0 = master). In luogo di attpwd occorre scrivere la password
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
di accesso al sistema (per impostazione iniziale o dopo un reset
totale è 12345) senza la quale non
sarà possibile operare alcuna impostazione. In ogni momento, con un
apposito comando è possibile interrogare il modulo per sapere se è
master o slave: basta inviare al suo
numero telefonico un SMS conte-
nente il testo DEV?.
Bene, detto ciò analizzando il comportamento, nella funzione antijammer, del dispositivo master, con
una premessa: il numero telefonico
corrispondente alla SIM Card inserita nell’unità slave deve essere
sempre memorizzato in prima posizione; le modalità di inserimento
dei numeri verranno descritte più
avanti, a proposito delle funzioni di
teleallarme.
Come funziona il master
Dopo l’accensione l’unità effettua,
periodicamente e con cadenza deﬁnita da un’apposita conﬁgurazione,
telefonate dirette al numero telefonico che ha nella prima posizione
della sua lista di otto (vedere Fig.
5); ciò signiﬁca che bisogna memorizzare in posizione 1 il numero
dell’unità slave. Durante le chiamate non trasmette alcunché, ma si
limita ad attendere qualche istante
e ad accendere LD1; a questo punto
aspetta che lo slave respinga la telefonata e mandi il segnale di occupato, allorché spegne LD1 e fa illuminare LD2 per un istante.Va detto
che il dispositivo master telefona >
45
Diagramma di ﬂusso
modulo master
che gestisce l’unità interpreta l’arrivo di una chiamata dallo slave
(lo riconosce perché ha un numero
uguale a quello memorizzato in prima posizione...) come richiesta di
una telefonata di conferma di stato del collegamento GSM. Quindi,
START.
Inizializza I/O micro.
Effettua chiamata allo slave per
eseguire la sincronizzazione dei
timer master e slave.
Diagramma di ﬂusso relativo al
funzionamento anti-jammer nell’unità
master. I blocchi in azzurro eseguono
sezioni di ﬁrmware differenti, non
riportate in questo diagramma.
Inizializza il timer.
Fig. 5
Decrementa Timer.
Timer = 0?
SI
NO
Almeno un
ingresso in
allarme?
SI
Chiama tre volte lo slave.
Questi conferma la ricezione
riﬁutando la chiamata. Nessuna
comunicazione in caso di mancata risposta.
Gestione allarme
ingressi.
NO
Ricevuto
nuovi SMS?
SI
Gestione protocollo.
NO
NO
Ricevuto chiamata
da slave?
SI
non solo periodicamente, ma anche
dopo ogni accensione: ciò per bloccare eventuali sequenze di allarme
partite sullo slave qualora, causa
un black-out (riguardante il master)
per qualche tempo non sia riuscito
ad effettuare la chiamata periodica.
Oltre a ciò, il modulo master è sempre pronto a ricevere chiamate dallo
slave alle quali non risponde, limitandosi ad attendere che esso faccia
il canonico squillo e poi riagganci;
quando ciò accade, viene acceso per
un istante LD2. Il microcontrollore
46
Non risponde.
Richiama slave.
appena liberata la linea, compone
il numero telefonico dell’unità slave e fa squillare un paio di volte la
suoneria per confermare che tutto
va bene. Al solito, accende LD1 e
lo spegne, facendo illuminare LD2
quando lo slave respinge la chiamata. La tabella 2, riportata a pagina 53, riassume tutte le possibili
segnalazioni luminose relative alla
modalità anti-jammer.
L’intervallo delle chiamate automatiche periodiche può essere deﬁnito inviando al modulo master
un SMS contenente il testo: ATT:
tt;attpwd. In esso tt sta per il tempo,
espresso in minuti, compreso tra 01
e 59, mentre attpwd è la password
attualmente in vigore. Con un messaggio analogo è possibile richiamare il periodo impostato qualora
lo si sia dimenticato; il testo del
messaggio è ATT?. Può essere necessario effettuare tale richiesta se
ad esempio si sostituisce l’unità
slave o semplicemente la si deve
riconﬁgurare molto tempo dopo la
conﬁgurazione precedente. Sapete... le macchine ricordano sempre
mentre le persone a volte dimenticano, specialmente date e numeri...
Come funziona lo slave
Vediamo adesso il funzionamento
del modulo conﬁgurato come slave
(Fig. 6), con una premessa: le chiamate provenienti dal master sono,
per deﬁnizione, quelle in arrivo dal
numero memorizzato in prima posizione nella lista di otto indicativi. Quindi, afﬁnché possano essere
riconosciute, lo slave deve essere
programmato in modo che nella prima posizione vi sia il numero del
master. Ad ogni accensione, l’unità slave effettua una telefonata diretta al master e attende un paio di
squilli; poi riaggancia e si dispone
ad aspettare che questo risponda
con una propria chiamata, l’arrivo
della quale viene segnalato localmente dall’illuminazione simultanea dei led LD1 ed LD2 (vedere
tabella 2). Questi si spengono quando l’unità slave respinge la chiamata, ossia al termine della telefonata
da parte della master. A regime, il
microcontrollore del modulo funzionante da slave avvia un timer, la cui
durata è deﬁnibile dall’utente con
un SMS analogo a quello visto per
il modulo master: ATT:tt;attpwd. In
esso tt sta per il tempo, espresso in
minuti, compreso tra 01 e 59, mentre
attpwd è la solita password. Con un
messaggio analogo è possibile variare il periodo attualmente impostato;
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Diagramma di ﬂusso
modulo slave
cia. A questo punto aspetta che, entro un minuto, il master lo chiami; se
ciò accade annulla la condizione di
preallarme e torna nel funzionamento normale. In caso contrario, avvia
START.
Inizializza I/O micro.
Inizializza Timer.
Azzera ﬂag di preallarme.
Fig. 6
Imposta il ﬂag di preallarme
a 1 logico.
Decrementa timer.
SI
Timer = 0?
NO
Flag
Preallarme
= 1?
Carica “1 minuto”
nel timer.
NO
Diagramma di ﬂusso relativo
al funzionamento anti-jammer
nell’unità slave. I blocchi in
azzurro eseguono sezioni di
ﬁrmware differenti, non
riportate in questo diagramma.
Almeno un
ingresso in
allarme?
contenente il testo OUT1:OFF.
Il modo in cui RL1 deve funzionare
in caso di allarme da mancata risposta, si stabilisce mediante l’invio di
un apposito SMS di comando il cui
SI
Chiama Master.
Gestione allarme jammer.
Gestione allarme
ingressi.
NO
Ricevuto
nuovi SMS?
SI
Gestione protocollo.
NO
SI
Ricevuto chiamata
da master?
NO
tramite il comando ATT? è possibile richiedere un SMS che contiene il
tempo di attesa impostato. L’intervallo deve essere sempre superiore
a quello deﬁnito nel master, in modo
che lo slave attenda un po’, prima di
preoccuparsi. Se, trascorso l’intervallo impostato, lo slave non riceve
la chiamata dal master, esso entra
in preallarme: effettua una chiamata al numero memorizzato in prima
posizione nella lista, lascia trascorrere qualche istante (quel che serve
a fare un paio di squilli) poi riagganElettronica In ~ n. 118 / 2007
la sequenza di allarme: effettua le
chiamate ai numeri in posizione da
2 a 7 della lista e invia agli stessi
numeri (in alternativa) dei messaggi contenenti il testo memorizzato
tramite l’apposito comando (sempre
via SMS).
Localmente, attiva il relé 1 secondo
la modalità deﬁnita con l’apposita
programmazione, modalità che può
essere bistabile o impulsiva; nel primo caso, il relé può essere disattivato solo manualmente dall’utente,
che deve inviare al modulo un SMS
testo è TAC:ss, dove al posto di ss
va scritto l’intervallo, che può essere scelto fra 00 e 59 secondi; se il
valore è 00, RL1 lavorerà in modalità bistabile, mentre se si sceglie un
tempo tra 01 e 59 s. lo stesso funzionerà ad impulso e, a seguito di ogni
attivazione in caso di allarme, scaduto l’intervallo impostato tornerà a
riposo da solo.
Inﬁne, riguardo ad RL1, si noti che
quando è attivo in modo bistabile,
con un apposito comando SMS è
possibile disattivarlo a tempo, se- >
47
condo la modalità di inversione
di stato disponibile nella funzione
telecontrollo descritta di seguito.
L’utilizzo da telecontrollo
Sebbene non sia l’uso principe, il
dispositivo master/slave può anche
funzionare da telecontrollo, dato
che incorpora un set di funzioni preposte allo scopo; in particolare per
l’esattezza, può essere interrogato
a distanza mediante comandi SMS
per acquisire lo stato degli ingressi
e le impostazioni vigenti. Inoltre,
sempre su comando da messaggi di
testo, può impostare come richiesto
le due uscite a relé di cui dispone.
All’attività degli input possono essere associate azioni locali o remote, quali l’invio di chiamate o SMS
diretti ai numeri della lista quando
uno o entrambi divengono attivi,
intendendo con attivi che raggiungono lo stato deﬁnito in fase di impostazione. Riguardo a tale funzione occorre fare una precisazione:
vengono avvertiti tramite telefonata
o SMS i numeri dalla seconda alla
settima posizione; la prima è riservata alla funzione anti-jammer.
Durante ogni chiamata, il circuito
non trasmette alcunché, ma si limita ad effettuare qualche squillo
al telefono della persona chiamata:
scopo di ciò è richiamare l’attenzione e segnalare il veriﬁcarsi di
un’anomalia con maggiore tempestività rispetto all’SMS; non va infatti dimenticato che i messaggi di
testo non sempre vengono recapitati in tempo reale.
Sempre in tema di attività degli ingressi, è possibile deﬁnire un intervallo di osservazione, ossia stabilire per quanto tempo la situazione di
attivazione deve permanere prima
di essere considerata allarme e determinare l’invio del messaggio di
notiﬁca e l’effettuazione della chiamata ai numeri memorizzati; ciò si
imposta ingresso per ingresso.
I relé di uscita possono essere attivati in modo sia impulsivo che
48
Semplice anti-jammer efﬁcace ed economico
L’anti-jammer qui descritto realizza una connessione GSM punto-punto tra due dispositivi
che si tengono in contatto con chiamate periodiche: la perdita di comunicazione viene
considerata come situazione di allarme. In tal modo, se al master viene impedito di chiamare, lo slave inizia ad allertare tutti i numeri di telefono memorizzati.
Per mantenere la comunicazione, il master chiama lo slave, e quest’ultimo riﬁuta la chiamata. La centrale GSM, quindi, informa il master che la chiamata non è stata accettata,
situazione considerata come “comunicazione con esito positivo”, dato che solo lo slave avrebbe potuto riﬁutare la chiamata. Poiché non viene stabilita alcuna connessione,
questa procedura ha costo di gestione zero, a patto che nella SIM del GSM slave siano
disabilitate tutte le deviazioni di chiamata ad altro numero o segreteria telefonica.
bistabile: il comando è unico e per
ottenere le due modalità basta deﬁnire opportunamente il parametro tempo; se si invia un SMS per
forzare l’attivazione monostabile
di un relé già attivato in modo bistabile, il comando ha l’effetto di
far tornare a riposo il relé stesso
per il tempo deﬁnito nel messaggio. Scaduto l’intervallo, il relé
torna eccitato, ossia ripristina la
modalità bistabile, modalità che
può essere disattivata solo con un
SMS che contenga la disattivazione
bistabile, oppure privando il circuito dell’alimentazione quando non
sia attivata la funzione di ripristino
dopo black-out; quest’ultima, alla
successiva accensione riporta i relé
nelle condizioni in cui si trovavano prima dell’evento. Resta inteso
che abilitando tale funzione, un relé
attivo in modo bistabile può essere
interdetto solo con il comando di
disattivazione.
Per gestire le uscite a relé il circuito
deve ricevere SMS, contenenti speciﬁci comandi, da numeri telefonici
abilitati a farlo (quelli memorizzati nell’apposita lista, eccetto il
primo).
Quanto ai comandi SMS di conﬁgurazione del sistema, possono
essere impartiti in due modi: da un
qualsiasi cellulare, a patto di inserire la password richiesta (attpwd);
da un telefonino il cui numero sia
già presente in lista, eccezion fatta
per alcune impostazioni che richiedono entrambe le condizioni, ossia
che gli SMS siano inviati da un te-
lefono presente in lista e corredato
dalla password.
Comandi di sistema
Passiamo dunque alla descrizione
dei comandi e alle relative sintassi, con la premessa che il sistema
può accettare SMS multipli, ossia
contenenti più di un comando o comandi riguardanti uno o più numeri
telefonici; i comandi devono essere
separati ognuno da quello successivo con una virgola. Premettiamo
altresì che tutti i comandi per i quali non è espressamente prevista la
password, hanno effetto solamente
se provengono da un telefono riconosciuto, ossia il cui numero sia
nella lista di quelli memorizzati
nel dispositivo. Il fatto che un comando possa essere inviato senza
password va inteso nel senso che lo
può inviare un telefono della lista;
uno estraneo deve metterla comunque. Il primo comando che esaminiamo è quello che riguarda la modiﬁca della password e consta di un
SMS del tipo PWDxxxxx;attpwd,
dove al posto di xxxxx si deve scrivere la nuova password (numerica,
di cinque cifre...) e attpwd indica la
password attuale. A tale riguardo
facciamo notare che la password
predeﬁnita nel microcontrollore del
circuito è 12345.
La memorizzazione di uno degli
otto numeri si effettua inviando un
SMS contenente il testo NUMx+n
nnnnnnnnnnnn;attpwd, dove al posto di x deve essere scritto quale dei
numeri (posizione) si sta memorizn. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Tabella 1
COMANDO
SMS
FUNZIONE
PASSWORD
VALORE DI
DEFAULT
PWD
OBBLIGATORIA
12345
CAMBIO PASSWORD
MEMORIZZARE UN NUMERO
(massimo 8 numeri)
(MAX 19 CARATTERI PER NUMERO)
CANCELLARE UN NUMERO
PWDxxxxx; 12345
12345
*
NUMx+393355760937;
12345
-
SE LA POSIZIONE x
NON È VUOTA
NUMx; 12345
-
*
VERIFICARE I NUMERI MEMORIZZATI
NUM?; 12345
-
*
RESET COMPLETO
RES
-
*
IMPOSTARE I NUMERI A CUI VERRANNO INVIATI GLI SMS
SMSxxxxxxxx: ON/OFF
tutti
*
IMPOSTARE I NUMERI A CUI VERRÀ FATTO UNO SQUILLO
LIVELLO LOGICO DI ALLARME ALTO - PRESENZA TENSIONE
IN INGRESSO (x Può VALERE 1 O 2)
LIVELLO LOGICO DI ALLARME BASSO - ASSENZA TENSIONE
IN INGRESSO (x Può VALERE 1 O 2)
LIVELLO LOGICO DI ALLARME VARIAZIONE
VOCxxxxxxxx: ON/OFF
tutti
*
LIVx:A
ALTO
LIVx:B
ALTO
LIVx:V
STATO INIZIALE
RICHIESTA LIVELLO
LIV?
TEMPO INIBIZIONE INGRESSO1 (DA 00 A 59 MIN)
INI1:mm
5
TEMPO INIBIZIONE INGRESSO2 (DA 00 A 59 MIN)
INI2:mm
5
INTERROGA IL TEMPO DI INIBIZIONE
INI?
ATTIVAZIONE RELÉ IN MODALITÀ BISTABILE
OUTx:ON
OFF
DISATTIVAZIONE RELÉ IN MODALITÀ BISTABILE
CAMBIO STATO RELÉ MONOSTABILE
(TEMPO IN SECONDI DA 01÷59)
RIPRISTINO RELÉ x VALE 1 PER AVERE IL RIPRISTINO 0
PER AVERE I RELÉ DISATTIVATI
OUTx:OFF
OFF
OUTx:ss
OFF
RIPx
1
INTERROGAZIONE RIPRISTINO
RIP?
0
RICHIESTA STATO INGRESSI E USCITE
TEMPO DI ATTIVAZIONE RELÉ1 IN CASO DI ALLARME
DA 00 (BISTABILE) ÷ 59 SECONDI
TESTO ALLARME INGRESSO1
QUANDO è PRESENTE TENSIONE MAX 100 CARATTERI
TESTO ALLARME INGRESSO1
QUANDO è ASSENTE TENSIONE MAX 100 CARATTERI
TESTO ALLARME INGRESSO2
QUANDO è PRESENTE TENSIONE MAX 100 CARATTERI
TESTO ALLARME INGRESSO1
QUANDO è ASSENTE TENSIONE MAX 100 CARATTERI
TESTO MESSAGGIO MANCATA RICEZIONE
SQUILLO MASTER MAX 100 CARATTERI
IMPOSTA SE SI TRATTA DI UN
DISPOSITIVO MASTER (0) O SLAVE (1)
RICHIEDI SE SI TRATTA
DI UN MASTER O SLAVE
IMPOSTA IL TEMPO DI ATTESA TRA
UNA CHIAMATA E L’ALTRA 01÷59 MIN
STA?
TAC:ss
5
TIN1A:xxxxxxxxxxx
ALLARME 1 ALTO
NO MULTI
TIN1B:xxxxxxxxxxx
ALLARME 1 BASSO
NO MULTI
TIN2A:xxxxxxxxxxx
ALLARME 2 ALTO
NO MULTI
TIN2B:xxxxxxxxxxx
ALLARME 2 BASSO
NO MULTI
TAL:xxxxxxxxxxx
ALLARME MASTER
NO MULTI
DEV:0
0
DEV:?
0
ATT:05
50
RICHIEDI IL TEMPO DI ATTESA
ATT?
50
DISABILITA LA RISPOSTA PER QUEL MULTIMESSAGGIO
RISP
-
zando, al posto delle n va il numero e attpwd è l’attuale password. Il
tutto va scritto senza spazi. Sono
ammessi numeri di 19 cifre; notate che il + è il simbolo che, nel
preﬁsso internazionale composto
dai cellulari, sostituisce lo 00. Per
esempio, l’inserimento del numero
003911512000 in ottava posizione
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
si opera con un comando del tipo:
NUM8+3911512000;attpwd.
Va notato che per memorizzare un
numero è necessario introdurre la
password solamente quando si tenta
di farlo in una posizione già occupata da un altro; invece, se si deve
inserire un numero in una posizione vuota della lista basta inviare un
SMS con NUMx+nnnnnnnnnnnnn.
Ovviamente quanto appena detto vale nel caso in cui il comando
venga inviato da un telefono il cui
numero sia già stato fatto apprendere al telecontrollo, altrimenti la
password è obbligatoria.
La rimozione di un numero si effettua con un SMS che contiene il >
49
Riassunto conﬁgurazioni per master e slave
Il sistema va conﬁgurato in base all’uso cui si intende destinarlo: nella funzione anti-jammer, ogni unità deve essere programmata almeno per deﬁnire i numeri da chiamare; sullo slave, occorre anche deﬁnire l’attività del relé
1. Nell’uso come telecontrollo, basta un modulo, mentre
per realizzare la funzione anti-jammer è necessario utilizzare due moduli, di cui uno funzionante come master e
l’altro come slave. La seguente tabella illustra le conﬁgurazioni minime da impostare in funzione dell’impiego cui
sono destinate le apparecchiature.
Tabella 1
UNITÁ
Master
Slave
Anti-jammer
n° telefonico dell’unità Slave e intervallo di
Tutte le altre impostazioni, escluse quelle dell’anti-jammer (numero in prima posiziochiamata
ne, intervallo d’attesa, testo SMS di allarme per mancata ricezione)
n° master e intervallo di attesa, numeri da
Tutte le altre impostazioni, escluse quelle dell’anti-jammer
chiamare e testi SMS d’allarme, eventuale tempo (numero in prima posizione, intervallo d’attesa, testo SMS di allarme per mancata
e modo di attivazione di RL1
ricezione chiamata da master)
testo NUMx;attpwd; al posto della
x va scritto il numero della posizione nella quale si trova l’indicativo da cancellare, mentre attpwd
è la solita password. Ad esempio,
per rimuovere dalla lista memorizzata il quarto numero, occorre
inviare un messaggio che contiene
NUM4;attpwd.
Per richiedere la lista dei numeri attualmente memorizzati nel
telecontrollo occorre inviare un SMS
con il seguente testo: NUM?;attpwd.
Il circuito risponde al numero
del telefono dal quale proviene
l’interrogazione. Vediamo adesso i comandi relativi alla lista dei
numeri cui, sia in anti-jammer che
teleallarme, il dispositivo invia i
messaggi di allerta. Abbiamo già
detto che le segnalazioni possono essere effettuate inviando degli
SMS. Il comando SMSxxxxxxxx:
yy consente di scegliere a quali
numeri memorizzati deve essere
inviato un messaggio in caso di necessità. La serie di x rappresenta
la posizione di memoria occupata
dai numeri (quindi 1 per il primo,
2 per il secondo e così via ﬁno all’ottavo) mentre yy può assumere
valore ON (per abilitare l’SMS sui
numeri prescelti) oppure OFF (per
disattivare l’emissione dell’SMS).
Ad esempio, se volessimo annullare l’emissione degli SMS a tutti i
numeri tranne che al quinto, senza
richiedere un messaggio di conferma, potremmo inviare il comando
SMS12345678:OFF,SMS5:
50
TELECONTROLLO
ON,RISP. Oltre che con gli SMS,
il telecontrollo può allertare le persone anche con degli squilli; scopo
dello squillo è richiamare l’attenzione sul fatto che si è veriﬁcato
un evento e ciò più rapidamente
di quanto non si otterrebbe dagli
SMS, i quali possono giungere con
un certo ritardo. Il comando per
conﬁgurare i numeri che devono
ricevere lo squillo è molto simile a
quello visto per gli SMS:
VOCxxxxxxxx:yy
Anche in questo caso, al posto delle
x devono essere scritte le posizioni
occupate dai numeri memorizzati
(1 per il primo, 2 per il secondo...)
mentre le yy possono assumere ancora valore ON o OFF a seconda
che si vogliano attivare o disattivare chiamate vocali speciﬁche per
ogni numero. Applicando l’esempio precedente alle chiamate vocali
otteniamo il comando
VOC12345678:OFF,VOC5:
ON,RISP
che disattiva la chiamata vocale su
tutti i numeri tranne il quinto della rubrica, e ancora una volta non
richiede l’SMS di conferma per il
comando eseguito.
Per impostazione predeﬁnita, il
software prevede che tutti i numeri telefonici nelle posizioni da
2 a 7 ricevano la notiﬁca di allarme ingressi, sia tramite SMS che
mediante breve chiamata vocale,
impostazione che viene anche ripristinata con il comando di reset
totale del sistema. La posizione 1,
invece, è destinata alla funzione
anti-jammer: il master memorizza
in posizione 1 il numero dello slave e viceversa. Questa condizione
è obbligatoria per il funzionamento
in tale modalità.
Restando in tema di ingressi del
telecontrollo, il comando LIVx:y
permette di deﬁnire il livello da
considerare come allarme. La x deﬁnisce l’ingresso a cui si riferisce
il comando (1 per il primo ingresso
e 2 per il secondo) mentre la y può
assumere i valori A (la condizione
di allarme è ALTO, presenza di tensione), B (la condizione di allarme
è BASSO, mancanza di tensione) e
V (la condizione di allarme è una
VARIAZIONE dello stato dell’ingresso). Ad esempio:
- LIV1:A, l’input 1 è considerato
in allarme in presenza di tensione;
- LIV2:B, l’input 2 è considerato in
allarme in mancanza di tensione;
- LIV1:V, l’input 1 è considerato in
allarme quando cambia di stato.
Se non ci si ricorda come sono impostati i due input, basta interrogare
l’unità mediante il comando LIV?;
essa risponde con un SMS contenente l’impostazione attuale.
Appena programmato, il microcontrollore, per impostazione predeﬁnita, prevede che gli ingressi siano
attivi in presenza di tensione (livello logico ALTO).
Per quel che riguarda il rilevamento dell’attivazione degli ingressi,
è possibile deﬁnire un periodo di
inibizione dal momento in cui si
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
• Frequenza operativa: bibanda GSM 900/1.800 MHz;
• Numeri memorizzabili: 8; il primo è assegnato all’anti-jammer;
• Segnalazione: SMS e chiamata voce in caso di attivazione ingressi
e entrata in funzione del controllo anti jamming;
• Uscite: 2, dotate di relé in grado di sopportare ﬁno a 250 V a 10 A;
• Ingressi: 2 optoisolati a livello di tensione (3÷30 V);
• Modi operativi: anti-jammer master/slave; teleallarme; combinatore
telefonico; unità di telecontrollo;
• Alimentazione: 5÷32 Vcc, 300 mA max.
bilità di attivare in maniera stabile
le due uscite, il telecontrollo prevede l’opzione di comando monostabile; inviando un SMS contenente
il testo OUTx:ss il relé x (quindi 1
o 2) inverte la propria condizione
per l’intervallo di tempo deﬁnito da
ss (da 1 a 59 secondi). Per esempio se, dopo aver ordinato l’attivazione bistabile di relé 2, inviamo il
comando OUT2:03, lo stesso relé
si disattiva per tre secondi, per poi
tornare attivo. Ovviamente lo si può
diseccitare deﬁnitivamente solo
con l’apposito comando (OUT2:
OFF) o togliendo al telecontrollo
GSM l’alimentazione, a patto che
non sia attivo il modo di ripristino
delle uscite.
Quest’ultima funzione consente, in
caso di black-out, di memorizzare
lo stato dei relé e ripristinarlo al
ritorno della tensione di alimentazione; già attiva per impostazione
predeﬁnita del software caricato
nel microcontrollore, la si disattiva o riattiva con i comandi SMS,
rispettivamente, RIP0 e RIP1. Per
sapere in ogni momento se il ripristino è attivo o meno, è a disposizione il comando RIP?, che restituisce un SMS indicante l’attuale
condizione.
Bene, giunti a questo punto parliamo dell’ultima classe di comandi:
quella che permette di deﬁnire i
messaggi di notiﬁca inviati dal teleallarme. Partiamo con l’SMS inviato ai numeri della lista (dal 2 al
7) ogni volta che scatta l’allarme
Speciﬁche tecniche
veriﬁca un’attivazione, prima che
se ne possa leggere un’altra. Il tempo può essere impostato tra 0 e 59
minuti, con i messaggi: INI1:mm
per l’input 1 e INI2:mm per l’input
2. Ad esempio, volendo stabilire
che, a seguito di allarme, l’IN1 non
possa determinare altri allarmi per
due minuti, si deve conﬁgurare il
telecontrollo inviandogli un SMS
contenente INI1:02. Se non ci si ricorda l’impostazione degli ingressi
riguardo al tempo di inibizione, con
il messaggio INI? è possibile richiederlo; il telecontrollo risponde
inviando, al cellulare che ha mandato l’SMS, un messaggio contenente l’attuale impostazione.
Quando agli ingressi sono collegati sensori che monitorizzano fenomeni frequentemente variabili,
può essere necessario ignorare il
tempo di inibizione, così da dare
all’utente remoto avvisi realistici
circa gli avvenimenti in corso; il
nostro telecontrollo prevede la possibilità di disattivare, ingresso per
ingresso, il tempo di inibizione impostato; basta deﬁnire un intervallo
uguale a 0, con messaggi di comando del tipo: INI1:00 per l’input 1 e
INI2:00 per l’ingresso 2.
Si noti che il tempo di inibizione, per impostazione predeﬁnita o
dopo un reset totale, è ﬁssato in 5
minuti.
Passiamo adesso ai comandi di
controllo dei relé: il primo deﬁnisce l’attivazione bistabile ed ha una
sintassi del tipo OUTx:stato, dove
al posto della x va inserito il numero del relé (1 o 2) e stato può valere
ON o OFF. Se ad esempio dovessimo attivare il relé 2, invieremmo il
comando OUT2:ON, mentre per disattivarlo invieremmo OUT2:OFF.
Si può conoscere lo stato dei relé
inviando il comando STA? a cui il
modulo risponde con un SMS contenente l’attuale situazione di relé
ed ingressi. Il messaggio viene inviato al telefono che ha impartito il
comando. Ferma restando la possi-
dovuto alla mancata risposta del
dispositivo master con la quale lo
slave, atteso invano l’intervallo impostato, chiama per interrogare il
master sulla sua condizione; il testo
(max 100 caratteri, spazi compresi)
si deﬁnisce inviando l’SMS TAL:
xxxxxxxxxxx, nel quale al posto
delle x bisogna scrivere il testo.
La frase predeﬁnita nel software
del microcontrollore è ALLARME
MASTER.
Riguardo all’attività degli ingressi
(telecontrollo/teleallarme) è possibile deﬁnire, per ciascuno, sia il
messaggio di notiﬁca corrispondente alla presenza di tensione, sia
quello relativo all’assenza di tensione. La sintassi del comando è
TINyz:xxxxxxxxx in cui y rappresenta l’ingresso (1 o 2), z il livello
di tensione (A=alto, B=basso) e le
x rappresentano il testo da introdurre dopo il simbolo “due punti”.
Come per il precedente messaggio, il testo deve avere al massimo 100 caratteri, spazi compresi.
Resta inteso che i messaggi vengono inviati dal sistema in funzione
delle impostazioni del livello logico inteso come allarme. In ogni
momento l’utente in possesso della password può ripristinare le
impostazioni iniziali (predeﬁnite) del sistema e cancellare in un
sol colpo tutti i numeri telefonici
memorizzati, inviando il comando RES;pwd, nel quale pwd è la
password corrente. Tale opzione
comporta la possibilità che il si- >
51
piano di MONTAGGIO
ELENCO COMPONENTI:
R1: 0,1 ohm 1W
R2: 2,2 kohm
R3: 1,2 kohm
R4÷R5, R9: 4,7 kohm
R7, R8, R17: 470 ohm
R10, R12, R16: 10 kohm
R11: 4,7 kohm
R13, R14: 1 kohm
R15: 4,7 kohm
C1, C4: 100 nF multistrato SMD
C2: 470 µF 35 VL elettrolitico
C3: 100 pF ceramico SMD
C5: 220 µF 16 VL elettrolitico
C6, C7, C13: 100 nF multistrato SMD
C8: 470 µF 6,3 VL tantalio SMD
C9, C10: 10 pF ceramico SMD
stema risponda a taluni comandi
con più di un SMS; per evitare ciò,
possiamo terminare un messaggio a
più comandi con il testo RISP. Così
facendo, il telecontrollo non genererà gli SMS di risposta.
Realizzazione pratica
Vediamo, inﬁne, qualche nota pratica: una volta procurata la basetta,
inserite e montate i componenti
usando un saldatore a punta sottile
52
La realizzazione pratica dell’anti-jammer è abbastanza laboriosa, poiché i
componenti, sia ad inserzione che a montaggio superﬁciale, sono montati
su entrambi i lati del circuito stampato. Occorre pertanto prestare la
massima attenzione montando i componenti SMD, specialmente il
connettore per il modulo GSM.
C11, C12: 100 µF 16 VL elettrolitico
C14÷C19: 470 µF 6,3 VL tantalio SMD
Q1: quarzo 20 MHz SMD
U1: MC34063
U2: PIC18F2620 (MF613)
U3: Modulo Telit GM862-GPRS
U4, U5: TLP181
D1÷D4: 1N4007
D5: 1N5819
T1÷T3: BC817
LD1, LD2: led 3 mm giallo
LD3: led 3 mm verde
LD4, LD5: led 3 mm rosso
L1: Bobina 22 µH - 2A
L2: Bobina 1 µH - 3A
RL1: Relé 5V 1 scambio
RL2: Relé 5V 1 scambio
da 20÷25 watt di potenza; disponete i componenti iniziando con il
connettore miniatura per il modulo
Telit, quindi sistemate gli altri elementi, quasi tutti SMD, prestando
attenzione soprattutto ai componenti polarizzati (diodi, condensatori
elettrolitici, transistor...). Poiché il
micro è a montaggio superﬁciale,
deve essere programmato in-circuit;
il ﬁrmware è scaricabile dal sito
www.elettronicain.it già compilato
e può essere caricato sul micro tramite l’apposito connettore a passo
2,54 mm previsto allo scopo, che
va collegato a un programmatore
adatto.
Prima di inserire la SIM nel
GM862, occorre disattivarne il PIN
tramite un comune cellulare, perché il ﬁrmware del PIC18F2620
non gestisce il codice d’accesso.
Un discorso particolare lo merita
l’antenna: siccome è costituita da
Varie:
- Morsettiera 2 poli (2 pz.)
- Morsettiera 3 poli (2 pz.)
- plug alimentazione
- Strip maschio 6 pin
- Connettore da c.s. per GM862
- Connettore per antenna GSM
- Circuito stampato codice S613
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
una pista dello stampato, bisogna
collegarla al modulo con un cavetto
coassiale, l’anima del quale va stagnata sull’esterno della pista.
Se necessario potete anche usare
un’antenna esterna: basta montare un connettore sul circuito
stampato e collegare ad esso il
coassiale che giunge dal modulo.
Ovviamente qualora il dispositivo
venga inserito in un contenitore,
quest’ultimo dovrà essere necessariamente plastico; utilizzando un
contenitore metallico dovrete impiegare un cavo adattatore d’antenna con presa da pannello FME ed
un’antenna bibanda.
Utilizzo pratico
Una volta completato il montaggio
dei due apparati (stiamo parlando
dell’impiego come anti-jammer),
essi vanno conﬁgurati: ciò signiﬁca
che, mediante SMS, bisogna memorizzare i numeri del master nel modulo slave e viceversa, nonché tutti
quelli da chiamare; per l’esattezza,
nella lista dello slave, a partire dalla seconda posizione vanno scritti
gli indicativi telefonici da contattare (mediante telefonata o SMS)
quando scatta l’allarme dovuto alla
mancata risposta dell’unità master.
In quest’ultima, le posizioni dalla
seconda alla settima vanno usate
per memorizzare i numeri di telefono degli utenti da allertare in
caso di allarme. Oltre alla lista dei
numeri da contattare, nei moduli
vanno deﬁniti anche i parametri di
per il
Tabella 2
Legenda
LED spento
LED acceso
Segnalazioni luminose
LD1
LD2
Master
Slave
On
On
Chiamata in arrivo
Chiamata in arrivo
Off
Off
Chiamata terminata
Chiamata terminata
Off
On
Non previsto
Il dispositivo è slave
On
Il dispositivo è master
Non previsto
Reset timer
Reset timer
5 lampeggi
Off
Mantiene lo stato
precedente
5 lampeggi
SMS in arrivo
SMS in arrivo
1 lampeggio
Mantiene lo stato
precedente
Inizio chiamata
Inizio chiamata
5 lampeggi
funzionamento quali i testi degli
SMS da inviare in caso di allarme,
le modalità di funzionamento di ingressi e relé e il tempo di attesa tra
una trasmissione/ricezione e l’altra.
Relativamente a quest’ultimo, suggeriamo di effettuarne la programmazione solo dopo aver ultimato
tutte le altre e ciò per una ragione:
per impostazione predeﬁnita, dopo
la prima accensione e a seguito di
ogni reset, in entrambe le unità è
impostato un intervallo di 50 minuti. Ciò signiﬁca che l’unità slave,
se non riceve chiamate dal master,
non fa partire la sequenza di allarme almeno per oltre 52 minuti
dall’accensione, un tempo più che
sufﬁciente a conﬁgurare entrambi i
circuiti. Se si va a ridurre tale intervallo prima di avere ultimato tutte
le altre impostazioni, si rischia di
avere delle segnalazioni di allarme
sullo slave prima di avere ultimato
la sua conﬁgurazione. Dunque, il
consiglio è conﬁgurare prima il di-
spositivo master e lasciarlo spento,
poi impostare tutti i parametri dello slave, modiﬁcando per ultimo il
tempo di attesa; solo alla ﬁne delle
operazioni, alimentate il master.
Un’ultima nota riguarda la possibilità di inviare, durante la conﬁgurazione, i cosiddetti multimessaggi (SMS pluricomando): le
unità del sistema accettano SMS
contenenti più comandi, anche di
diverso tipo; in tal modo, chi deve
conﬁgurare i moduli può risparmiare tempo e denaro, perché invece di mandare un SMS per ogni
impostazione può, con uno solo,
deﬁnire più parametri alla volta.
I messaggi pluricomando non
possono essere usati per i parametri riguardanti i testi degli SMS
da trasmettere in caso di allarme;
ciò perché, potendo scrivere testi di 100 caratteri, ciascuno risulterebbe troppo lungo e non si
riuscirebbe a metterne due o più in
un solo SMS.
MATERIALE
Il ﬁrmware in formato esadecimale, necessario per il funzionamento come anti-jammer, è
disponibile gratuitamente e può essere scaricato dal sito della rivista (www.elettronicain.
it). Ricordiamo che il micro va programmato direttamente sulla basetta con la modalità
in-circuit. Il progetto descritto in queste pagine (cod. TDG38) può anche essere acquistato
già montato e collaudato al prezzo di 192,00 Euro IVA compresa.
Il materiale va richiesto a: Futura Elettronica, Via Adige 11, 21013 Gallarate (VA)
Tel: 0331-799775 ~ Fax: 0331-778112 ~ http://www.futuranet.it
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
>
53
Network-enable
peciali
Prezzi s ità
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Una serie di prodotti che consentono di collegare qualsiasi periferica dotata di linea seriale ad una LAN di tipo Ethernet.
Firmware aggiornabile via Internet, software disponibile gratuitamente sia per Windows che per Linus.
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EM1000 - Ethernet Module con memoria
Flash 512KB
Tutti i prezzi si intendono IVA inclusa.
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EM1000EV - Scheda di valutazione
e programmazione
Modulo Ethernet per la nuovissima
piattaforma di casa Tibbo denominata
EM1000 programmabile in Basic per lo
sviluppo di applicazioni Embedded-industrial-networking. Il sistema operativo, i
tools di sviluppo e il linguaggio Tibbo
Basic sono disponibili gratuitamente sul
sito www.tibbo.com. Il modulo è dotato
di porta Ethernet 100BaseT e di memoria Flash da 512KB. Processore RISC
(Reduced Instruction Set Computer):
88MIPS; protocolli supportati: UDP,
ICMP (ping), DHCP, HTTP; ﬁno a 16
connessioni simultanee UDP o TCP.
[EM1000SK • Euro 255,00]
Kit di valutazione e programmazione che comprende la demoboard (EM1000EV) completa di modulo EM1000, 2 cavi UTP
schermati non incrociati con connettori RJ45, 2 cavi con connettore seriale DB9 e un adattatore di rete da 12Vdc / 0,5A.
Scheda di valutazione
e programmazione per
moduli Ethernet Tibbo
appartenenti alla
famiglia EM1000.
Il modulo EM1000
non è incluso.
[EM1000EV • Euro 152,00]
DS100 Serial Device Server
EM100 Ethernet Module
Realizzato appositamente per collegare
qualsiasi periferica munita di porta seriale ad una LAN tramite una connessione Ethernet. Dispone di un indirizzo IP
proprio facilmente impostabile tramite la
LAN o la porta seriale. Questo dispositivo consente di realizzare apparecchiature
“stand-alone” per numerose applicazioni
in rete. Software e ﬁrmware disponibili
gratuitamente.
[EM100 • Euro 52,00]
• Convertitore completo
10BaseT/Seriale;
• Compatibile con il
modulo EM100.
Server di Periferiche Seriali in grado di collegare un dispositivo munito di porta seriale RS232 standard ad una LAN Ethernet, permettendo quindi l’accesso a tutti i PC della rete locale o da Internet senza dover modiﬁcare il software esistente. Dispone di un indirizzo IP ed implementa i protocolli
UDP, TCP, ARP e ICMP. Alimentazione a 12V con assorbimento massimo di 150mA.
Led per la segnalazione di stato e la connessione alla rete Ethernet.
[Disponibile anche nella versione con porta multistandard RS232 / RS422 / RS485, codice prodotto
DS100B - Euro 134,00].
[DS100 • Euro 115,00]
EM120 Ethernet Module
Simile al modulo EM100 ma con dimensioni più contenute. L’hardware comprende una porta Ethernet
10BaseT, una porta seriale, alcune linee di I/O supplementari per impieghi generici ed un processore il cui
ﬁrmware svolge le funzioni di “ponte” tra la porta Ethernet e la porta seriale. Il terminale Ethernet può essere
connesso direttamente ad una presa RJ45 con ﬁltri mentre dal lato “seriale” è possibile una connessione
diretta con microcontrollori, microprocessori, UART, ecc.
[EM120 • Euro 54,00]
Disponibili presso i migliori negozi di elettronica
o nel nostro punto vendita di Gallarate (VA).
Caratteristiche tecniche e vendita on-line: www.futuranet.it
DS202R Tibbo
EM200 Ethernet Module
[EM200 • Euro 58,00]
Via Adige, 11 • 21013 GALLARATE (VA)
Tel. 0331/799775 • Fax 0331/778112 - www.futuranet.it
Si differenzia dagli altri moduli Tibbo per la disponibilità
di una porta Ethernet compatibile 100/10BaseT e per le
ridotte dimensioni (32.1 x 18.5 x 7.3 mm). Il modulo è
pin-to pin compatibile con il modello EM120 ed utilizza
lo stesso software messo a punto per tutti gli altri moduli
di conversione Ethernet/seriale. L’hardware non comprende i ﬁltri magnetici per la porta Ethernet. Dispone
di due buffer da 4096 byte e supporta i protocolli UDP,
TCP, ARP, ICMP (PING) e DHCP.
EM202 Ethernet Module
Ultimo dispositivo Serial Device Server nato in casa Tibbo,
è perfettamente compatibile con il modello DS100 ed
è caratterizzato da dimensioni estremamente compatte.
Dispone di porta Ethernet 10/100BaseT, di buffer
12K*2 e di un più ampio range di alimentazione che
va da 10 a 25VDC. Inoltre viene fornito con i driver
per il corretto funzionamento in ambiente Windows e
alcuni software di gestione e di programmazione.
È anche disponibile il kit completo comprendente oltre al
Servial Device Server DS202R, l’adattatore da rete (12VDC/
500mA) e 4 cavi che permettono di collegare il DS202R alla
rete o ai dispositivi con interfaccia seriale o Ethernet [DS202R-KIT
- Euro 144,00].
[DS202R • Euro 134,00]
Modulo di conversione Seriale/Ethernet integrato all’interno di un connettore RJ45. Particolarmente compatto,
dispone di quattro led di segnalazione posti sul connettore. Uscita seriale TTL full-duplex e half-duplex con velocità di trasmissione sino a 115 Kbps. Compatibile con tutti
gli altri moduli Tibbo e con i relativi software applicativi.
Porta Ethernet compatibile 100/10BaseT.
[EM202 • Euro 69,00]
Tutti i dispositivi della serie 200 (DS202R-EM202-EM200) sono ora programmabili grazie a Taiko, una soluzione di Tibbo Technology, che vi permette
di realizzare programmi che verranno eseguiti direttamente dal nuovo sistema operativo implementato nel modulo Tibbo (TiOS). Con Taiko potrete
scrivere i vostri programmi direttamente in BASIC usando un semplice tool
di sviluppo (TIDE) e compilarli in modo che la Virtual Machine del TiOS possa eseguirli. Questo nuovo concetto
permette di trasformare un semplice “serial-to-network converters”, in qualcosa di molto più soﬁsticato, in grado
di eseguire autonomamente alcune funzioni, di ﬁltrare dati, inviare email, creare WebServer e molto di più. I modelli
mantengono le funzionalità di gateway seriale su ethernet, ma grazie a 64K di ﬂash al loro interno, ai tool di sviluppo
ed agli esempi messi a disposizione gratuitamente sul sito www.tibbo.com, i nuovi dispositivi possono essere ora
programmati semplicemente dall’utente per sviluppare applicazioni dedicate.
EM202EV Ethernet Demoboard
Scheda di valutazione per i moduli EM202 Tibbo.Questo
circuito consente un rapido apprendimento delle funzionalità del modulo di conversione Ethernet/seriale EM202
(la scheda viene fornita con un modulo). Il dispositivo
può essere utilizzato come un Server Device stand-alone.
L’Evaluation board implementa un pulsante di setup, una
seriale RS232 con connettore DB9M, i led di stato e uno
stadio switching al quale può essere applicata la tensione di
alimentazione (9-24VDC).
I
R
O
S
S
E
C
AC
[EM202EV • Euro 102,00]
• DMK100 - Supporto DIN per convertitori Tibbo DS100/DS202 - Euro 6,70
• TB100 - Adattatore da connettore DB9 a morsettiera per moduli Tibbo - Euro 9,50
• APR1015- Alimentatore 12Vdc / 500mA per moduli Tibbo - Euro 7,80

Elettronica
Innovativa
di
Arsenio Spadoni
Dispone di uscite a relé, attivabili ad impulso
o a livello, con le quali comandare l’attivazione
di utilizzatori funzionanti a bassa tensione;
particolarmente sicuro grazie all’adozione di
un innovativo modulo Aurel che contiene
sia la sezione a radiofrequenza che la
decodiﬁca Keeloq a codice variabile.
ono passati molti anni da quando, descrivendo e
proponendo progetti di radiocomandi con codiﬁca
variabile, abbiamo dato il via ad un nuovo modo di progettare questo genere di apparati, aumentandone enormemente il grado di sicurezza. Dai primi timidi passi
mossi alla scoperta dei Dynacoder e dell’algoritmo
Keeloq, sono nati infatti numerosi schemi di comandi
a distanza via radio basati su un sistema di codiﬁca ad
elevata sicurezza utilizzabile per l’attivazione e disattivazione dei più soﬁsticati impianti d’allarme ma anche
dei comuni impianti apricancello o apriporta. Tale sisteElettronica In ~ n. 118 / 2007
ma di codiﬁca è profondamente diverso dai canonici codici ﬁssi ottenibili da integrati pur ancora utili, quali gli
MM53200 (e i suoi derivati, UM3750, UM86409, ecc.)
e la famiglia MC1450xx, in quanto basa il suo funzionamento sulla generazione di codici variabili dipendenti
da algoritmi matematici. La recente disponibilità di un
innovativo modulo ibrido Aurel ci permette di parlare
nuovamente di questa tecnologia in quanto il modulo
in questione (contraddistinto dal codice RX 4M-HCS)
comprende, oltre alla sezione a radiofrequenza, anche
un decodiﬁcatore Keeloq: con questo modulo risulta >
55
Fig. 1
* OEM: Original Equipment Manufacturer. Si intende l’azienda che acquista i componenti base (chip, resistenze, condensatori…) e
realizza i prodotti ﬁniti (il telecomando, la televisione, il forno a microonde).
** Manufacturer Code: è un codice a 64 bit speciﬁco di ciascun produttore che viene memorizzato sia nell’EEPROM dell’encoder
HCS301 che nella memoria del microcontrollore utilizzato come decoder e nel quale è implementato il software Keeloq. Per poter
funzionare, un Encoder e un Decoder devono avere lo stesso Manufacturer Code.
*** Serial Number: è un codice progressivo a 28 bit col quale vengono differenziati i chip HCS in fase di programmazione. Il Serial Number consente dunque di distinguere un trasmettitore da un altro. In fase di accoppiamento tra TX e RX, questo codice viene appreso dal
ricevitore; durante il normale funzionamento l’encoder veriﬁca come prima cosa che il Serial Number del TX che trasmette sia tra quelli
memorizzati e solo in questo caso procede a decodiﬁcare e veriﬁcare gli altri dati contenuti nella stringa in arrivo.
veramente semplice realizzare un
radiocomando a quattro canali con
possibilità di funzionamento dei relé
in modalità bistabile o impulsiva.
Al ricevitore possono essere accoppiati ﬁno ad un massimo di 10 trasmettitori a quattro canali tipo TX4M-HCS, prodotti dalla stessa Aurel
e forniti già montati e collaudati.
La novità introdotta dal sistema sta
nel fatto che l’intera unità ricevente del radiocomando è praticamente
contenuta in un unico ibrido SMD
Aurel che contiene, quindi, il radioricevitore, la decodiﬁca rolling-code
a base HCS301 Microchip ed anche
i driver per i relé. In pratica, per
realizzare il ricevitore, è sufﬁciente fornire alimentazione al modulo
e collegare quattro relé alle quattro
uscite!
Prima di analizzare nei dettagli lo
schema elettrico, proviamo a “rispolverare” le nozioni fondamentali
del sistema rolling-code e della co56
diﬁca Microchip che utilizza l’algoritmo chiamato Keeloq.
La codiﬁca Keeloq
Contrariamente ai sistemi a codiﬁca
ﬁssa (UM3750, MM53200, ecc.) in
cui sia il trasmettitore che il ricevitore devono essere programmati con
un indirizzo comune ad entrambi
(normalmente la programmazione
si effettua tramite dip switch), la codiﬁca Keeloq è di tipo rolling-code
(alla lettera “codice rotolante”), ossia non ﬁssa ma variabile; per l’esattezza, ad ogni trasmissione l’encoder
dell’unità trasmittente genera e invia
una stringa che differisce notevolmente da quella trasmessa l’ultima
volta. Afﬁnché il decoder posto sul
ricevitore la riconosca, deve operare con lo stesso algoritmo, nel senso che deve conoscere la “formula
matematica” secondo cui la codiﬁca
varia ad ogni trasmissione, nonché
alcuni dati comuni sia all’encoder
che al decoder. Una procedura di
questo tipo consente di superare il
principale limite dei telecomandi a
codiﬁca ﬁssa: la possibilità di ripetere il codice, per esempio intercettando la trasmissione e memorizzando
la stringa di dati, per poi riutilizzarla allo scopo di ottenere l’accesso
al comando. Nel caso dei sistemi a
codiﬁca variabile, chi intercettasse
e decifrasse la comunicazione non
riuscirebbe a sapere cosa trasmettere per attivare il decodiﬁcatore,
perché per farlo dovrebbe conoscere
la sequenza di variazione del codice, oltre che i dati presi a riferimento
per generare la chiave di crittograﬁa
della stringa.
Quello che proponiamo in queste
pagine è, appunto, un radiocomando
rolling-code, sviluppato usando
l’encoder HCS301: il componente
Microchip genera ad ogni attivazione una stringa di 66 bit, dei quali i
primi 28 corrispondono al Serial
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Fig. 2
Il disegno chiarisce cosa contiene e come viene
generata la stringa a 66 bit che dal trasmettitore
giunge al ricevitore. Per poter funzionare
correttamente TX e RX debbono essere
programmati con lo stesso Manufacturer Code.
Number e sono trasmessi in chiaro, i successivi 32 rappresentano la
parte variabile generata dalla chiave
crittograﬁca Keeloq, mentre gli ultimi 6 bit trasportano le informazioni
relative al pulsante premuto ed allo
stato della batteria. Per comprendere più facilmente quanto stiamo per
analizzare, consigliamo di osservare le ﬁgure 1 e 2. Tutte le volte che
viene attivato, l’encoder emette una
sequenza di bit che costituisce il suo
codice digitale, cioè l’insieme di tre
gruppi di dati, dei quali il primo a
28 bit è univoco per ciascun chip
(e quindi per ciascun telecomado)
e viene memorizzato dal produttore dei telecomandi durante la fase
di programmazione nell’HCS301;
il secondo blocco è formato da 32
bit, diversi ad ogni trasmissione. Il
cambiamento non è affatto casuale
(altrimenti il ricevitore non saprebbe cosa aspettarsi) ma segue un preciso algoritmo determinato dall’uniElettronica In ~ n. 118 / 2007
tà di elaborazione interna sulla base
del codice ﬁsso di 28 bit, nonché
sulla base del Manufacturer Code a
64 bit, anch’esso memorizzato nel
chip durante la fase di programmazione. Quando viene premuto un
pulsante ad attivata la trasmissione,
il ﬁrmware del’HCS301 prende in
considerazione il Serial Number da
28 bit, il Manufacturer Code da 64
bit, i dati relativi al pulsante e quelli
relativi all’ultima attivazione generando una chiave di crittograﬁa che,
a sua volta, produce la sequenza
dei 32 bit, completamente differente da quella precedente e da quella
successiva. Questi 32 bit vengono
trasmessi unitamente ai 28 bit del
Serial Number e ad altri 6 bit contenenti le informazioni del pulsante. In tutto, quindi, 66 bit di cui 32
che cambiano completamente ad
ogni trasmissione. Alla luce di ciò,
un simile sistema di codiﬁca si può
davvero deﬁnire univoco e invio-
labile. Riepilogando, il costruttore
dei telecomandi scrive nel chip un
Manufacturer Code a 64 bit uguale
per ciascun lotto di produzione e un
dato a 28 bit (Serial Number) che
cambia (solitamente in maniera incrementale) da chip a chip. La chiave di crittograﬁa, una volta generata,
va a ﬁnire in una EEPROM riservata
allo scopo e viene richiamata quando l’HCS301 deve sintetizzare il
proprio algoritmo di variazione dei
32 bit variabili della stringa di dati
emessa ad ogni trasmissione.
A questo punto vediamo di capire
cosa succede in fase di ricezione, ovvero come funziona il decoder. Quest’ultimo è solitamente costituito da
un PIC nel quale è stato caricato sia
il software Keeloq sia l’altro dato di
cui il chip ha tassativamente bisogno:
lo stesso Manufacturer Code a 64 bit
utilizzato per programmare l’encoder. Non è possibile fare funzionare
due dispositivi (encoder e decoder) >
57
La codiﬁca HCS301
L’encoder Microchip è tra i più utilizzati nei radiocomandi ad elevata sicurezza perché implementa un algoritmo di variazione della codiﬁca praticamente non ripetibile
e inviolabile; costruire il decoder è cosa abbastanza semplice, perché la Casa rende
disponibile il software da implementare nel micro che svolge questa funzione. Sebbene
venga utilizzato da quasi tutti i fabbricanti di radiocomandi, l’HCS301 garantisce un’elevatissima sicurezza d’uso perché permette di realizzare prodotti personalizzati: ogni
costruttore ha la possibilità di personalizzare la propria produzione con un Manufacturer Code a 64 bit, che rappresenta uno dei dati presi in considerazione per generare
la chiave di crittograﬁa con la
quale viene generata la parte
variabile del treno d’impulsi a
66 bit prodotto dall’encoder
HCS301. Ogni singolo chip
viene inoltre identiﬁcato da
un codice univoco a 28 bit
denominato, appunto, Serial
Number. Anche questo dato
viene memorizzato in fase di
programmazione del chip da
parte del costruttore del trasmettitore. In ultima analisi
ciascun costruttore programma i chip con un proprio Manufacturer Code a 64 bit (lo
stesso utilizzato nel software di decodiﬁca del ricevitore) ed un Serial Number a 28 bit,
univoco per ciascun chip HCS301.
con Manufacturer Code differenti.
Ciò, tuttavia, non è sufﬁciente. E’
necessario infatti accoppiare uno o
più trasmettitori al ricevitore che si
vuole controllare. Questa fase, detta
di autoapprendimento, consiste nell’inviare una stringa completa al ricevitore il quale estrarrà la stringa a
28 bit (trasmessa in chiaro) e la memorizzerà. A seconda della capacità
di memoria, ciascun decoder potrà
memorizzare i dati di uno, dieci o
cento trasmettitori. I relativi Serial
Number, dunque, risulteranno presenti in EEPROM. Durante il normale funzionamento, quando il decoder riceve una stringa di dati dal
TX, effettua preliminarmente una
veriﬁca sul Serial Number in arrivo: se questo corrisponde ad uno di
quelli presenti in EEPROM, prosegue nell’analisi della stringa, in caso
contrario ignora completamente la
trasmissione. Risulta evidente, dunque, che TX e RX vengono accoppiati sulla base del Serial Number
di ciascun TX. Nel caso il “match”
dia risultato positivo, il decoder ef58
fettua l’analisi della parte variabile
della stringa (i 32 bit) sulla base di
una chiave crittograﬁca generata dal
ﬁrmware Keeloq che prende a riferimento sia il Manufacturer Code
a 64 bit che il Serial Number a 28
bit. In pratica, sempliﬁcando, l’encoder effettua l’operazione inversa
del decoder (che utilizza gli stessi
dati e lo stesso software per generare la stringa variabile a 32 bit). In
realtà la cosa non è così semplice in
quanto nel codice a 32 bit sono contenute numerose altre informazioni
crittografate la più importante delle
quali riguarda lo stato del contatore relativo al sincronismo tra TX e
RX. Dopo l’autoapprendimento e la
sincronizzazione iniziale, il decoder
conosce la modalità di variazione
dei 32 bit, ovvero sa cosa aspettarsi
dall’encoder ad ogni trasmissione;
tuttavia, se il trasmettitore viene attivato più volte senza che il ricevitore
possa captarne il segnale, alla prima
ricezione l’encoder si blocca.
Una simile evenienza non è affatto
inverosimile: ad esempio, può acca-
dere che, mentre ci si trova in vacanza, lasciando in tasca il trasmettitore
per sbaglio si prema più volte il tasto di trasmissione, magari sedendosi in una certa posizione. E, perché
no, che un bambino, trovato il TX,
per gioco preme continuamente il
tasto di attivazione. In tutti i casi, al
rientro la trasmittente si sarà portata
fuori passo rispetto alla ricevente e
il radiocomando non funzionerà.
Se si perde il sincronismo, teoricamente bisogna procedere alla risincronizzazione manuale (una nuova fase di apprendimento) tuttavia
l’HCS301 prevede due metodi di
ripristino automatico: l’algoritmo
Keeloq ammette sempre una tolleranza di 64 tentativi, nel senso che è
possibile risincronizzare il decoder
con l’encoder anche se quest’ultimo
ha trasmesso ﬁno a 64 volte senza
che il ricevitore lo abbia captato; ciò
perché il programma del decodiﬁcatore conosce i passi ammessi in tolleranza. In altre parole, quando riceve
un segnale, il decoder controlla se il
valore ﬁnale è uno di quelli rientranti nel margine di 64 tentativi.
Dopo eventuali trasmissioni a vuoto, al ripristino del collegamento il
decoder legge il risultato ricevuto,
quindi se non combacia con il passo successivo all’ultimo identiﬁcato
effettua il confronto con tutte le 64
possibilità ammesse; nel caso trovi
che il dato corrisponde ad una di
esse si rimette in passo con l’encoder cosicché al prossimo arrivo del
segnale ripartirà dal valore seguente. Quanto detto riguarda il primo
metodo.
Il secondo consente al decoder di rimettersi in passo con il codiﬁcatore
quando quest’ultimo è stato attivato per più di 64 volte al di fuori del
campo di copertura del collegamento radio; in tale evenienza bisogna
effettuare due trasmissioni consecutive e i due dispositivi si sincronizzano nuovamente. Chiaramente
ciò non accade con un trasmettitore
qualunque, altrimenti sarebbe ﬁn
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
troppo facile avere l’accesso con un
dispositivo analogo: può essere fatto solo se il TX è stato inizialmente
abbinato con la procedura di autoapprendimento, ovvero se il decodiﬁcatore ha già memorizzato i 28 bit
ﬁssi del Serial Number del trasmettitore in oggetto.
Radiocomando e decoder
Spiegato come funziona il nostro
sistema rolling-code, possiamo analizzare il progetto descritto in queste
pagine, che consta di un’unità trasmittente e una ricevente.
La prima è un microTX palmare, quadricanale, funzionante con
un’apposita micropila a 12 volt,
che, supponendo un uso normale
(tre o quattro attivazioni al giorno)
gli garantisce un’autonomia di qualche anno; al suo interno troviamo
un oscillatore da 1 mW stabilizzato con risuonatore SAW accordato a 433,92 MHz e modulato dagli
impulsi che l’encoder Microchip
HCS301 produce ogni volta che viene premuto un pulsante. Il trasmettitore è prodotto dall’Aurel e siglato
TX-4M-HCS.
Quanto al ricevitore, è la parte più
interessante del progetto, in quanto
adotta un nuovo ibrido che contiene
un radioricevitore con stadio d’ingresso superrigenerativo (dotato
di ﬁltro ceramico per restringere la
banda) accordato a 433,92 MHz e
demodulatore d’ampiezza, seguito
da un comparatore in funzione di
squadratore dei fronti del segnale
demodulato; all’uscita dello squadratore si trova un microcontrollore
programmato che gestisce le quattro
uscite pilotando opportunamente altrettanti transistor NPN conﬁgurati
in modo open-collector.
Il micro è programmato con il software necessario a decifrare i segnali inviati dal minitrasmettitore con
HCS301, e contiene perciò l’algoritmo Keeloq. Trasmettitore palmare e
ricevitore utilizzano ovviamente lo
stesso Manufacturer Code a 64 bit. >
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
Il modulo RX 4M-HCS
Si tratta di un ibrido in tecnologia
SMD contenente un ricevitore
AM, sintonizzato sui 433,92
MHz, che integra una decodiﬁca con algoritmo
Keeloq di Microchip con
quattro canali di uscita
completi di altrettanti
driver a transistor NPN
open-collector, capaci
di pilotare carichi con assorbimento massimo di 100 mA ciascuno. Internamente al RX 4M-HCS, ogni uscita è comandata da
un transistor in conﬁgurazione open collector, in grado di erogare
una corrente massima di 100mA. Lo stato non attivo è con il transistor in interdizione, mentre lo stato attivo è con il transistor in saturazione a GND. Le uscite
possono essere programmate per funzionare in modalità monostabile o bistabile,
ognuna delle quali in modo indipendente. Nel modo di funzionamento monostabile
l’uscita è attiva per tutto il tempo che viene premuto il relativo tasto nel trasmettitore,
rilasciando il tasto l’uscita si porta nello stato non attivo. Nel modo di funzionamento
bistabile l’uscita cambia stato ad ogni pressione del tasto (da non attiva ad attiva
e viceversa). I due modi di funzionamento sono indipendenti, cioè è possibile programmare alcune uscite per il funzionamento monostabile ed altre per il funzionamento bistabile. La pin-out dell’ibrido è riportata di seguito:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
13)
14)
15)
Non presente
GND
Antenna
Non presente
Non presente
Non presente
GND
Test Point – Uscita analogica RX
Pulsante di programmazione connesso a massa
Uscita CH1 - Open collector
(Attivata dalla pressione del pulsante 1 nel trasmettitore)
Uscita CH2 - Open collector
(Attivata dalla pressione del pulsante 2 nel trasmettitore)
Uscita CH3 - Open collector
(Attivata dalla pressione del pulsante 3 nel trasmettitore)
Uscita CH4 - Open collector
(Attivata dalla pressione del pulsante 4 nel trasmettitore)
Uscita LED – Connessa all’anodo del LED, catodo a massa
Vcc (+5 volt)
Notate che i piedini 1, 4, 5, 6 non sono presenti.
>
59
Schema del ricevitore
Dato che quasi tutto è contenuto nell’ibrido U2, il circuito è poca cosa:
si riduce a quattro relé a 12 V, ciascuno provvisto di un led posto in
parallelo alla bobina e di un diodo
al silicio necessario ad eliminare le
extratensioni generate dalla bobina
stessa; i diodi di protezione evitano
il danneggiamento dei transistor driver situati nel modulo Aurel.
La tensione di alimentazione dell’intero ricevitore deve essere in continua, di valore compreso fra 12 e 15
V, e si applica ai punti + e - PWR;
il diodo D1 serve a proteggere l’insieme dai danni che potrebbero veriﬁcarsi se l’alimentazione venisse
applicata con polarità invertita.
A valle del diodo si preleva la tensione che serve a far funzionare le
bobine dei quattro relé, ciascuno dei
quali è pilotato in modo sink, ossia
ad assorbimento di corrente (il transistor corrispondente chiude a massa l’estremo inferiore della bobina,
permettendo lo scorrimento di corrente dal positivo); sempre sul catodo del D1, il regolatore integrato U1
(un comune 7805) prende ciò che gli
serve a ricavare 5 volt ben stabilizzati occorrenti al funzionamento del
modulo ibrido.
Il tutto assorbe un massimo di
150 milliampere, quando i quattro relé sono eccitati e tutti i led
illuminati. Gli scambi di RL1,
RL2, RL3 e RL4 sono resi completamente disponibili, così da
poterne utilizzare sia la parte normalmente chiusa che il contatto
normalmente
aperto;
ogni
scambio può commutare tensioni fino a 60V e correnti dell’ordine di 500 milliampere, quindi
può essere utilizzato per accendere e spegnere utilizzatori funzionanti in bassa tensione e di
piccola potenza, ma anche per
comandare centraline apricancello, impianti d’allarme per
auto e casa, moduli di controllo
per tapparelle motorizzate ecc.
60
SCHEMA ELETTRICO
Realizzazione pratica
Bene, commentato lo schema elettrico possiamo passare alle note
costruttive; per prima cosa diciamo
che l’unica unità da costruire è la
ricevente, in quanto la trasmittente si compera già pronta, tarata e
collaudata. Quanto al ricevitore, si
realizza partendo da un piccolo circuito stampato facilmente ottenibile
per fotoincisione (come di consueto, le tracce dei lati ramati si possono scaricare dal nostro sito web
(www.elettronicain.it) con un po’ di
attenzione, visto che è a doppia faccia; quindi, per prepararlo esponete
nel bromografo prima un lato (con
la rispettiva pellicola) e poi, fatti
un paio di fori, l’altro, sovrapponendo il master corrispondente ben
centrato prendendo a riferimento i
fori fatti. Incise le due facce, dopo
aver realizzato tutti i fori iniziate il
montaggio disponendo, nell’ordine,
i condensatori non polarizzati, le resistenze e i diodi (per ottenere una
basetta poco ingombrante, è stato
previsto che tutti siano montati verticalmente) quindi il pulsante da c.s.
e gli elettrolitici, poi i quattro relé e
il regolatore 7805, che deve essere
posizionato verticalmente e con il
lato metallico (quello che normalmente verrebbe posto a contatto di
un dissipatore) verso l’interno del
PCB. Fatto ciò, inserite e saldate i
cinque diodi luminosi, dopo averne
piegato i terminali a 90° in modo da
poterli far sporgere dal bordo dello
stampato, quindi sistemate l’ibrido,
ponendolo in verticale e ben parallelo alla superﬁcie della basetta; non
preoccupatevi della disposizione,
perché per come sono disposti i suoi
piedini entra solo nel verso corretto.
Per agevolare le connessioni riguardanti l’alimentazione e gli scambi
dei relé sono state previste delle morsettiere miniatura a passo dimezzato
(1,27 mm) rispetto a quelle tradizionali. Il montaggio si completa con
l’antenna, per realizzare la quale è
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
piano di MONTAGGIO
Avendo a disposizione il
circuito stampato, la
realizzazione del ricevitore
è piuttosto semplice
poiché il modulo Aurel
integra tutti i componenti
elettronici attivi necessari.
All’esterno non
rimane che collegare
pochi componenti quali
relé, diodi, condensatori e
poco altro ancora.
La parte più complessa è
il PCB, un doppia faccia
a fori metallizati molto
compatto.
ELENCO COMPONENTI:
R1÷R4: 1 kohm
R5: 470 ohm
C1: 100 nF multistrato
C2: 100 µF 25 VL elettrolitico
C3: 100 nF multistrato
C4: 220 µF 16 VL elettrolitico
sufﬁciente tagliare uno spezzone di
ﬁlo in rame smaltato o nudo, lungo
17 o 18 cm da inﬁlare e saldare nell’apposita piazzola. Se adottate del
ﬁlo smaltato, rimuovete lo smalto in
prossimità della saldatura, altrimenti lo stagno non può aderire.
In alternativa, è possibile usare
un’antenna esterna composta da uno
stilo lungo 17 o 35 cm, inserito al
centro di un piano di massa (dal quale deve essere elettricamente isolato)
composto da una piastra ramata per
circuiti stampati o da ferro dolce: si
realizza, così, una ground-plane, che
deve essere collegata connettendo il
piano alla massa del ricevitore (vicino alla piazzola d’antenna) e lo stilo
al piedino 3 dell’ibrido Aurel.
Come si usa
Ora che abbiamo terminato il montaggio, dobbiamo imparare a programmare ed utilizzare. La fase
di autoapprendimento si effettua
agendo sul pulsante P1. Riguardo
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
D1÷D5: 1N4007
U1: 7805
U2: RX-4MHCS
LD1÷LD5: led 3 mm rosso
P1: microswitch
RL1÷RL5: Relé miniatura 12V
tale procedura, notate che ad un ricevitore possono essere abbinate
ﬁno a 10 trasmittenti, ciascuna delle
quali sarà abilitata a comandare lo
stato dei relé; resta inteso che l’abbinamento è possibile solo con TX
caratterizzati da encoder Microchip
HCS301 della stessa partita, cioè
aventi il medesimo Manufacturer
Code a 64 bit.
Oltre alla procedura di apprendimento, analizziamo quella inerente
alla programmazione della modalità
di funzionamento delle uscite, che
deve essere deﬁnita canale per canale; i quattro relé possono essere
programmati individualmente per
funzionare in modalità monostabile
o bistabile. Nel modo di funzionamento monostabile, l’uscita è attiva
per tutto il tempo che viene premuto il relativo tasto nel trasmettitore;
rilasciando il tasto l’uscita si porta
nello stato non attivo. Nel modo di
funzionamento bistabile, il relé cambia stato ad ogni pressione del tasto
Varie:
- Morsettiere 3 poli passo 2 mm (4 pz.)
- Morsettiere 2 poli passo 2 mm
- circuito stampato codice S680
- antenna a ﬁlo da 17 cm oppure a stilo
con corpo in gomma
(da non attiva ad attiva e viceversa).
La programmazione della modalità
di funzionamento delle uscite è individuale, intendendo con ciò che
ciascun canale può essere impostato
diversamente dagli altri.
Vediamo dunque, per prima, la fase
di abbinamento: in ogni istante, salvo che non ci si trovi all’interno di
un’altra procedura, premendo e rilasciando il pulsante di programmazione si entra nella fase di apprendimento, segnalata dal fatto che il led
LD5 lampeggia rapidamente per 10
secondi; durante questo tempo, operando entro il campo di copertura radio del ricevitore, la pressione di un
qualsiasi tasto del trasmettitore determinerà l’apprendimento del codice corrispondente al TX. L’avvenuta memorizzazione e il conseguente
abbinamento trasmittente/ricevente vengono indicati dall’LD5 con
l’immediata interruzione del rapido lampeggio e l’accensione a luce
ﬁssa per qualche istante; poi il led >
61
apprendimento:
basta premere
nuovamente
il pulsante
e rilasciarlo
non
appena
si illumina il led
rosso;
attenzione a non
premerlo
per troppo
tempo, perché altrimenti si procede
alla cancellazione dei dati in EEPROM.
si spegne. Notate che, sebbene per
l’apprendimento di un trasmettitore
sia sufﬁciente premere uno qualsiasi
dei quattro tasti, l’abbinamento permette al ricevitore di riconoscere,
ciascuno con la funzione corrispondente, tutti i quattro pulsanti disponibili nel TX; per veriﬁcarlo, terminato l’apprendimento basta premere
uno di essi e controllare che si attivi
la relativa uscita.
Con la stessa procedura appena descritta, è possibile fare apprendere
al ricevitore RX 4M-HCS ﬁno a 10
differenti trasmettitori. Abbinato un
trasmettitore, in qualunque momento è possibile ripetere la procedura di
per il
Modo operativo
delle uscite
Dopo l’abbinamento a un trasmettitore, il ricevitore è predisposto per
far funzionare tutte le sue uscite in
modalità monostabile. Per ottenere
il funzionamento bistabile, bisogna
premere e rilasciare il pulsante P1
del ricevitore. Quando il led LD5
inizia a lampeggiare, si deve premere nuovamente il pulsante P1: a
questo punto il led rimane accesso
a luce ﬁssa per 10 secondi, periodo entro il quale deve essere premuto il pulsante del telecomando
che controlla l’uscita da impostare
come bistabile. Il ricevitore conferma con tre lampeggi del led di
avere applicato la nuova modalità
all’uscita. Per ritornare al modo di
funzionamento monostabile si ripete la procedura sopra; in questo caso
l’avvenuto ripristino della modalità
impulsiva per l’uscita in questione
viene segnalata con due lampeggi
del led. Il cambiamento del modo di
funzionamento delle uscite può essere fatto solo dopo che il ricevitore
ha appreso il codice del trasmettitore usato per la conﬁgurazione.
Cancellazione della memoria
Il modulo RX 4M-HCS dispone di
una EEPROM nella quale memorizza i codici dei trasmettitori abbinati
durante la fase di apprendimento e
le modalità di esercizio delle uscite
open-collector. Volendo rimuovere
tutti i dati, ossia cancellare interamente la memoria, bisogna premere
il pulsante P1 e rilasciarlo dopo che
LD5 inizia a lampeggiare. Ora si
deve ripremere nuovamente il pulsante tenendolo premuto per circa
5 secondi ﬁno a quando non si spegnerà nuovamente. Al rilascio del
pulsante il LED lampeggerà 5 volte,
informando che la memoria è stata
cancellata. Dopo il reset, nessun trasmettitore con codiﬁca HCS viene
riconosciuto, e tutte le uscite sono
impostate per il modo di funzionamento monostabile. L’operazione di
cancellazione totale della memoria
va eseguita sempre alla prima installazione del ricevitore, per rimuovere
i dati casuali che spesso si trovano
in una memoria appena uscita di
fabbrica.
MATERIALE
Il progetto pubblicato in queste pagine è disponibile in scatola di montaggio (cod. FT680K) al
prezzo di 32,00 Euro. Il kit comprende la basetta metallizzata a doppia faccia, tutti i componenti ed il modulo ricevitore/decodiﬁcatore Aurel. Quest’ultimo (cod. RX-4M-HCS) è anche disponibile separatamente al prezzo di 17,00 Euro. I telecomandi quadricanale sono disponibili
già montati e collaudati (cod. TX-4M-HCS) al prezzo di 20,00 Euro cadauno, compresa IVA.
Il materiale va richiesto a: Futura Elettronica, Via Adige 11, 21013 Gallarate (VA)
Tel: 0331-799775 ~ Fax: 0331-778112 ~ http://www.futuranet.it
62
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
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batteria ha un’autonomia di circa 10 ore in uso
continuo. Antenna patch ceramica interna •
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GPS a 20 canali SiRFStar III. Grande autonomia che
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Elettronica
Innovativa
di
Davide Scullino
Dopo la descrizione
dell’hardware,
dedichiamo questa
puntata alle
operazioni di taratura
necessarie per
rendere operativo il
nostro strumento.
Presentiamo anche il
software per PC
fornito a corredo dello
strumento e iniziamo
la descrizione delle
DLL con cui creare
programmi
personalizzati.
a strumentazione per le misure di laboratorio presenta un costo ancora piuttosto elevato, specie
se parliamo di strumenti di qualità. La disponibilità di
prodotti orientali che in altri settori ha portato all’abbassamento dei prezzi di vendita, in questo caso non
ha portato ad alcuna signiﬁcativa riduzione dei prezzi.
Fortunatamente, per contenere i costi, in questo campo
esiste la possibilità di utilizzare delle interfacce da abbinare all’ormai immancabile Personal Computer: questa
soluzione consente di realizzare strumenti con un elevato
standard qualitativo con una spesa relativamente conteElettronica In ~ n. 118 / 2007
nuta. Un esempio è l’oscilloscopio che abbiamo iniziato
a descrivere il mese scorso, un dispositivo da collegare
alla porta parallela del quale, in questa puntata, presentiamo il software applicativo; si tratta di un programma
sviluppato per funzionare in ambiente Microsoft Windows (adattandosi praticamente a tutte le versioni: 95, 98,
NT, Me, 2000 e XP, sia Home che Professional Edition)
che permette di realizzare, oltre alle funzioni di oscilloscopio, anche quelle di analizzatore di spettro e registratore di eventi o transienti. Un prodotto software completo e, soprattutto, del tutto gratuito (lo si scarica dal sito >
65
www.velleman.be). L’applicativo
si installa senza difﬁcoltà e si usa
ancor più facilmente. Ma non è tutto qui: dallo stesso sito è possibile
ottenere anche una DLL (Dynamic
Link Library, ossia una libreria di
Windows) chiamata DSOlink.dll,
che permette al programma di inviare i dati direttamente ad un foglio di
lavoro di Microsoft Excel. Ancora
più importante è la seconda libreria (PCS100.dll) che consente ai
più esperti di realizzare programmi
personalizzati utilizzando i tool di
sviluppo più disparati, da Delphi a
Visual Basic a C++ Builder.
E allora, senza perdere altro tempo
andiamo subito a vedere di cosa si
tratta, esaminando prima di tutto il
software di gestione che permette
di ottenere dall’interfaccia le informazioni sul segnale prelevato dalla
sonda connessa al BNC.
Il software di gestione
È l’interfaccia utente dello strumento di misura, l’elemento che
permette di operare effettivamente
sull’oscilloscopio; se preferite, potremmo deﬁnire il programma di
gestione come il pannello di comando di ciascun apparato, provvisto di
tante manopole, levette, pulsanti e
selettori virtuali. Il software si chiama PCLab2000 e può essere scaricato dal Web come ﬁle “zippato” da
scompattare e installare nell’harddisk del computer, oppure installato
dal CD-ROM fornito insieme al kit
di montaggio K8031.
Una volta completata la procedura
d’installazione, l’utente ha a disposizione il pannello di comando di
più strumenti: oscilloscopio, generatore di funzioni, tracciatore dei
diagrammi di Bode, analizzatore di
spettro e memoria per la registrazione di segnali e transienti.
Il software è integrato ed è stato messo a punto non solo per l’interfaccia
descritta nella prima puntata di questo articolo, ma anche per un’altra
(PCG10) eventualmente collegabile
66
insieme ad essa e che serve a generare forme d’onda. Usando solo il
K8031, sono accessibili le funzioni
di oscilloscopio, registratore di transienti e analizzatore di spettro nonché le relative ﬁnestre di dialogo.
Partiamo dall’inizio e, prima di descrivere l’installazione del software,
elenchiamo i requisiti di sistema:
il PCLab2000 gira su qualsiasi PC
basato almeno su processore Intel
Pentium o compatibile. Il computer
deve avere un monitor e una scheda
graﬁca capaci di garantire una risoluzione di 800x600 (SVGA) oltre
al lettore CD, 3 Mb di spazio libero
sull’hard-disk e, ovviamente, una
porta parallela disponibile: quest’ultimo requisito non dovrebbe essere
un problema, ma sui nuovi computer, in special modo i notebook, si
potrebbe fare i conti con la sgradita
sorpresa di non trovare la parallela;
infatti i più moderni PC hanno talvolta le sole USB e ﬁrewire. In quest’ultima evenienza si può ricorrere
ad un convertitore USB/centronics.
L’installazione è molto semplice:
inserite il disco nel lettore di CDROM e, se non parte automaticamente la schermata di avvio dell’installazione, aprite Risorse del
computer, fate doppio clic sull’icona
del CD-ROM, quindi su quella chiamata Setup della ﬁnestra che si apre.
Se iniziate dal ﬁle .zip, fate doppio
clic e scompattatelo sull’hard-disk;
la scompattazione richiede un apposito programma decompressore, che
può essere WinZip (www.winzip.
com) o Stufﬁt (www.stufﬁt.com) a
meno che non stiate lavorando sotto
Windows XP, che è già in grado di
aprire i ﬁle compressi ad estensione
.zip. Decompresso il ﬁle, si può fare
doppio-clic sull’icona di Setup della
cartella creata e avviare la procedura di installazione.
In tutti i casi, vi verrà chiesto di
accettare l’accordo di licenza e di
confermare o modiﬁcare il percorso
in cui il programma di installazione
copierà i ﬁle; al termine, verranno
automaticamente create le icone e,
nel menu Programmi di Windows,
sarà aggiunta la voce PCLab2000.
A questo punto il programma potrà
essere eseguito.
Riguardo all’installazione, ricordiamo che per installare il software
su Windows NT e 2000 occorre
disporre dei privilegi dell’amministratore di sistema, senza i quali non
è possibile portare a termine l’installazione; in altre parole, bisogna
lanciare il setup dopo aver ottenuto
l’accesso a Windows come utente
amministratore.
Avviando il programma appare la ﬁnestra di dialogo principale, suddivisa in tre riquadri e una sezione contenente tre pulsanti; in essa l’utente
può deﬁnire alcuni parametri di funzionamento, tra i quali il modello
dell’oscilloscopio e del generatore
di funzioni collegati (l’impostazione
predeﬁnita riguarda PCS500/K8031
e PCG10) e la porta parallela usata.
A riguardo, notate che è possibile
speciﬁcare ﬁno a tre indirizzi, cor-
Fig. 1
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
rispondenti rispettivamente a LPT1,
LPT2 e LPT3; chiaramente, bisogna
fare clic sul pulsante di opzione corrispondente a una delle porte presenti nel PC (di solito LPT1, ovvero
378 H).
Confermando con OK si passa alla
schermata di controllo dell’oscilloscopio; notate che se non è stato collegato alcuno strumento alla porta
parallela, all’avvio verrà segnalato
che non è possibile utilizzare alcun
dispositivo: una ﬁnestra di avviso vi
inviterà a controllare le connessioni
e l’alimentazione. Ciò non accade
se, nel terzo riquadro della ﬁnestra
di dialogo principale, fate clic su
Demo Mode. Selezionando quest’ultima modalità potrete simulare l’uso
del programma senza comandare
alcunché, quindi senza dover collegare alcuno strumento alla porta
parallela. Una ﬁnestra informa che
facendo clic su RUN si può iniziare
la dimostrazione. La modalità Demo
serve a prendere dimestichezza con
le funzioni dell’oscilloscopio e dell’eventuale generatore di funzioni.
Il pannello di controllo
Visto che qui si parla dell’oscilloscopio, diamo uno sguardo alle
sole funzioni inerenti l’interfaccia
K8031. Come appena detto, quello
che appare dopo la conferma delle
impostazioni è il pannello di comando dell’oscilloscopio (Fig. 2):
la schermata corrispondente rappresenta uno strumento come quelli
tradizionali, con tanto di schermo
per il
Fig. 2
graduato, pulsanti di selezione della base dei tempi, due riquadri per
l’ampiezza (volt/divisione) dei canali CH1 e CH2 e i selettori per il
trigger (ON/OFF e fronte di aggancio). Due cursori graduati, ciascuno
collocato nel riquadro di uno dei canali di ingresso, permettono di spostare la traccia verticalmente: basta
farvi clic e muovere il puntatore in
alto o in basso, rilasciando il pulsante sinistro del mouse nel punto voluto. Allo stesso modo si muove il
terzo cursore, quello nella zona del
trigger (Trigger Level). A riguardo,
si noti che, essendo il nostro circuito
ad un solo canale, i comandi relativi
a CH2 non vanno utilizzati.
In alto, la videata riporta i pulsanti
con i quali attivare le altre modalità:
Spectrum Analyzer, Transient Recorder, Function Generator, Circuit
Analyzer.
È quasi superﬂuo dire che la forma
d’onda del segnale applicato all’ingresso appare nello schermo con il
colore della rispettiva scritta: la traccia gialla è quella del CH1, mentre
in verde appare quella del CH2 (non
usata, perché il K8031 è a singolo
canale).
Se l’immagine appare instabile dovrete agire sul livello di trigger,
ovvero provare a vedere se la situazione migliora facendo clic su INT
o tornando su CH1. Per aumentare
l’ampiezza basta selezionare un valore più basso di volt/divisione; per >
MATERIALE
L’oscilloscopio per PC presentato in queste pagine è disponibile in scatola di montaggio (cod.
K8031) al prezzo di 144,00 Euro. Il kit comprende tutti i componenti, la basetta forata e serigrafata, il contenitore e le minuterie. Non sono compresi l’alimentatore e la sonda. L’oscilloscopio è anche disponibile già montato e collaudato (cod. PCS100A) al prezzo di 170,00 Euro.
In questo caso la fornitura comprende anche l’alimentatore e una sonda.
Il materiale va richiesto a: Futura Elettronica, Via Adige 11, 21013 Gallarate (VA)
Tel: 0331-799775 ~ Fax: 0331-778112 ~ http://www.futuranet.it
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
>
67
estendere la forma d’onda orizzontalmente scegliete un appropriato
valore nella sezione time/div.
Insomma, come con un normale
oscilloscopio.
L’analizzatore di spettro
Questa modalità si attiva facendo
clic sul pulsante Spectrum Analyzer, che mostra in primo piano la relativa schermata: sostanzialmente il
pannello di un classico analizzatore
di spettro con tanto di schermo graduato (Fig.3).
Il pannello somiglia molto a quello dell’oscilloscopio, in cui risulta
utilizzabile un solo canale (CH1);
al posto della base dei tempi, però,
trovate una serie di pulsanti con i
quali è possibile impostate la gamma di frequenza visualizzata. Il va-
68
lore massimo
riportato nella
schermata è di
25 MHz, ma di
fatto, presentando la nostra
interfaccia un
valore massimo
di 12 MHz, il
valore più alto
non può superare questo limite.
Maggiore
Fig. 3
è la larghezza
di banda, più elevata risulta
la compressione di quanto
visualizzato con conseguente minore leggibilità della
schermata.
Particolarmente interessanti
sono le funzioni di zoom e impostazione della scala graduata: la prima permette di andare
ad analizzare dettagli anche
molto piccoli della curva di
risposta; la seconda consente
all’utente di decidere se rappresentare il risultato dell’analisi in formato lineare oppure logaritmico.
Quest’ultimo è quello usato per il
tracciamento dei diagrammi di Bode
e, in generale, per le curve di risposta in frequenza di ampliﬁcatori, ﬁltri e dispositivi audio o di media frequenza. L’analisi di spettro permette
altresì di visualizzare il livello
delle armoniche
componenti una
forma d’onda
non sinusoidale,
ovvero di veriﬁcare la presenza e l’ampiezza
delle sinusoidi
elementari
di
frequenza multipla rispetto a
quella del segnale periodico
Fig. 4
in analisi.
Il registratore di transienti
Viene attivato facendo clic sul pulsante funzione Transient Recorder:
la relativa schermata (Fig.4) mostra
ancora lo schermo graduato, le sezioni volt/divisione del canale CH1
Particolare del circuito stampato in
cui sono visibili i due condensatori
variabili ed i due trimmer multigiri
che vanno regolati per tarare
l’oscilloscopio.
(traccia gialla) e, in alto a destra, una
serie di pulsanti con i quali scegliere
il tempo di registrazione.
Lo strumento così attivato permette
di memorizzare l’andamento delle
tensioni dei due canali (o anche di
uno solo di essi) entro l’intervallo
di tempo corrispondente al pulsante
sul quale avete fatto clic: ad esempio, premendo 10s la registrazione riguarda un arco di 10 secondi.
Chiaramente l’intervallo viene conteggiato a partire da quando fate clic
sul pulsante RUN.
Il registratore di transienti è una sorta di oscilloscopio a memoria, utile quando si deve monitorare quel
che accade in un circuito soggetto
a variazioni casuali, difﬁcilmente
riscontrabili in una misura normale:
ad esempio caricabatterie, alimentatori switching, driver di carichi
induttivi, linee elettriche, alimentazioni dei computer ecc.
Nell’uso del registratore ricordate
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Misura di risposta in frequenza
Fig. B
Fig. A
L’interfaccia graﬁca PCLAB 2000 è
in grado di controllare due dispositivi
collegati contemporaneamente alla
porta parallela. Un accoppiamento
molto interessante è costituito da un
oscilloscopio, come il nostro K8031, e
Fig. D
da un generatore di funzioni, come il
PCG10 (presentato sul fascicolo n. 68
di ElettronicaIn). Attivando dal menu principale di PCLab2000 (sezione LPT
- Devices) i dispositivi K8031 e PCG10 ed entrando nella schermata principale facendo clic su OK, si renderanno disponibili due nuovi pulsanti di scelta
(Fig. C, zona in alto a destra): “Function Generator” e “Circuit Analyzer”. Il
primo attiva la ﬁnestra di controllo del PCG10 (Fig. A), mentre il secondo
apre la ﬁnestra “Bode Plotter” (Fig. D), molto utile per veriﬁcare la risposta in
frequenza dei circuiti analogici. In questa modalità, il generatore di funzioni e
la sezione “Analizzatore di spettro” lavorano sinergicamente in un ciclo in cui
il generatore di funzioni emette una frequenza nota e l’analizzatore di spettro
la controlla e la visualizza sul diagramma “Bode Plotter”. In Fig. D è visibile la
risposta in frequenza del ﬁltro passa-banda passivo di Fig. B, analizzato nel
che maggiore è il tempo scelto, più è
lo spazio occupato dai rispettivi dati
nel disco rigido del computer.
Taratura
dell’oscilloscopio
Bene, adesso che conoscete il programma di gestione, potete alimentare lo strumento e connetterlo al
computer: accendete quest’ultimo
ed avviate PCLab2000. Scelta la
funzione Oscilloscopio, procedete
con la taratura, operazione indispensabile a garantire il miglior funzionamento possibile dell’interfaccia
K8031. Le regolazioni sono suddivise in più fasi, la prima delle quali riguarda l’offset; per effettuarla
Fig. 5
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
Fig. C
range di frequenze 1 Hz ÷ 10 kHz con 10 misurazioni per
ogni decade e visualizzato su scala logaritmica. Questa
funzione è particolarmente utile per veriﬁcare la banda
passante dei ﬁltri, il guadagno di ampliﬁcatori, preampliﬁcatori e controlli di toni, ed in generale per veriﬁcare il
comportamento di tutti i dispositivi che operano solo con
segnali analogici.
A coloro che utilizzeranno la funzione “Bode Plotter”
vogliamo ricordare alcune particolarità delle misure riguardanti la risposta
in frequenza:
- Una decade è una gamma di frequenze in cui il valore massimo vale 10 volte
quello minimo, ad esempio 10÷100 Hz, 10÷100 kHz, 20÷200 MHz;
- Normalmente (ma non è una regola), la misurazione viene effettuata con
10 frequenze per decade; tali frequenze si ottengono impostando incrementi
uguali alla frequenza minima: ad esempio, la decade 10÷100 Hz è stata analizzata a salti di 10 Hz partendo da 10 Hz: la 1÷10 kHz a salti di 1 kHz...
- Nella rappresentazione su scala logaritmica, le decadi hanno sempre la
stessa ampiezza (vedere Fig. D) e ciò rende il graﬁco disegnato su di esse
molto più comprensibile di come lo sarebbe su scala lineare.
bisogna cortocircuitare l’ingresso
(BNC) e fare clic sul pulsante RUN
nella ﬁnestra di dialogo del programma, dopo aver selezionato l’accoppiamento in DC e il Trigger in OFF.
Fatto ciò, portate il cursore della
posizione verticale (Y) in posizione
centrale, impostate come sensibilità
verticale un valore compreso tra 1 e >
Fig. 6
69
>
Esportare i dati in Excel
A completamento del software di gestione è disponibile una DLL che permette, quando lo strumento
è in funzione, di trasferire direttamente in un foglio
di lavoro di Microsoft Excel i dati corrispondenti all’acquisizione del segnale; più esattamente, la DLL
è compresa nel programma PCLab2000 e viene da
esso installata nella cartella di sistema di Windows
(\Windows\System per Windows 95, 98, Me oppure
System32 per Windows NT, 2000, XP). Con essa è
possibile creare, in Excel, una macro che funziona
da emulatore di tastiera: ogni volta che il programma
acquisisce dall’interfaccia una lettura, ne trasferisce i
dati in una cella del foglio di lavoro.
Per creare la macro, dopo aver installato PCLab2000,
aprite Excel e, dal menu File impartite il comando
Nuovo (potete fare lo stesso, mediante la scorciatoia da tastiera Ctrl+n); dal sottomenu Barre degli
strumenti del menu Visualizza, impartite il comando
Forme.
Appare così l’omonima barra degli strumenti; in essa
fate clic sul pulsante (Pulsante) e vedrete il puntatore
del mouse diventare una piccola croce. Automaticamente il programma passa nel foglio di lavoro da voi creato,
dove dovete fare clic e trascinare il puntatore ﬁno a costruire il
rettangolo nel quale volete che, nel normale utilizzo del foglio
di lavoro, il pulsante appaia; rilasciando il pulsante sinistro del
mouse appare la ﬁnestra di dialogo Assegna Macro, con la quale
assegnerete la macro al pulsante.
Fate clic nella casella Nome macro e scrivete il nome ReadAll,
quindi fate clic sul pulsante New.
Così facendo accedete alla ﬁnestra di dialogo di Microsoft Visual
Basic Editor: in essa vedete che è stata creata una subroutine
chiamata ReadAll.
Nel riquadro contenente le righe di comando della subroutine
sostituite il listato predeﬁnito:
Sub ReadAll()
End Sub
3 V/div., quindi ruotate in un verso
o nell’altro il cursore del trimmer
RV1 ﬁno a portare la traccia esatta-
70
con quanto riportato nel riquadro seguente:
Option Explicit
Dim DataBuffer1(0 To 5000) As Long
Dim DataBuffer2(0 To 5000) As Long
Private Declare Sub ReadCh1 Lib “DSOLink.dll “ (Buffer As Long)
Private Declare Sub ReadCh2 Lib “DSOLink.dll “ (Buffer As Long)
Sub ReadAll()
Dim i As Long
ReadCh1 DataBuffer1(0)
ReadCh2 DataBuffer2(0)
With ActiveSheet
For i = 0 To 99
.Cells(i + 1, 2) = DataBuffer1(i)
.Cells(i + 1, 3) = DataBuffer2(i)
Next i
End With
End Sub
mente al centro dello schermo (sulla
linea mediana dell’altezza).
Regolato l’offset, si può passare alla
calibrazione
dei fronti di
salita,
ossia
dell’accoppiamento capacitivo dell’ingresso;
allo
scopo bisogna
rimuovere il
cortocircuito dall’input,
quindi portare
la sonda (x1)
sul test-point
J4 dove viene
Fig. 7
reso disponi-
bile l’apposito segnale di calibrazione. Dopo aver scelto una base
dei tempi di 0,5 µs/div. e una sensibilità verticale di 1 V/div. agite
sul compensatore CV1 al ﬁne di ottenere fronti di salita dritti e angoli ben squadrati; a tale riguardo va
detto che ruotando il cursore in un
verso la forma d’onda presenterà gli
angoli smussati, mentre nel verso
opposto si vedranno apparire delle
sovraelongazioni in corrispondenza degli stessi angoli, ovvero dopo
la salita e la discesa della tensione
(Figura 1).
Fatto ciò, nel menu VIEW del programma di gestione impartire il comando RMS value; regolate, ora,
RV2 ﬁn quando il segnale non ragn. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Personalizzare il programma
Premete insieme i tasti Alt ed F11 per tornare
ad Excel e scrivete il seguente testo nella colonna A, partendo dalla prima riga disponibile
(una riga per casella):
Sample rate [Hz]
Full Scale [mV]
GND level [counts]
Data0
Data1
Data2
...
Nel programma PCLab2000, avviate la funzione Oscilloscopio e fate clic su RUN o SINGLE; ora andate al foglio di lavoro di Excel da
voi creato e in esso fate clic sul pulsante che
avete costruito: la macro corrispondente verrà eseguita e nelle colonne B e C appariranno
i dati descritti nella A.
Notate che le prime tre righe esporranno le
impostazioni dello strumento e le seguenti
le letture dell’A/D converter dell’interfaccia
corrispondenti ciascuna ad uno dei punti
costituenti la forma d’onda visualizzata nello
schermo virtuale del PCLab2000; le letture
sono sempre riportate come valore decimale
(da 0 a 255) del dato binario formato dagli
otto bit d’uscita del convertitore A/D.
PCLab2000 offre agli utenti esperti la possibilità di realizzare interfacce software personalizzate adatte alle più disparate esigenze; la cosa può essere fatta grazie ad una
DLL chiamata PCS100D.DLL scaricabile gratuitamente dal sito Web www.velleman.be.
PCS100D.DLL è una DLL a 32 bit di Windows. Richiamando le funzioni e le procedure
esportate da essa, si possono scrivere, per Windows 98SE, 2000, Me, XP, applicazioni
in Delphi, Visual Basic, C++ Builder o per qualsiasi sistema di sviluppo a 32 bit per
Windows. Di seguito riportiamo una breve panoramica delle procedure e delle funzioni
esportate dalla PCS100D.DLL follows; gli esempi e le procedure sono scritti in Delphi.
Il mese prossimo dedicheremo ampio spazio allo sviluppo di programmi personalizzati
con questi strumenti.
Si parte con le impostazioni generali di comunicazione tra interfaccia e PC:
Start_PCS100 Apre il link di comunicazione con il dispositivo K8031
Stop_PCS100 Chiude il predetto link
RunOn(Run: Boolean) Set PCS100 Avvia la modalità on o off
SingleOn(Single: Boolean) Imposta la modalità Single on o off per il K8031
SelectPrinterPort(Printer_no: Longint) Definisce l’indirizzo della porta LPT
Show_PCS100(Visible: Boolean); Mostra o nasconde l’interfaccia utente del K8031
Quelle che seguono sono, invece, le impostazioni per le misure:
Voltage(Volts:Longint) Imposta la scala V/div
SampleRate(Rate:Longint) Imposta la scala Time/div
TriggerLevel(TrgLevel:Longint) Imposta il livello di trigger
TrgEdge(Positive_Negative:Longint) Imposta il fronte del trigger
TrgOn(trg_on: Boolean);) Trigger on/off
YPosition(y_pos:Longint); Imposta Y-position
TriggerLevel(TrgLevel:Longint) Imposta il livello di trigger
TriggerLevel(TrgLevel:Longint) Imposta il livello di trigger
Coupling(AC_DC_GND:Longint) Imposta l’accoppiamento dell’ingresso
Inﬁne, ecco la parte riguardante la lettura dei dati:
ReadData(Buffer: Pointer; Count: Longint): Boolean; legge i dati dal K8031
d’onda rettangolare abbia gli angoli squadrati; in caso contrario agite
nuovamente sul compensatore CV1.
Tornate alla funzione RMS value
e, se occorre, regolate nuovamente
CV2. A questo punto aprite il menu
File e in esso impartite il comando
Calibrate and exit; l’interfaccia da
PC è tarata ed è pronta per l’uso.
giunge 2,5 V RMS, quindi impostare 0,3 V/div. e connettere la sonda (sempre in x1) al test-point J3.
Agendo sul cursore della posizione
Y, portate la traccia esattamente a
metà altezza dello schermo virtuale
dell’oscilloscopio; ora bisogna agire
sul compensatore CV2, ruotandone
la vite ﬁn quando il segnale non torElettronica In ~ n. 118 / 2007
na netto come quando avete regolato
lo strumento mediante CV1, ovvero
con gli angoli ben squadrati, senza
arrotondamenti o sovraelongazioni
(Fig.7).
La procedura deve essere ripetuta
almeno una volta: quindi tornate alla
funzione oscilloscopio, portate la
sonda su J4 e veriﬁcate che la forma
Conclusioni
Abbiamo così ultimato la presentazione dell’interfaccia graﬁca che,
come avete potuto veriﬁcare, è molto semplice ed intuitiva. Per i lettori
più preparati sono anche disponibili
speciﬁche librerie che permettono di
realizzare interfacce software personalizzate, differenti dal PCLAB2000.
Nel prossimo numero ce ne occuperemo in dettaglio. Appuntamento,
dunque, al mese prossimo.
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scheda di sviluppo Internet/Ethernet, supporta sia il controller Ethernet ENC28J60 sia il microcontrollore
Ethernet PIC18F97J60. Con questa
scheda, scaricando gratuitamente
dal sito Microchip lo stack TCP/IP,
è possibile sviluppare un web server
attraverso il quale è possibile monitorare e controllare applicazioni standalone attraverso internet.
PICDEM2PLUS DEMOBOARD
PER MICRO PIC16XX e 18XX
PICDEM.NET2
€ 240,00
PROGRAMMATORE DEBUGGER
IN CIRCUIT
È disponibile un kit comprendente sia il programmatore/debugger ICD2 che la demoboard
PICDEM2PLUS.
MPLABICD2EVKIT
new
new
€ 204,00
€ 315,00
Disponibile a stock una vasta gamma di microntrollori
e integrati Microchip, compresi i dispositivi più recenti.
PIC18F97J60-I/PF
RFPIC12F675
ENC28J60/SP
new MRF24J40-I/ML
Descrizione
8-Pin, 8-Bit CMOS Microcontroller
8-Pin, 8-Bit CMOS Microcontroller with A/D
Converter and EEPROM Data Memory
8-Pin FLASH-Based 8-Bit CMOS Micro
EPROM/ROM-Based 8-bit CMOS
Microcontroller
FLASH-Based 8-Bit CMOS
Microcontroller
18-pin Enhanced FLASH/EEPROM 8-bit Micro
28/40/44-Pin Enhanced Flash Micro
28/40-Pin 8-Bit CMOS FLASH Micro
Flash USB Microcontroller
Microcontroller with 10-Bit A/D
Flash Microcontrollers with CAN Module
64/80/100-Pin, High-Performance, 1 Mbit
Flash Microcontroller with Ethernet
20-Pin FLASH-Based 8-Bit CMOS
Micro with UHF ASK/FSK Transmitter
Stand-Alone Ethernet Controller with SPI™
Interface
RTX ZIGBEE-MiWi 40 PIN QFN
Prezzo
2.90
2.00
3.80
5.10
2.50
5.00
5.00
6.20
5.60
5.10
3.50
8.00
7.50
8.00
10.00
9.00
11.00
12.50
12.00
12.50
PICDEMFSUSB
new
14.00
6.60
9.80
7.50
€ 93,00
,00
PICTAIL SDMMC
Starter Kit PICSTART PLUS
Sistema di sviluppo originale Microchip a basso costo
per i microcontrollori PIC 12C5XX, PIC14000,
PIC16C5X, PIC16CXX e PIC17CXX. L’ambiente di sviluppo software (MPLAB, Integrated Development Environment) consente di
editare e di assemblare il programma sorgente.
L’MPLAB-SIM permette di simulare il funzionamento del programma in modo estremamente
semplice. Al termine della fase di debug è possibile
procedere ad una rapida programmazione del dispositivo. Il PICSTART Plus, grazie agli aggiornamenti disponibili sul sito internet della Microchip (www.microchip.
com), è sempre in grado di programmare qualsiasi tipo di
microcontrollore PIC.
Espansione per interfacciare
memorie SD e MMC a sistemi
di sviluppo dotati di connettore
PICtail (es.PICDEMFSUSB).
PICTAILSDMMC
TAILSDMMC
€ 62,00
€ 274,00
Modulo di tipo ﬂash da installare sulle vecchie versioni
dei programmatori PICSTART che montano un PIC
non riprogrammabile. Va sostituito al micro esistente
e consente l’aggiornamento del ﬁrmware tramite porta
seriale. Il kit comprende il CD con l’ultima versione del
software MPLAB® IDE.
€ 56,00
SISTEMA DI SVILUPPO
USB IN-CIRCUIT DEBUG
EXPRESS
new
Kit di sviluppo composto da un programmatore USB in-circuit
originale Microchip e
da una demo-board
dotata di micro vergine
(PIC16F917). Il sistema
consente di programmare la
maggior parte dei microcontrollori Flash delle famiglie 10, 12, 16, 18 e 24 nonchè di eseguirne - sui micro
che supportano tale funzione - il debug in tempo reale. Il PICKit2DE consente a
chiunque di avvicinarsi al mondo della programmazione dei microcontrollori, offrendo il vantaggio di poter compiere il debug in fase di progettazione. Il programma in
esecuzione nel micro può essere lanciato, bloccato e eseguito passo-passo. Può
essere impostato un breakpoint sul programma in esecuzione con la possibilità di
resettare il micro. I contenuti dei registri possono essere veriﬁcati e modiﬁcati quando il programma sul micro non è in esecuzione. Il set comprende anche due CD
(MPLAB e PICkit 2 Starter Kit) con tutto il software necessario. Il secondo CD contiene un corso in dodici lezioni che copre gli argomenti relativi a I/O, Interrupt, ADC,
Tabelle Dati & Timer. Vengono forniti anche i ﬁle di tutti i codici sorgente. Il ﬁrmware
del dispositivo può essere facilmente aggiornato dal sito Microchip.
PICKIT2DE
Via Adige, 11 ~ 21013 Gallarate (VA)
Tel. 0331/799775 ~ Fax. 0331/778112
new
PROGRAMMATORE USB IN-CIRCUIT
per dispositivi FLASH MICROCHIP
FLASH UPGRADE per PICSTART PLUS
PICFLASH-UPG
new
• Demo Board dotata di microcontrollore PIC18F4550 (TQFP a 44 pin);
• Cavo USB;
• Software e documentazione completa su CD-ROM.
PICPLUS
PIC18F97J60-I/PF
Nuovissimo microcontrollore della serie
18F con interfaccia Ethernet integrata e
memoria FLASH 1Mbit.
Codice
PIC12C508-04/P
PIC12C508A-04/P
PIC12C672-04/P
PIC12CE674
PIC12F675-I/P
PIC16C54-RC/P
PIC16C54-XT/P
PIC16C558-04/P
PIC16C56A-20/P
PIC16F628-20/P
PIC16F628A-I/P
PIC16F648A-I/P
PIC16F84A-20/P
PIC16F876A-I/SP
PIC16F877-20/P
PIC16F877A-I/SP
PIC18F2550-I/SP
PIC18F2620-E/SO
PIC18F2620-I/SP
new PIC18F458-I/P
La scheda PICDEMFSUSB è una demo
board che consente di
valutare i microcontrollori
della Microchip dotati di
porta USB (PIC18F2455/255
0/4455/4550).
La confezione comprende:
II PICDEM 2 Plus è una demo board per microcontrollori della serie PIC16XXXX e
PIC18XXXX da 18, 28 e 40 pin. La demo
board può essere utilizzata stand-alone,
programmando a parte il microcontrollore, oppure collegando un emulatore
in-circuit (MPLAB ICE) o un debbuger
in-circuit (MPLAB ICD 2).
PICDEM2PLUS
2PLUS € 164,00
,00
MPLAB ICD 2 è un programmatore in-circuit
Microchip per dispositivi ﬂash che consente anche il debugging
del
programma.
Grazie al software
fornito a corredo, il
programma realizzato può
essere eseguito in tempo reale,
esaminato in dettaglio e debuggato. Il ﬁrmware interno può essere facilmente aggiornato dal sito Microchip. Consente di selezionare le variabili da monitorare e di
impostare i breakpoint direttamente dal codice sorgente C o assembly ed eseguire
passo passo le istruzioni.
ICD2
PICDEMFS USB
€ 81,00
Programmatore USB in-circuit originale Microchip
adatto a tutti i microcontrollori Flash delle famiglie
10, 12, 16 e 18. Il set comprende due CD (MPLAB
e PICkit 2 Starter Kit) con tutto il software necessario. Il secondo CD comprende anche un corso
in dodici lezioni che copre gli argomenti relativi
a I/O, Interrupt, ADC, Tabelle Dati & Timer.
Vengono forniti anche i ﬁle di tutti i codici sorgente.
Il ﬁrmware del dispositivo può essere facilmente aggiornato dal sito Microchip. Il programmatore PICkit 2 si collega ad un personal computer via USB 2.0 a
piena velocità, permettendo di velocizzare la programmazione e l’aggiornamento
del ﬁrmware. Il supporto di nuovi dispositivi può essere eseguito aggiornando il ﬁrmware sul sito web di Microchip; non è necessario un alimentatore aggiuntivo, né
per il programmatore né per la scheda dell’applicazione. Il kit si inserisce dentro le
schede di sviluppo tramite la tecnologia ICSP™ (In-Circuit Serial Programming™)
ed è di dimensioni particolarmente ridotte.
PICKIT2
€ 56,00
SISTEMA di SVILUPPO USB IN-CIRCUIT
Sistema di sviluppo composto da
un programmatore USB in-circuit originale Microchip adatto
a tutti i microcontrollori Flash
delle famiglie 10, 12, 16 e 18
e da una demo-board completa
di micro vergine. Il set comprende
anche due CD (MPLAB e PICkit 2 Starter Kit) con tutto il software necessario. Il
secondo CD contiene un corso in dodici lezioni che copre gli argomenti relativi a
I/O, Interrupt, ADC, Tabelle Dati & Timer. Vengono forniti anche i ﬁle di tutti i codici
sorgente. Il ﬁrmware del dispositivo può essere facilmente aggiornato dal sito Microchip. Il sistema di sviluppo PICkit 2 DP si collega ad un personal computer via USB
2.0 a piena velocità, permettendo di velocizzare la programmazione e l’aggiornamento del ﬁrmware. Il supporto di nuovi dispositivi può essere eseguito aggiornando
il ﬁrmware sul sito web di Microchip; non è necessario un alimentatore aggiuntivo,
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le schede di sviluppo tramite la tecnologia ICSP™ (In-Circuit Serial Programming™)
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PICKIT2DP
€ 79,00
Tutti i prezzi si intendono IVA inclusa.
Maggiori informazioni e schede tecniche dettagliate
di tutti i prodotti sono disponibili sul sito www.futurashop.it
dove è possibile effettuare acquisti on-line.

Elettronica
Innovativa
di
Alessandro Orlando
Il localizzatore GPS portatile
Mambo dispone di un set di
comandi di conﬁgurazione
molto completo e versatile.
Iniziamo a conoscere ed utilizzare tali
comandi proponendo una serie di
esempi pratici che consentono di
prendere conﬁdenza sia con
la sintassi che con le
modalità di utilizzo.
hi ci segue da qualche tempo sa che la tecnologia
GPS ci ha sempre affascinato, al punto che in quasi tutti i numeri c’è un articolo o un progetto dedicato a
questo argomento. Tra i tanti sistemi di cui ci siamo occupati uno in particolare ci ha colpito per potenza, versatilità e prestazioni: è il Mambo, sistema di localizzazione integrato prodotto dalla tedesca Falcom che, in un
compatto contenitore, accoglie un ricevitore GPS a 20
canali, un modem/cellulare GSM e GPRS, un’interfaccia Bluetooth, la pulsantiera e la batteria; si tratta di un
dispositivo completamente programmabile tramite un
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
set di comandi molto completo ed evoluto, set utilizzabile per mezzo di un ambiente di lavoro graﬁco (Workbench) fornito a corredo del localizzatore. Nel primo articolo dedicato al Mambo, pubblicato sul fascicolo 116,
abbiamo presentato il prodotto descrivendone le caratteristiche e le possibilità di impiego a livello generale; nel
fascicolo successivo (rivista 117), invece, abbiamo analizzato in dettaglio il Workbench, ossia il software allegato al prodotto, col quale è possibile (con l’ausilio di un
PC) programmare il dispositivo in funzione delle nostre
esigenze nonché visualizzare i dati che esso può forni- >
73
Tabella 1 - Struttura base del comando
Stringa iniziale
Comando
Parametro
Checksum
Fine sequenza
$PFAL
<Comando>
<Parametro>
<*CKSUM>
<CR><LF>
$PFAL
<Comando>
<Parametro>
Nessuno
<CR><LF>
PFAL
PFAL
<Comando>
<Comando>
<Parametro>
<Parametro>
<*CKSUM>
Nessuno
<CR><LF>
<CR><LF>
re, quali la posizione calcolata dalla
sezione GPS (comunicata in formato NMEA0183) oppure le informazioni relative al gestore di telefonia
mobile. In questo articolo forniamo
invece una panoramica dei comandi
e della relativa sintassi, presentando
anche alcuni semplici esempi. Scopriamo insieme il DNA del sistema.
ce rappresentato dal punto (“.”). Il
parametro “c_type”, come abbiamo
già anticipato, speciﬁca il tipo di
comando cui sono destinati i parametri. In realtà, sarebbe più corretto
dire che “c_type” speciﬁca la periferica a cui il comando è destinato, a
patto che vengano considerati come
periferiche anche il ﬁle System
(SYS) e la pagina di memoria in cui
viene memorizzato il ﬁle di conﬁgurazione (CFG). Nella tabella 2 sono
riportati tutti i possibili valori che
“c_type” può assumere: ad esempio,
se esso vale “GSM” signiﬁca che il
comando è destinato a programmare
un’azione o a leggere uno stato della
sezione telefonica. Analogamente,
se fosse “GPS”, il destinatario del
comando sarebbe il ricevitore satellitare.
Sia dalle righe precedenti che dai
capitoli pubblicati sulle riviste 116
e 117, si è compreso come il set di
comandi sia molto nutrito, viste le
innumerevoli possibilità operative
fornite dal nostro versatile dispositivo. Nel corso di questo articolo,
ci proponiamo di fornire, come già
anticipato, un’anteprima di tutti i
comandi, fornendo anche alcuni
esempi molto semplici. Maggiori
dettagli saranno invece forniti con le
prossime puntate.
<c_type>,<c_index>,<c_subindex>
oppure
<c_type>,<c_index>=<value>
oppure
<c_type>,<c_index>,<c_
subindex>=<value>.
In ognuna delle tre forme, c_type
speciﬁca il tipo di comando, c_index
e c_subindex indicano rispettiva-
Tabella 2 - Descrizione campi
c_type
Sys
Speciﬁca
- Determina la programmazione predeﬁnita del ﬁle System in:
- Operazioni di sistema quali:
- Reset
- Accensione / Spegnimento, ecc.
- Inizializzazione / Interruzione dei processi di sistema quali:
- Timer
- contatori, ecc.
Cnf
I/0
GPS
GSM
TCP
MSG
- Determina la programmazione dei parametri che possono essere letti/scritti o cambiati
ed è basato sugli eventi.
- Determina l’uso e la programmazione dei Led, Toni di avviso, Vibrazione, ecc.
- Determina la programmazione della parte GPS inclusa la lettura delle informazioni e dello
storico contenuto nel logger interno, ecc
- Determina la programmazione della parte GSM, GPRS, SMS, VOCE, DATI ecc
- Determina la programmazione della connessione TCP inclusa
connessione / disconnessione, ecc
- Determina la programmazione dei messaggi in uscita con protocollo GPS che devono
essere inviati attraverso la seriale, la linea CSD oppure il TCP.
Struttura base
dei comandi
Il localizzatore Mambo, per diventare operativo, deve essere precedentemente programmato e conﬁgurato
tramite una serie di comandi la cui
sintassi di base è descritta in Tabella 1. Il comando, che per semplicità
possiamo abbreviare in “Cmd” (per
inciso, è proprio ciò che Falcom ha
fatto...) speciﬁca in maniera dettagliata la destinazione, il tipo ed il
valore di ogni istruzione.
Analizzando il comando più in dettaglio, osserviamo che esso può presentare aspetti differenti:
74
Comandi di Sistema (Sys)
Riportati nella Tabella 4, sono quelli
più numerosi: tramite essi si interagisce con il kernel di sistema o, in
parole povere, si programma abbastanza pesantemente il modo in
cui il microprocessore principale di
Mambo deve operare.
Utilizzando questi comandi è possibile istruire la CPU per eseguire un
mente pagina e sottopagina ed inﬁne
<value> speciﬁca il valore numerico
assegnato al comando.
Sulla stessa riga di programma
possono essere scritti più comandi
“Cmd”, purché vengano separati dal
simbolo “;”. Il separatore dei campi “pagina” e “sottopagina” è inveTabella 3 - Comandi di conﬁgurazione
$PFAL,Cnf.Set,<parameter_name=value>
$PFAL,Cnf.Get,<parameter_name>
$PFAL,Cnf.Clear,<parameter_name>
$PFAL,Cnf.ShowUser
$PFAL,Cnf.ShowDefault
$PFAL,Cnf.Show
$PFAL,Cnf.Search,<parameter_name>
Setta o cambia la conﬁgurazione del Mambo.
Controlla la conﬁgurazione del parametro speciﬁcato.
Azzera la conﬁgurazione del parametro speciﬁcato.
Controlla la conﬁgurazione Utente.
Controlla la conﬁgurazione di Default.
Controlla la conﬁgurazione di tutti i parametri usati.
Cerca la conﬁgurazione del parametro speciﬁcato.
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Tabella 4 - Comandi di sistema
$PFAL,Sys.Security.Lock,”password”
$PFAL,Sys.Security.Unlock,”password”
$PFAL,Sys.Security.RemoveLock,”password”
$PFAL,Sys.RUpdate.Select.Sectors
$PFAL,Sys.RUpdate.Select.Blocks
$PFAL,Sys.RUpdate.Write,<mode>
$PFAL,Sys.RUpdate.Show.Progress
$PFAL,Sys.RUpdate.Show.CRC
$PFAL,Sys.RUpdate.Start
$PFAL,Sys.Device.Reset
$PFAL,Sys.Device.Shutdown
$PFAL,Sys.Device.FactoryReset
$PFAL,Sys.Device.Sleep=<value>
$PFAL,Sys.Device.WDOG=<value>
$PFAL,Sys.Device.ClearAlarm
$PFAL,Sys.Device.ClearConﬁg
$PFAL,Sys.Device.CfgUpdateMode
$PFAL,Sys.Timer<index>.Conﬁgure=<mode>,<timeout>
$PFAL,Sys.Timer<index>.Start=<timer_settings>
$PFAL,Sys.Timer<index>.Stop
$PFAL,Sys.Timer<index>.Pause
$PFAL,Sys.Timer<index>.Resume
$PFAL,Sys.Timer<index>.Arm
$PFAL,Sys.Timer<index>.Disarm
$PFAL,Sys.Timer<index>.Erase
$PFAL,Sys.Timer<index>.Save<storage_index>
$PFAL,Sys.Timer<index>.Load<storage_index>
$PFAL,Sys.Timer<index>.State
$PFAL,Sys.Trigger<index>=<state_type>
$PFAL,Sys.Trigger<index>
$PFAL,Sys.Trigger<index>.Save<storage_index>
$PFAL,Sys.Trigger<index>.Load<storage_index>
$PFAL,Sys.Counter<index>.Set=<value>
$PFAL,Sys.Counter<index>.Increment=<inc_value>
$PFAL,Sys.Counter<index>.Decrement=<dec_value>
$PFAL,Sys. Counter<index>.State
$PFAL,Sys.Counter<index>.Save<storage_index>
$PFAL,Sys.Counter<index>.Load<storage_index>
$PFAL,Sys. Counter<index>.Clear
$PFAL,Sys.Macro<index>
$PFAL,Sys.GSM.Enable
$PFAL,Sys.GSM.Disable
$PFAL,Sys.GSM.Reset
$PFAL,Sys.GPS.Enable
$PFAL,Sys.GPS.Disable
$PFAL,Sys.GPS.Reset
$PFAL,Sys.UserEvent<index>
$PFAL,Sys.Bat.Voltage
$PFAL,Sys.Bat.ChargeState
$PFAL,Sys.BT.Enable
$PFAL,Sys.BT.Disable
$PFAL,Sys.BT.Reset
$PFAL,Sys.ZV.Reset
reset, una inizializzazione, attivare e
controllare il sensore di movimento,
eseguire una sequenza di azioni predeﬁnita con la quale si può personalizzare il modo di funzionamento
del dispositivo. Sono i comandi più
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
Blocca il sistema.
Sblocca il sistema.
Rimuove il blocco di sistema.
Seleziona il settore da aggiornare.
Seleziona il blocco all’interno del settore da aggiornare.
Invia il blocco di comandi PFAL attraverso il sistema di comunicazione selezionato.
Mostra l’avanzamento dell’aggiornamento del Firmware.
Mostra il checksum di ogni settore appena aggiornato.
Esegue l’aggiornamento del ﬁrmware da remoto.
Resetta il sistema.
Spegne il sistema.
Azzera la conﬁgurazione utente ai valori di default.
Pone il sistema a riposo sino al veriﬁcarsi dell’evento speciﬁcato.
Abilita/disabilita il reset del sistema dopo lo sgancio del sistema o lo stop alla risposta.
Azzera i timer utente e riavvia il sistema.
Azzera la conﬁgurazione utente e riavvia il sistema.
Pone il sistema in un particolare modo di aggiornamento per cambiare la conﬁgurazione degli allarmi.
Conﬁgura il timer del sistema.
Avvia/riavvia il timer del sistema.
Blocca il timer in corso.
Mette in pausa il timer in corso.
Riavvia l’esecuzione del timer messo in pausa.
Allarma un timer inizializzato.
Disallarma un timer inizializzato ed allarmato.
Cancella la conﬁgurazione dei Timer.
Salva lo stato di un Timer nell’indice della memoria.
Carica lo stato di un Timer dall’indice della memoria.
Legge lo stato del timer usato.
Attiva/disattiva un Trigger di sistema.
Recupera lo stato del Trigger corrente.
Salva lo stato del Trigger nell’indice della memoria.
Carica lo stato del Trigger dall’indice della memoria.
Setta il valore di un contatore.
Incrementa il valore esistente di un contatore.
Decrementa il valore esistente di un contatore.
Legge lo stato di un contatore usato.
Salva lo stato di un contatore nell’indice della memoria.
Carica lo stato di un contatore dall’indice della memoria.
Setta uno speciﬁcato contatore a 0.
Attiva la macro.
Accendi il modulo GSM.
Spegni il modulo GSM.
Resetta il modulo GSM.
Accendi il modulo GPS.
Spegni il modulo GPS.
Resetta il modulo GPS.
Crea un evento per una speciﬁca applicazione.
Richiede la tensione batteria.
Controlla se la batteria è in carica.
Accendi il modulo Bluetooth.
Spegni il modulo Bluetooth.
Resetta il modulo Bluetooth.
Resetta l’applicazione e pone il Mambo in Software Update.
potenti e ﬂessibili nonché i più complessi da utilizzare.
Comandi di conﬁgurazione (Cnf)
Meno numerosi dei precedenti, essi
sono stati riassunti in Tabella 3. De-
terminano la programmazione di
tutti i parametri che possono essere letti/scritti o cambiati durante il
normale funzionamento del sistema.
L’utilizzo di questi comandi determina il comportamento del Mambo >
75
Tabella 5 - Comandi di gestione I/O
$PFAL,IO.LED<index>,<color>=<conﬁg_type>
$PFAL,IO.Beep<index>=<conﬁg_type>
$PFAL,IO.Vibration=<conﬁg_type>
Setta e controlla il lampeggio dei Led.
Setta e controlla i toni da generare.
Setta il tipo di avviso a vibrazione.
Tabella 6 - Comandi GPS
$PFAL,GPS.Nav.Position<buffer_index>
$PFAL,GPS.Nav.Position<buffer_index>=<type>
$PFAL,GPS.Nav.Position<buffer_index>=save<storage_index>
$PFAL,GPS.Nav.Position<buffer_index>=load<storage_index>
$PFAL,GPS.Nav.Distance
$PFAL,GPS.Nav.Distance=<value>
$PFAL,GPS.Nav.SaveLastValid
$PFAL,GPS.History.Write,<add_prot_to_memory>,<”text”>
$PFAL,GPS.History.Clear
$PFAL,GPS.History.GetStart
$PFAL,GPS.History.SetRead,<s_date>,<s_time>e_date>,<e_time>
$PFAL,GPS.History.Read
$PFAL,GPS.Geofence.Park.Set
$PFAL,GPS.Geofence.Park.Remove
$PFAL,GPS.Geofence.GeoState,<geo_id>
$PFAL,GPS.Geofence.AreaState,<area_id>
in funzione della rilevazione degli
eventi (perdita del ﬁx, rilevazione
di un movimento, ricezione di un
SMS...). Non agiscono, però, direttamente su tali eventi, bensì solo
sulla locazione di memoria di sistema in cui vengono deﬁniti i “modelli di comportamento” del localizzatore, ossia il modo in cui il sistema
deve reagire.
Comandi di gestione I/O (IO)
Come da Tabella 5, sono i meno numerosi. Essi agiscono solo ed esclusivamente sulle segnalazioni che
l’utente può percepire ossia i led, i
toni emessi dal buzzer e l’avviso a
vibrazione.
Comandi GPS (GPS)
Dal nome si intuisce facilmente che
essi sono dedicati all’interazione
con il ricevitore satellitare. Poiché le
informazioni che il ricevitore GPS è
in grado di fornire sono numerose,
ne consegue che anche il numero
di comandi è piuttosto alto (Tabella
6). Va detto che sono tutti comandi
molto specializzati, che permettono
76
Controlla il percorso effettuato da un dato
punto memorizzato nel buffer.
Salva temporaneamente la posizione attuale
o azzera i dati esistenti dal buffer.
Muovi i dati GPS dal buffer all’indice della
memoria.
Carica i dati GPS dall’indice della memoria
al buffer per utilizzarli temporaneamente.
Controlla la distanza dal punto di partenza.
Setta/resetta il valore utente della distanza.
Salva l’ultima posizione utile nel caso il GPS
abbia un segnale non valido.
Salva i dati della posizione GPS nello storico
della memoria.
Azzera lo storica della memoria.
Controlla i vecchi dati memorizzati dallo
storico della memoria.
Seleziona per data/ora i dati da leggere dallo
storico della memoria.
Scarica il record selezionato dallo storico
della memoria.
Poni/ Attiva il Parking.
Disabilita il Parking.
Controlla lo stato del GEO Fence.
Controlla lo stato di un’area speciﬁca.
di eseguire funzioni più riconducibili, come concetto, a delle macro
(elenchi di istruzioni) più che a dei
comandi veri è propri: ad esempio,
una sola istruzione permette di cancellare lo storico della navigazione,
piuttosto che calcolare e rendere la
distanza rispetto ad un punto di partenza.
Comandi GSM (GSM)
Analogamente a quelli per i GPS,
essi operano sulla sezione GSM,
sia a livello di conﬁgurazione (ad
esempio l’inserimento del PIN della
SIM) che di gestione delle chiamate
entranti ed uscenti o di generazione
e ricezione di messaggi SMS. Anche in questo caso, come da Tabella
7, siamo in presenza di un congruo
numero di opzioni.
Comandi TCP (TCP)
Sono riportati in Tabella 8; come si
intuisce dal nome, essi consentono
di operare a livello TCP su reti dati:
mediante il loro utilizzo, è possibile
effettuare connessioni e ﬁle transfer
Tabella 7 - Comandi GSM
$PFAL,GSM.PIN=<”pin”>
$PFAL,GSM.PUK=<”puk”>,<”pin”>
$PFAL,GSM.IMEI
$PFAL,GSM.SIMID
$PFAL,GSM.OwnNumber
$PFAL,GSM.Balance
$PFAL,GSM.VoiceCall.Dial,< “p_number“>
$PFAL,GSM.VoiceCall.Accept
$PFAL,GSM.VoiceCall.Hangup
$PFAL,GSM.VoiceCall.Channel
$PFAL,GSM.VoiceCall.Ringtone=<type>,<volume>
$PFAL,GSM.VoiceCall.Volume.Speaker=<n_gain>,<volume>,
<sidetone>
$PFAL,GSM.VoiceCall.Volume.Microphone=<gain>,<n_gain>
$PFAL,GSM.SMS.Send,<”p_number“>,<protocols>,<”text”>
$PFAL,GSM.SMS.Inbox.Clear
$PFAL,GSM.SMS.Inbox.State
$PFAL,GSM.SMS.Outbox.Clear
$PFAL,GSM.SMS.Outbox.State
$PFAL,GSM.DataCall.Sent,<protocols>,<”text”>
$PFAL,GSM.DataCall.Accept
$PFAL,GSM.DataCall.Hangup
$PFAL,GSM.GPRS.Connect
$PFAL,GSM.GPRS.Disconnect
$PFAL,GSM.GPRS.State
$PFAL,GSM.GPRS.Trafﬁc=<complete>,<incoming>,<outgoing>
Immetti il PIN della SIM usata.
Immetti il PIN ed il PUK .
Controlla il seriale del dispositivo.
Controlla l’ID della SIM.
Controlla il numero di telefono del chiamante.
Controlla le informazioni della SIM.
Effettua una chiamata Voce.
Rispondi ad una chiamata voce.
Attacca ad una chiamata voce.
Setta il percorso Audio.
Setta o controlla le impostazioni della
suoneria.
Setta o controlla le impostazione dell’altoparlante.
Setta o controlla le impostazioni del
microfono.
Manda un SMS al numero telefonico
predeﬁnito.
Pulisci la cartella degli SMS in arrivo.
Controlla tutti gli SMS in arrivo.
Pulisci la cartella degli SMS spediti.
Controlla gli SMS spediti.
Manda un messaggio ad un Modem GSM
attraverso la chiamata Dati stabilita.
Rispondi ad una chiamata dati.
Aggancia ad un chiamata dati.
Effettua una connessione GPRS.
Disconnetti GPRS.
Controlla lo stato del GPRS.
Setta o controlla il contatore GPRS.
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Tabella 8 - Comandi TCP
$PFAL,TCP.Client.Connect
$PFAL,TCP.Client.Disconnect
$PFAL,TCP.Client.State
$PFAL,TCP.Client.Send,<protocols>,<”text”>
$PFAL,TCP.Storage.Dispatch
$PFAL,TCP.Storage.Clear
$PFAL,TCP.Storage.AddProtocol,<protocol>,<”text”>
$PFAL,TCP.Storage.AddRecord,<protocol>,<”text”>
verso i server remoti, piuttosto che
inviare o ricevere pacchetti di dati.
Ad esempio, utilizzando il Mambo
come sistema per la gestione ed il
controllo di ﬂotte di autoveicoli
aziendali, probabilmente l’utilizzo
delle connessioni TCP sarebbe molto più efﬁcace ed economicamente
conveniente rispetto all’utilizzo degli SMS o delle chiamate dati.
Comandi di comunicazione
e gestione messaggi (MSG)
Anche in questo caso si tratta di una
lunga lista di comandi (Tabella 9),
utilizzabili per comporre, manipolare e controllare le segnalazioni sotto forma di messaggi di testo. Oltre
alle suddette funzioni, essi agiscono
su elementi secondari, ma non per
questo meno utili, quali data e ora di
sistema piuttosto che sull’identiﬁcativo del software.
Effettua una connessione TCP verso un server remoto.
Disconnetti il TCP da un server remoto
Controlla lo stato della connessione TCP.
Invia un pacchetto TCP al server remoto connesso.
Sposta le informazioni correnti dalla memoria TCP al
Buffer in uscita.
Azzera il contenuto della memoria TCP creata.
Scrivi il protocollo speciﬁcato e/o un testo utente nella
memoria TCP.
Aggiungi un record alla memoria TCP.
Tabella 9 - Comandi di comunicazione e gestione messaggi
Invia il protocollo speciﬁcato + le informazioni di
sistema attraverso la seriale.
Invia il protocollo speciﬁcato più le informazioni di
sistema attraverso la connessione dati stabilita.
$PFAL,MSG.Send.Serial,<protocols>,<”text”>
$PFAL,MSG.Send.CSD,<protocols>,<”text”>
$PFAL,MSG.Send.TCP,<protocols>,<”text”>
Invia il protocollo speciﬁcato più le informazioni
di sistema via TCP attraverso il server remoto
connesso.
$PFAL,MSG.Mode.Serial=<out_sys_messages>,<mode>
Controlla o reinoltra i messaggi di sistema via
SERIALE.
$PFAL,MSG.Mode.CSD=<out_sys_messages>,<mode>
Controlla o reinoltra i messaggi di sistema via CSD.
$PFAL,MSG.Mode.TCP=<out_sys_messages>,<mode>
Controlla o reinoltra i messaggi di sistema via TCP.
$PFAL,MSG.Version.Complete
$PFAL,MSG.Version.Modules
$PFAL,MSG.Version.InternalComm
$PFAL,MSG.Version.HardwareRev
$PFAL,MSG.Version.Hardware
$PFAL,MSG.Version.Software
$PFAL,MSG.Version.SoftwareID
$PFAL,MSG.Info.ServerLogin
$PFAL,MSG.Info.Protocol,<protocols>,<”text”>
$PFAL,MSG.Info.Time
Controlla tutte le versioni della periferica.
Controlla la versione dei moduli della periferica.
Controlla la versione della DSP della periferica.
Controlla la revisione Hardware della periferica.
Controlla la versione Hardware della periferica.
Controlla la versione Software della periferica.
Controlla l’ID del Software.
Identiﬁca la periferica al server Falcom.
Invia il protocollo speciﬁcato al mittente.
Controlla l’orario, data, ecc. in formato UTC.
Invia le informazioni dell’allarme speciﬁcato al
mittente.
Indirizza i comandi in ingresso direttamente dalla
seriale al modulo GSM.
$PFAL,MSG.Info.Alarm,<alarm_index>
$PFAL,MSG.Channel.SerialGSM
Alcuni facili esempi
Dalla lista dei comandi appare evidente che per ottenere un determinato comportamento da parte del
Mambo occorre impartire una speciﬁca istruzione. Alcune istruzioni
sono piuttosto semplici e la loro
funzione è intuitiva. Per esempio
per accendere il modulo GSM del
Mambo l’istruzione relativa è:
sottopagina riservata alla sezione
GSM ed inﬁne il parametro Enable
per l’accensione.
Allo stesso modo se nell’esecuzione
di un comando, eventualmente collegato ad un evento (AL) che vedremo più in dettaglio in seguito, si dovesse rispondere ad una chiamata in
maniera automatica e fare anche altre operazioni, la stringa di comando
che ne consegue sarebbe:
$PFAL,Sys.GSM.Enable
$PFAL,GSM.<Tipo_chiamata>.accept
Come visibile in tabella, l’accensione e lo spegnimento del modulo
GSM fa parte dei comandi di sistema (Sys) quindi occorre utilizzare il
c_type Sys per accedere alla sezione
del sistema, GSM per accedere alla
dove tipo-chiamata speciﬁca se è
voce (Voice_call) o dati (Data_
call). Anche in quest’ultimo caso il
comando è molto semplice, ma sfortunatamente la sintassi non è sempre così facile e intuitiva, soprat-
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
tutto quando bisogna distinguere i
comandi impartiti ed eseguiti una
sola volta da quelli che fanno parte di un listato, che quindi vengono
eseguiti ogni volta che si accende il
localizzatore.
Un altro importante comando, basato sul veriﬁcarsi degli eventi, è
“AL”. Questa particolare funzione
programmata nella conﬁgurazione
utente è disponibile ad ogni accensione del Mambo ed attiva una speciﬁca azione quando si veriﬁca una
condizione predeﬁnita.
La sintassi del parametro è:
AL<indice>=<Condizione>:
<Azione>.
Se, ad esempio, volessimo trasmettere un messaggio ad un numero
preﬁssato nel caso in cui il segnale GPS non riuscisse a fare il ﬁx,
dovremmo inserire all’interno del
listato la stringa o dichiarazione di
allarme di Tabella 10, riportata nella
pagina seguente.
Sempre a titolo di esempio, per ottenere l’invio di una chiamata voce >
77
Tabella 10
$PFAL,Cnf.Set,AL0=GPS.eFix=invalid:GSM.SMS.Send,”+39328……….”,0,”Segnale GPS non Valido”
AL0
GPS.eFix=invalid
GSM.SMS.Send,”+39328…………”,0,”Segnale GPS non Valido”
Allarme n°0
Se il segnale GPS non è valido
Spedisci al numero +39328……. Il
messaggio “Segnale GPS non Valido”.
Tabella 11
$PFAL,Cnf.Set,AL1=IO.BTN.e0=short:GSM.VoiceCall.Dial,”+39328..............”
AL1
IO.BTN.e0=short
GSM.VoiceCall.Dial,”+39328…………”
di emergenza mediante la pressione del tasto centrale del dispositivo
(quello grande), si deve utilizzare
il comando riportato in tabella 11.
Relativamente a questo, se anziché
short avessimo scritto long, oppure
double, avremmo dovuto premere il
pulsante per oltre 2 secondi per long
e due volte nell’arco di 500 msec nel
caso di double. Ne consegue che la
funzione “AL” è molto importante
poiché consente di effettuare azioni predeﬁnite in funzione di eventi
predeﬁniti.
Nello stesso modo, per fare un altro
esempio, si può dire al localizzatore di memorizzare tutte le posizioni
GPS in mancanza di segnale GSM
valido oppure, ancora, di attivare ed
utilizzare il microfono interno per
l’ascolto ambientale nel caso in cui
la periferica venga chiamata da un
numero telefonico conosciuto.
Con la programmazione è ovviamente possibile stabilire la funzione
precisa di ciascun tasto e dei vari
led, oppure di impostare il modo di
funzionamento del ricevitore GPS.
Per esempio, al ﬁne di limitare l’assorbimento di corrente, si può programmare l’intervallo di accensione
e spegnimento del modulo GPS.
Anche i Timer trovano numerosi
impieghi, ad esempio per fare lampeggiare i led oppure, con l’ausilio
dei contatori, per particolari funzioni come la scrittura di un dato GPS
ad intervalli prestabiliti.
I contatori possono essere sia ciclici
che singoli. Ciclico signiﬁca che il
78
Allarme n°1
Se premo brevemente il tasto centrale
Invia una chiamata la numero +39328…………
conteggio si ripete periodicamente,
mentre singolo signiﬁca che la funzione di conteggio viene eseguita
una sola volta. Ad esempio:
$PFAL,Sys.Timer0.Start=ciclic,2000
signiﬁca che l’evento Timer “0”
dura 2 secondi, allo scadere dei quali si ripete; se avessimo scritto
$PFAL,Sys.Timer0.Start=single,2000
caricare tutti i parametri di default
con l’istruzione:
$PFAL,Sys.Device.FactoryReset
Con questo comando in realtà si ottiene il ripristino della conﬁgurazione di fabbrica una parte della quale
è riportata nel Listato 1.
Fino ad ora abbiamo visto esempi
che generano un’azione in funzione
di un evento. Personalizzando i vari
programmi, però, sicuramente può
essere necessario comunicare all’utente alcune informazioni relative
al funzionamento, tramite segnalazioni luminose, rese possibili grazie
ai tre led di cui Mambo è dotato.
I led di cui il dispositivo è fornito
possono assumere tre colori (verde,
rosso e blu) e vengono controllati
tramite la seguente linea:
$PFAL,IO.LED<indice>.<colore>
=<conf.>
in cui il parametro indice seleziona
il led (LED1, LED2 oppure LED0);
a titolo informativo, il LED0 è quello vicino ai pulsanti, il LED1 è quello centrale mentre
il LED2 è quello
$PFAL,Cnf.Set,AL0=GPS.Nav.eFix=valid:Sys.Timer0.
esterno. Il parameStart=ciclic,10000
tro colore serve per
$PFAL,Cnf.Set,AL1=GPS.Nav.eFix=invalid:Sys.Timer0.stop
cambiare, appunto,
$PFAL,Cnf.Set,AL2=Timer.e0:GPS.History.Write,0,””
il colore del led:
con la prima dichiarazione AL0 di- sono ammesse le opzioni Green,
ciamo al Mambo che deve far parti- Red e Blue. Inﬁne, il parametro conf.
re un timer della durata di 10 sec nel deﬁnisce se il led deve rimanere accaso in cui il segnale GPS sia valido ceso a luce ﬁssa, spento oppure lam(si ricordi a tal proposito che l’unità peggiare ciclicamente. Per esempio,
di tempo riconosciuta dal localizzatore è il millisecondo, quindi 10.000
$PFAL,IO.LED1.Blue=cyclic,500,1000
msec = 10 sec). Con la seconda riga
deﬁniamo che il timer deve fermarsi signiﬁca che il led centrale deve lamquando il segnale non è valido. Con peggiare rimanendo acceso per 500
la terza ed ultima, quando il Timer msec e spento per 1 secondo.
ha ﬁnito di contare (Timer.e0), os- In quest’altro esempio
sia ogni 10 secondi, si deve scrivere
$PFAL,IO.LED1.Green=low
la posizione GPS nello storico della
memoria.
Tutte le programmazioni effettuate si stabilisce che il colore verde del
possono essere cancellate in qual- led centrale deve essere spento.
siasi momento forzando il Mambo a L’uso dei led è importante perché conavremmo avuto lo stesso evento della durata di due secondi ma per una
sola volta. Nell’esempio seguente
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Listato 1
$PFAL,CNF.Set,AL0=SYS.Device.eStart:SYS.TIMER_1SEC.start=cyclic,1000&SYS.TIMER_20SEC.start=cyclic,20000&SYS.COUNTER_
TIMING_MODE.set=7&GPS.Nav.PowerSave=on,400,1000
All’accensione (Device.eStart) inizializza un Timer ciclico di 1 sec (TIMER_1SEC.start=cyclic,1000 ) un timer dello
stesso tipo della durata di 20 sec (TIMER_20SEC.start=cyclic,200000), un contatore a 7 (COUNTER_TIMING_MODE.set=7) e
configura il GPS in modo che stia acceso 400 msec. su 1000 msec. (GPS.Nav.PowerSave=on,400,1000).
$PFAL,CNF.Set,AL1=SYS.Device.eStart:SYS.COUNTER_SLEEP_MODE.set=0&SYS.COUNTER_BAT_MODE.set=0
Sempre all’accensione (Device.eStart) inizializza il contatore (COUNTER_SLEEP_MODE.set=0) a 0 e il contatore (COUNTER_BAT_MODE.set=0) a 0
$PFAL,CNF.Set,AL2=SYS.TIMER.e_1SEC:SYS.COUNTER_TIMING_MODE.decrement=1
Se il (TIMER.e_1SEC) finisce di contare (dopo quindi un secondo) allora (:) decrementa il contatore (COUNTER_TIMING_MODE.decrement=1) di 1
$PFAL,CNF.Set,AL3=SYS.COUNTER.e_TIMING_MODE:SYS.COUNTER_TIMING_MODE.set=7
Se il contatore (COUNTER.e_TIMING_MODE) finisce di contare riportalo a 7 (SYS.COUNTER_TIMING_MODE.set=7).
$PFAL,CNF.Set,AL4=IO.BTN.eX=double:SYS.TIMER_DOUBLE.start=single,100&IO.Beep3=hpulse,200
Se uno qualsiasi dei pulsanti è premuto due volte (entro 500 msec.) (IO.BTN.eX=double) allora (:) inizializza il
(TIMER_DOUBLE.start=single,100) ad un valore di 100 msec. ed emetti un beep singolo della durata di 200 msec. (IO.
Beep3=hpulse,200).
$PFAL,CNF.Set,AL5=SYS.TIMER.e_DOUBLE:IO.Beep2=hpulse,100
Se il (TIMER.e_DUBLE) finisce di contare (dopo quindi 100ms) allora emetti un beep singolo della durata di 100 msec.
(IO.Beep2=hpulse,100).
$PFAL,CNF.Set,AL6=IO.BTN.eX=long:IO.Beep2=hpulse,600
$PFAL,CNF.Set,AL7=IO.BTN.eX=short:IO.Beep2=hpulse,100
$PFAL,CNF.Set,AL8=IO.BTN.e2=double:SYS.TIMER_SLEEP.start=single,400&SYS.COUNTER_SLEEP_MODE.set=2
$PFAL,CNF.Set,AL9=SYS.COUNTER.e_TIMING_MODE&GPS.Nav.sFix=valid:IO.LED_GPS.green=low&IO.LED_GPS.red=low&IO.LED_GPS.
blue=low
Se il contatore (COUNTER.e_TIMING_MODE) finisce di contare (grazie ad AL3 ogni 7 sec) e il segnale GPS è valido (GPS.
NAV.sFix=valid) allora spegni completamente il led del GPS (si noti che essendo il Led di tre colori la dichiarazione
va specificata per ogni colore).
$PFAL,CNF.Set,AL10=SYS.COUNTER.e_TIMING_MODE&GPS.Nav.sFix=invalid:IO.LED_GPS.green=low&IO.LED_GPS.red=hpulse,400&IO.
LED_GPS.blue=low
Se il contatore (COUNTER.e_TIMING_MODE) finisce di contare (grazie ad AL3 ogni 7 sec) e il segnale GPS non è valido
allora spegni il led verde e blu e fai lampeggiare il rosso del GPS
$PFAL,CNF.Set,AL27=Sys.Device.eShutdown&GPS.Nav.sFix=valid:GPS.Nav.SaveLastValid
Se il Mambo sta per essere spento (sys.Device.eShutdown) e (&) il Gps ha un segnale valido (GPS.Nav.sFix=valid) allora
(:) salva in memoria l’ultimo punto valido (GPS.NAV.SaveLastValid).
$PFAL,CNF.Set,AL28=IO.BTN.eX=short&GSM.VoiceCall.sIncoming:GSM.VoiceCall.Accept
Se viene premuto brevemente un qualsiasi pulsante (IO.BTN.eX=Short) ed (&) è in arriva una chiamata (GSM.VoiveCall.
sIncoming) allora (:) accetta la comunicazione (GSM.VoiceCall.Accept).
$PFAL,CNF.Set,AL29=IO.BTN.eX=short&GSM.VoiceCall.sInside:GSM.VoiceCall.Hangup
Se viene premuto brevemente un qualsiasi pulsante (IO.BTN.eX=short) e (&) se si è attualmente impegnati in una conversazione (GSM.VoicCall.sInside) allora (:) aggancia la comunicazione (GSM.VoiceCall.Hangup).
$PFAL,CNF.Set,AL30=IO.BTN.eX=short&GSM.VoiceCall.sOutgoing:GSM.VoiceCall.Hangup
Se viene premuto brevemente un qualsiasi pulsante (IO.BTN.eX=short) ed (&) stata effettuata
(GSM.VoiceCall.sOutgoing) allora (:) chiudi la comunicazione (GSM.VoiceCall.Hangup).
una chiamata dal MAMB0
$PFAL,CNF.Set,GSM.Version=55
sente di associare segnalazioni visive
a precisi stati di funzionamento, ma
anche il buzzer può servire allo scopo.
Quest’ultimo è gestito con la seguente
stringa:
$PFAL,IO.Beep<indice>=<conf.>
in cui il campo indice, in questo caso,
può assumere un valore numerico
compreso tra 0 e 9 ed ogni valore determina un tipo di suono differente. Il
campo conf., analogamente a quanto
avviene per i led, deﬁnisce se il buzzer
deve essere attivo, spento o attivo per
un tempo stabilito, anche in modalità ciclica. Un altro esempio consente
di meglio comprendere come va proElettronica In ~ n. 118 / 2007
grammato il buzzer:
$PFAL,IO.Beep1=cyclic,500,1000
in questo modo il suono con tonalità
“1” deve essere emesso ciclicamente
per 500 msec, seguito da una pausa di
un secondo.
Conclusioni
Da quanto visto ﬁno ad ora, avrete
certamente intuito che Mambo è un
dispositivo molto versatile e completamente adattabile alle proprie
esigenze. All’acquisto, esso è predisposto per garantire una serie di
funzionalità base, descritte dal ﬁle
di conﬁgurazione che, per motivi di
spazio, non è stato possibile inserire
e commentare in toto: sappiate che
il listato di default comprende, oltre alla Conﬁgurazione Utente, anche la Conﬁgurazione di Sistema e
pertanto è molto lungo e complesso.
Si è comunque cercato di spiegare
in linea di massima, i comandi della
User Conﬁguration più frequentemente utilizzati per compiere azioni.
Ricordiamo che Mambo dispone di
un completo manuale comprendente
anche numerosi esempi di base che
andremo ad utilizzare nelle prossime
puntate per presentare alcuni esempi
pratici piuttosto complessi.
Non perdete quindi le prossime
uscite!
>
79
Lo show ha inizio...
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> Canale 2: rosso
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> Canale 4: blu
> Canale 5: pan
> Canale 6: tilt
> Canale 7: pan ﬁne
> Canale 8: tilt ﬁne
> Canale 9: velocità pan / tilt
> Canale 10: reset
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uscita; Regolazione colore: miscelazione elettronica canali RGB; Luminosità
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Corso LCD
Impariamo a conoscere e utilizzare uno dei
componenti elettronici più interessanti: il display
LCD. Scopriamo tutti i segreti del controller grafico
Samsung KS0713, un chip potente e completo,
in grado di gestire sia le comunicazioni con
il microcontrollore che la visualizzazione grafica.
roseguiamo il viaggio nell’affascinante
mondo dei display graﬁci. In questa puntata parliamo del display 64128EFCBC3LP e del suo controller graﬁco KS0713 prodotto da Samsung: questo controllore è largamente
utilizzato sia dai produttori di display, sia dalle
aziende che realizzano prodotti specializzati (di
qualsiasi tipo) dotati di un display graﬁco. Ciò è
possibile per via di un grande vantaggio offerto
dal KS0713: questo chip è infatti in grado di occuparsi contemporaneamente tanto della comunicazione con il microcontrollore quanto della gestione della parte graﬁca, contrariamente a quanto
visto per il KS0108B che, per poter realizzare la
funzione di display graﬁco completo, necessita di
un “companion chip” chiamato KS0107B.
Vediamo insieme come funziona il 713, quali
comandi mette a disposizione e, inﬁne, come si
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
6
A CURA DI
Matteo Destro
utilizza: per quest’ultimo punto ci aiuteremo con
delle routine d’esempio implementate nella demoboard.
L’architettura del
controller grafico KS0713
Il KS0713 è un driver per display LCD realizzato in tecnologia LSI (Large Scale Integration
= integrazione a larga scala), tecnologia che ha
permesso di integrare in un unico dispositivo sia
l’elettronica di gestione dei segnali necessari a
pilotare il vetrino LCD, sia la logica di controllo e interfacciamento con un microcontrollore;
contiene, inoltre, la memoria RAM necessaria
per immagazzinare le informazioni (immagini o
altro) da visualizzare sul display. La dimensione
della RAM interna è di 1072 byte, taglio che consente di gestire un display con risoluzione massi- >
81
ma di 132x65 pixel e quindi più che adeguata per
il display in esame, il quale ha una risoluzione di
128x64 pixel.
Iniziamo lo studio del display analizzando
lo schema a blocchi del controller KS0713,
visibile in ﬁgura 1.
Il controller comunica con un microcontrollore
esterno attraverso il blocco “MPU Interface”, il
quale permette di scegliere fra tre possibili modalità di comunicazione: una di tipo seriale e due
di tipo parallelo. L’interfaccia viene selezionata
impostando due pin del controller: il PS (permette
di scegliere tra “seriale” e “parallelo”) e il MI (parallelo, formato Motorola oppure Intel). Quando
si imposta il pin “PS” a livello logico basso l’interfaccia è di tipo seriale; il livello logico 1, invece, forza la modalità parallela; qualora il chip sia
impiegato in un display completo (come nel nostro caso), il pin PS non è accessibile dall’esterno
in quanto viene collegato in fabbrica dai costrut82
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Corso LCD
Fig. 1
tori del display LCD. Nel
nostro caso è stato impostato per realizzare un’interfaccia di tipo parallelo.
L’utente è però in grado
di decidere quale formato
utilizzare semplicemente
impostando il pin “MI”:
si può scegliere, come già
anticipato, tra interfaccia
parallela per MPU di tipo
6800 (MI = “1”) oppure
per MPU tipo 8080 (MI =
“0”).
Nel nostro caso abbiamo
optato per una interfaccia
di tipo 6800, in cui lettura
e scrittura vengono gestite
attraverso il solo pin R/W.
Internamente al controller,
i blocchi funzionali sono
collegati tra loro per mezzo
di un bus, il quale consente anche di scambiare dati
con il micro esterno attraverso la sezione “MPU Interface” già descritta.
Un altro circuito interno molto importante è
lo “Status Register”, che
memorizza e comunica le
informazioni di stato del
display tramite il bit “Busy
Flag”: tale bit serve per indicare al micro esterno
se il controller è occupato a eseguire qualche operazione oppure se è pronto per ricevere comandi o
dati; viene riportato sul bit 7 del bus dati (DB7) e
può essere letto dal micro in qualsiasi momento.
Seguono poi “l’Instruction Register”, che serve
per memorizzare il comando inviato dal microcontrollore al display driver, e “l’Instruction Decode” che interpreta i comandi ricevuti.
Il blocco successivo è il “Display Data RAM o
DDRAM”, ossia il banco di memorie che contiene l’immagine da visualizzare sull’LCD. Tale
memoria RAM è un “array” bidimensionale composto da 65 righe per 132 colonne, per un totale
di 8580 celle da un bit per pixel: per accendere un
singolo pixel è necessario individuare la riga e la
colonna appropriati e settare il bit relativo. Le 65
righe dell’array sono suddivise in 8 pagine da 8
linee ciascuna, più una pagina composta da una
sola riga; ogni pagina, inﬁne, è formata da 64 co-
Corso LCD
lonne (64 byte). Per gestire la memoria DDRAM
sono necessari i tre blocchi funzionali denominati
“Page Address Circuit”,
“Column
Address
Circuit” e “Line Address
Circuit”. Il primo gestisce ed indirizza le nove
pagine della memoria
DDRAM. Per un corretto
indirizzamento è necessario impostare 4 bit di selezione pagina, utilizzando un apposito comando.
La Figura 2 mostra come
sono distribuite le nove
pagine della memoria
DDRAM e le relative colonne di indirizzamento
(SEGx). Per scrivere correttamente sulla memoria
del controller è necessario prima impostare l’indirizzo di pagina su cui
si vuole scrivere e successivamente l’indirizzo
di colonna. Entrambe le
operazioni necessitano di
appositi comandi, spiegati un po’ più avanti.
Il blocco “Column Address Circuit” serve per
gestire l’indirizzo di colonna nella DDRAM. Le
colonne sono 131 e quindi, per poter indirizzare
tutte le celle della memoria, servono 8 bit. L’indirizzamento di colonna è dotato di autoincremento
dopo ogni operazione di lettura/scrittura.
Il terzo e ultimo registro di gestione della
DDRAM, il “Line Address Circuit”, serve per
spostare l’immagine visualizzata sul display: a
seconda del suo valore l’immagine è più o meno
spostata rispetto all’asse Y. In altre parole serve
per decidere da quale riga della memoria DDRAM
si inizia la visualizzazione sul display LCD.
Il circuito successivo è il “Segment Controller”,
che viene pilotato da tre istruzioni (facilmente
intuibili) ininﬂuenti sul contenuto della memoria
RAM, ma che hanno effetto sulla visualizzazione
dell’immagine sul cristallo liquido. Le istruzioni
sono “Display ON/OFF”, “Reverse Display ON/
OFF” e “Entire Display ON/OFF”.
Il blocco “Common Output Control Circuit” è
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
Fig. 2
piuttosto complesso perché è composto, in pratica, da tre blocchi, ossia il “Common Controller“ e
due “33 Common Driver Circuit”. Spiegare come
funziona esattamente sarebbe piuttosto complesso
e pesante, perciò vogliamo sempliﬁcare al massimo il concetto: i pixel del display sono collegati a matrice e ciò signiﬁca che per accendere un
pixel in particolare occorre fornire sulla “linea” e
sulla “colonna” (coordinate x-y) di tale pixel due
livelli di tensione opposti e variabili alternativamente (come necessario agli LCD) ad una certa
frequenza. I pixel, inoltre, vengono indirizzati
una riga (132 pixel) alla volta. Da ciò si deduce
che le righe che compongono l’immagine vengono disegnate in 65 fasi successive ad ognuna delle
quali viene assegnato 1/65 del tempo necessario
per costruire tutta l’immagine. Si può pertanto affermare che il duty cycle assegnato ad ogni riga
è appunto 1/65. Bene, il “Common Output Control Circuit” controlla la relazione che intercorre >
83
Con le impostazioni ﬁsse dei pin “DUTY1” e
“DUTY0” si possono solo ottenere (nel nostro
caso) le due conﬁgurazioni visibili in tabella 1.
Le caselle evidenziate in giallo mostrano la conﬁgurazione utilizzata durante l’inizializzazione
del display graﬁco. A questo punto, possiamo
ritenere conclusa la spiegazione dello schema di
principio del controller KS0713, quindi iniziamo
a vederne i comandi.
Vo=(1+Rb/Ra)*[1-(63-α)]*Vref
Read Display Data
Il valore di riferimento Vref è ﬁsso a 2,0 Vdc
mentre la costante α viene impostata al valore
desiderato utilizzando le due istruzioni “Set Reference Voltage Mode” e “Set Reference Voltage Register”, spiegate tra qualche pagina. Il fattore di moltiplicazione viene ricavato utilizzando
l’istruzione “Regulator Resistor Select” la quale
agisce sulla sezione di formula “1+Rb/Ra” (Rb
ed Ra sono due resistenze di riferimento interne
al chip) e permette di selezionare ﬁno a 8 differenti valori.
Utilizzando correttamente le istruzioni sopra
esposte si ottiene il giusto valore di contrasto da
utilizzare con il display LCD.
Per ultimo abbiamo il “V/F Circuit” che suddivide la tensione “Vo” in quattro livelli di tensione
distinti V1, V2, V3 e V4. Questi valori dipendono
dall’impostazione di due pin del controller denominati “DUTY1” e “DUTY0” i quali, nei display
commerciali, non sono accessibili dall’esterno e
vengono quindi conﬁgurati in fabbrica. L’unica
variabile del V/F Circuit su cui si può agire è il
ﬂag di “Bias” il quale viene impostato da un apposito comando denominato “LCD Bias Select”.
Tabella 1
Duty Duty Duty
Ratio 1
0
1/65
ﬁsso
84
ﬁsso
LCD
Bias
V1
V2
V3
V4
1/7 (0) (6/7)*Vo (5/7)*Vo (2/7)*Vo (1/7)*Vo
1/9 (1) (8/9)*Vo (7/9)*Vo (2/9)*Vo (1/9)*Vo
Il set di comandi del KS0713
Abbiamo analizzato dettagliatamente la struttura
hardware del controllore graﬁco, per cui ora dobbiamo prendere conﬁdenza con il set di comandi
necessari per interagire con un’architettura così
complessa. La tabella 4 riassume tutti i comandi
supportati dal KS0713. Poiché questo controllore
dispone di molti comandi, taluni piuttosto complessi, ancora una volta abbiamo sempliﬁcato al
massimo la spiegazione.
Tabella 2 - Read Display Data
RS
1
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
1
Data
Questo comando (Tabella 2) serve per leggere un
byte dalla memoria DDRAM del controller dopo
avere inizializzato l’indirizzo di pagina e l’indirizzo di colonna. L’indirizzo di colonna viene
incrementato automaticamente dopo la lettura: in
questo modo è possibile eseguire una lettura sequenziale dei dati. Prima di leggere il dato richiesto è necessario eseguire una lettura “Dummy”
(“ﬁttizia”), cioè una lettura a vuoto.
Write Display Data
Tabella 3 - Write Display Data
RS
1
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
Data
Come suggerisce il nome, serve per scrivere un
byte nella memoria DDRAM. Prima di eseguire
l’operazione di scrittura è necessario inizializzare l’indirizzo di pagina e l’indirizzo di colonna identiﬁcando così la locazione di memoria
richiesta (Tabella 3).
Analogamente alla lettura, l’indirizzo di colonna viene incrementato automaticamente ad ogni
scrittura in RAM, permettendo di eseguire una
scrittura sequenziale dei dati.
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Corso LCD
tra il duty cycle impostato (in questo caso è 1/65,
dato che il nostro display ha 64 righe) e il numero di “uscite comuni” (leggasi “righe”) usate per
costruire l’immagine, tenendo conto anche delle
esigenze di polarizzazione di ogni singolo pixel.
Questo blocco funzionale viene condizionato dall’istruzione “SHL Select”.
Consideriamo inﬁne il circuito di controllo dell’alimentazione il quale comprende tre blocchi
funzionali denominati “V/C circuit”, “V/R Circuit” e “V/F Circuit”.
Il “V/C circuit” necessita di una tensione di ingresso che viene riportata in uscita moltiplicata
per un fattore K. A seconda di come viene conﬁgurato il chip, il fattore K può assumere i valori
2, 3, 4 o 5.
Il “V/R Circuit” gestisce e determina la tensione
di controllo (chiamata “Vo”) del cristallo liquido.
Tale tensione, usata per regolare il contrasto, viene calcolata con la seguente funzione:
Corso LCD
Tabella 4 - Riassunto dei comandi
Comando
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
Read Display
Data
1
1
Dato letto dalla DDRAM
Leggi dato dalla DDRAM
Write Display Data
1
0
Data scritto in DDRAM
Scrivi dato nella DDRAM
Read Status
0
1
Busy
Display ON/OFF
0
0
1
0
1
Initial
Display Line
0
0
0
1
ST5
Set Reference
Voltage Mode
0
0
1
0
0
Set Reference
Voltage Register
0
0
x
x
SV5
Set Page Address
0
0
1
0
1
1
P3
P2
P1
P0
Impostazione indirizzo di pagina della memoria DDRAM su
cui leggere o scrivere
Set Colum
Address MSB
0
0
0
0
0
1
Y7
Y6
Y5
Y4
Impostazione indirizzo di colonna, nibble più signiﬁcativo
(MSB)
Set Colum
Address LSB
0
0
0
0
0
0
Y3
Y2
Y1
Y0
Impostazione indirizzo di colonna, nibble meno signiﬁcativo (LSB)
ADC ON/OFF RST
0
0
0
0
1
1
1
0
0
Leggi lo stato del controller
Accende il display LCD
DON Se DON=0; Display OFF
Se DON=1; Display ON
0
0
1
Comando per impostazione tensione di riferimento.
Necessita di parametro
necessario durante impostazione tensione di
SV4 SV3 SV2 SV1 SV0 Parametro
riferimento
ADC Select
0
0
1
0
1
0
0
0
0
Se ADC = 0; impostata direzione normale di visualizzazione rispetto all’asse X cioè da SEG1 → SEG132
ADC Se ADC = 1; immagine specchiata rispetto all’asse
Y. Visualizzazione invertita rispetto all’asse X cioè da
SEG132 → SEG1
Reverse Display
ON/OFF
0
0
1
0
1
0
0
0
0
REV = 0; visualizzazione normale
ADC Se
Se REV = 1; visualizzazione in modalità reverse
Entire Display
ON/OFF
0
0
1
0
1
0
0
1
0
EON = 0; visualizzazione normale
EON Se
Se EON = 1; visualizza tutti i pixel del display a “1” logico
LCD Bias Select
0
0
1
0
1
0
0
1
0
BIAS = 0; selezionato fattore di moltiplicazione 1/7
BIAS Se
Se BIAS = 1; selezionato fattore di moltiplicazione a 1/9
Set-modify-read
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
Imposta modalità modify-read
Reset-modify-read
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Annulla modalità modify-read
Reset
0
0
1
1
1
0
0
0
1
0
Comando di inizializzazione funzioni interne
SHL Select
0
0
1
1
0
0
SHL
X
X
X
Se SHL = 0; impostata direzione normale di visualizzazione rispetto all’asse Y cioè da COM1 → COM132
Se SHL = 1; immagine specchiata rispetto all’asse
X. Visualizzazione invertita rispetto all’asse Y cioè da
COM64 → COM1
Power control
0
0
0
0
1
0
1
VC
VR
VF
Attivazione blocchi di controllo alimentazione. Attivi se a
livello logico alto.
Regulator Resister select
0
0
0
0
1
0
0
R2
R1
R0
Impostazione rapporto di resistenza per regolazione
contrasto LCD
Set Static Indicator Mode
0
0
1
0
1
0
1
1
0
SM Comando per impostazione indicatore statico
Set Static Indicator Register
0
0
X
X
X
X
X
X
S1
S0
Power Safe
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Test
Instruction
0
0
1
1
1
1
X
X
X
X
Tabella 5 - Read Status
0
0
ST4 ST3 ST2 ST1 ST0 Speciﬁca la riga di memoria DDRAM per COM1
Read Status
Serve per leggere lo stato del controller. Degli 8
bit disponibili solo quattro contengono delle informazioni, in particolare i quattro bit più signiﬁcativi (tabella 5). Per la lettura dello stato non è
RS
Funzione
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
1
Busy
ADC
ON/
OFF
RST
0
0
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
0
1
Parametro necessario durante impostazione indicatore
statico
X
Non usare questa istruzione
necessario eseguire una lettura Dummy. Vediamo ora il signiﬁcato dei quattro ﬂag.
BUSY: Indica se il controller è occupato e quindi non disponibile a ricevere comandi e dati. “0”
signiﬁca “controller disponibile”; “1”, viceversa,
“controller non disponibile”.
ADC: Indica la relazione tra l’indirizzo di colonna della memoria DDRAM e il driver per la
gestione dei segmenti. “0” deﬁnisce la direzione >
85
0
Tabella 6 - Display ON/OFF
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
1
0
1
0
1
1
1
DON
Questo comando (Tabella 6) accende e spegne il
display: se “DON” viene posto a livello logico
alto il display è acceso; viceversa è spento.
Initial Display Line
Tabella 7 - Initial Display Line
RS
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
1
0
1
0
ST3
ST2
ST1
ST0
Questo registro, dettagliato in Tabella
7, serve per indicare da quale linea si
inizia a visualizzare
Fig. 3a
l’immagine contenuta nella memoria
DDRAM. Può essere utilizzato per eseguire uno scroll del
Fig. 3b
display rispetto all’asse Y. L’esempio
a sinistra evidenzia
in modo più chiaro
quanto detto: L’immagine 3a ha il regiFig. 3c
stro “Initial Display
Line” impostato a
0x00 quindi essa
non appare “spostata” rispetto all’asse Y. L’immagine 3b ha subito uno scroll, in particolare il registro
“Initial Display Line” è impostato a 0x0A. Come
si può osservare, la parte superiore dell’immagine
ricompare nella parte inferiore del display. Accentuando ancora il valore del registro “Initial Display
Line” si nota ancora di più lo spostamento dell’immagine rispetto alla sua posizione originale. Nella
ﬁgura 3c il valore del registro “Initial Display Line”
è pari a 0x0F.
86
Tabella 8a - Set Reference Voltage Mode
RS
Display ON/OFF
RS
Set Reference Voltage Mode
e Set Reference Voltage Register
Per impostare la tensione di riferimento è
necessario inviare prima un comando (Tabella 8a) e poi il suo parametro di conﬁgurazione
(Tabella 8b).
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
Tabella 8b - Set Reference Voltage Register
RS
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
X
X
SV5
SV4
SV3
SV2
SV1
SV0
Questa coppia di istruzioni imposta il blocco funzionale “V/R Circuit” descritto in precedenza.
Il parametro agisce sulla variabile α
dell’equazione
Vo = (1 + Rb / Ra) * [1 - (63 - α)] * Vref
variando il valore di α si varia il contrasto. Tale
equazione viene inﬂuenzata anche da un altro comando, il “Regulator Resistor Select” descritto
nel paragrafo successivo, che agisce sul rapporto
di resistenza
1 + Rb / Ra.
Regulator Resistor Select
Questo comando (Tabella 9), in abbinamento al
comando precedente, serve per completare la conﬁgurazione del blocco funzionale “V/R Circuit”.
Tabella 9 - Regular Resistor Select
RS
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
0
0
1
0
0
R2
R1
R0
In particolare agisce sul rapporto delle resistenze
i cui possibili valori sono riportati in Tabella 10.
Grazie a questo ed al precedente comando, il contrasto può essere regolato via software anziché
usando dei trimmer esterni.
Tabella 10
R2
R1
R0
1+(Rb/Ra)
R2
R1
R0
1+(Rb/Ra)
0
0
0
1,90
1
0
0
3,61
0
0
1
2,19
1
0
1
4,35
0
1
0
2,55
1
1
0
5,29
0
1
1
3,02
1
1
1
6,48
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Corso LCD
invertita “SEG132 → SEG1”; “1”, invece, determina la direzione normale SEG1 → SEG132
ON/OFF: Indica se il display è acceso o spento.
“0” = display acceso; “1” = display spento
RST: Indica se è in corso l’inizializzazione interna del controller. “0” = nessun reset in corso;
“1” = reset in corso.
Corso LCD
Set Page Address
Esattamente come il nome lascia intuire, esso serve per selezionare la pagina di memoria DDRAM
su cui si vuole scrivere. Oltre all’indirizzo di pagina, è necessario impostare anche l’indirizzo di
colonna. In totale, le pagine sono 9, indirizzate da
“0” a “8” (vedere Tabella 11, bit P3÷P0).
(specchiato) rispetto all’asse Y e quindi ADC = 1.
Ricordiamo che il contenuto della memoria non
è stato alterato in alcun modo in quanto questo
comando agisce solo sulla visualizzazione della
memoria e non sul suo contenuto.
Reverse Display ON/OFF
Tabella 11 - Set Page Address
Tabella 14 - Reverse Display ON/OFF
RS
RS
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
1
1
1
1
P3
P2
P1
P0
Set Colum Address MSB e LSB
Tramite questo comando si imposta l’indirizzo di
colonna e, poiché le colonne sono 132, esso necessita di 8 bit per indirizzarle tutte. Tale registro
deve essere programmato inviando al controller
due comandi distinti (Tabella 12), contenenti
Tabella 12 - Set Colum Address MSB e LSB
RS
0
RS
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
0
0
0
1
Y7
Y6
Y5
Y4
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
0
0
0
1
Y3
Y2
Y1
Y0
ognuno ½ byte, ossia 1 nibble. Prima si invia il
nibble più signiﬁcativo (Y7÷Y4) poi il meno signiﬁcativo (Y3÷Y0).
ADC Select
Serve per impostare la relazione tra l’indirizzo
di colonna della memoria DDRAM e il driver di
segmento del controller.
Tramite esso, è possibile specchiare l’immagine
visualizzata sul display LCD rispetto
all’asse Y (dettagli
in Tabella 13).
Nella ﬁgura 4a
viene visualizzato
Fig. 4a
il contenuto della
memoria DDRAM
in modo normale
(ADC = 0) mentre la ﬁgura 4b visualizza lo stesso
contenuto riﬂesso
Fig. 4b
Tabella 13 - ADC Select
RS
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
1
0
1
0
0
0
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
0
ADC
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
1
0
1
0
0
1
1
REV
Visibile in tabella 14, serve per invertire il valore
logico dei pixel contenuti nella memoria DDRAM
del controller senza corromperne il contenuto
(immagine negativa). Se REV = 0 non viene effettuata alcuna inversione (negazione) del valore
logico dei pixel cosa che avviene con REV = 1.
Entire Display ON/OFF
Tabella 15 - Entire Display ON/OFF
RS
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
1
0
1
0
0
1
0
EON
Forza tutti i pixel del display LCD a “1” logico
senza tenere conto del contenuto della memoria
DDRAM. Questo comando (tabella 15) ha priorità sul comando “Reverse Display ON/OFF”.
Select LCD Bias
Tabella 16 - Select LCD Bias
RS
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
1
0
1
0
0
0
1
Bias
Agisce sul blocco funzionale “V/F Circuit”. Nel
nostro caso il valore di Bias è impostato a “1”,
quindi il fattore di divisione per Vo è 1/9.
Set Modify-Read e Reset Modify-Read
Il primo (tabella 17a) blocca l’auto-incremento
dell’indirizzo di colonna solo durante la lettuTabella 17a - Set Modify-Read
RS
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
ra della memoria DDRAM. Durante la scrittura
l’auto-incremento rimane ancora attivo.
Per annullare questa impostazione è necessario utilizzare l’istruzione “Reset Modify-Read”
descritta in Tabella 17b.
>
87
RS
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
1
1
1
0
0
0
1
0
Il comando Reset Modify-Read serve per azzerare alcuni parametri del controller precedentemente impostati (Reset Software).
I parametri controllati dal comando sono:
• Display Line
• Colum Address
• Page Address
• Status
Tale comando non inﬂuenza il contenuto della
memoria DDRAM.
SHL Select
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
1
1
0
0
SHL
X
X
X
Permette di impostare la relazione tra le righe
dell’immagine memorizzata in DDRAM e le
linee COMx del controller. Ad esempio,
utilizzando
correttamente il comando
(visibile in tabella
18) è possibile riFig. 5a
baltare l’immagine,
contenuta in memoria, rispetto all’asse
X senza modiﬁcarla.
La ﬁgura 5a visualizza il contenuto della
Fig. 5b
memoria
DDRAM
in modo normale
(SHL = 0) mentre la ﬁgura 5b visualizza il contenuto della memoria ribaltato rispetto all’asse X
(SHL = 1). Come per il comando ADC Select, il
contenuto della memoria RAM non è stato alterato in alcun modo.
Power Control
Questo comando (Tab. 19) attiva i tre
blocchi funzionali di controllo dell’alimentazione del display LCD. Tali blocchi,
descritti
precedentemente,
sono
Tabella 19 - Power Control
RS
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
88
0
0
Set Static Indicator Mode
Tabella 20 - Set Static Indicator Mode
RS
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
1
0
1
0
1
1
0
SM
Serve per attivare/disattivare il cursore (Set Static
Indicator). Se SM = 0 il cursore è spento, viceversa è acceso. Questo comando (visibile in tabella
20) coopera col comando di controllo dello “Static Indicator Register”, spiegato di seguito.
Set Static Indicator Register
Tabella 18 - SHL Select
RS
“V/C Circuit”, “V/R Circuit” e “V/F Circuit”.
Quando i bit VC, VR e VF sono a livello logico alto signiﬁca che il relativo blocco è attivo, in
caso contrario esso è spento.
1
0
1
VC
VR
VF
Tabella 21 - Set Static Indicator Register
RS
0
R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
X
X
X
X
X
X
S1
Permette di impostare “Static Indicator Register”.
Nella nostra applicazione, SM corrisponde a 0 e
quindi il valore da passare al registro “Static Indicator Register” non ha signiﬁcato.
Il firmware
per gestire il KS0713
Giunti a questo punto, abbiamo visto sia la
struttura hardware che il set di comandi del
controller in oggetto. Siete quindi pronti per analizzare il ﬁrmware di inizializzazione che, come
da diagramma di ﬂusso in ﬁgura 6, necessita di
diversi passi.
Per prima cosa è necessario eseguire un reset
hardware, agendo sull’apposito pin di controllo
denominato “RST” (vedere lo schema elettrico
sul fascicolo 116): tale pin va mantenuto a livello
logico basso per almeno 10 millisecondi. Conclusa la fase di reset hardware è necessario impostare i pin di controllo del KS0713: in particolare
occorre settare il “CS1” che serve per abilitare il
controller. Fatto ciò si esegue un reset software
(comando “Reset”) in modo da impostare alcuni
blocchi funzionali a dei valori predeﬁniti, necessari per il corretto funzionamento.
Conclusa questa prima fase di init, è possibile
accendere il display e conﬁgurare il contrasto
ad un valore ottimale per la visualizzazione delle immagini. Si procede impostando il valore di
“Bias” (comando Select LCD Bias) per passare
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
S0
Corso LCD
Tabella 17b - Reset Modify-Read
Corso LCD
Inizializzazione
KS0713.
Listato 1
Fig. 6
Impostazione valore Bias=1.
Eseguire Reset
Hardware KS0713.
Attivazione blocchi
alimentazione interne.
Circuito V/F ON.
Circuito V/R ON.
Circuito V/C ON.
Attendere 10 msec.
prima di uscire da condizione di Reset Hardware.
No
Impostazione Static Indicator a 0x00 (spento).
10 msec. scaduti?
Impostazione ADC
Select e SHL Select
in modalità normale.
Impostazione predeﬁnita
Pin di controllo
controller KS0713.
Eseguire Reset Software
KS0713 e attendere 1
msec.
Display ON.
Impostazione contrasto LCD
Conﬁgurazione tramite
comandi “Set Reference
Voltage” e “Regulator
Resistor Select”.
Set_Pin_KS0713();
Reset_SW_KS0713();
Wait_mSec(1);
Set_ON_KS0713();
Set_RES_KS0713(0x06);
Set_REF_Voltage_KS0713();
Set_REF_Voltage_Value_KS0713(0x07);
Set_BIAS_KS0713();
Set_POWERC_KS0713();
Set_SIR_KS0713();
Set_SIR_Value_KS0713(0x00);
Set_ADC_KS0713(KS0713_ADC_SELECT_0);
Set_SHL_KS0713(KS0713_SHL_SELECT_0);
Set_OFF_All_LCD_Pixel();
Set_REV_Disp_OFF();
Set_Start_Line_KS0713();
Set_Address_KS0713_MSB();
Set_Address_KS0713_LSB();
Set_Page_KS0713();
Clear_RAM_KS0713();
}
Impostazione “Reverse
Display” e “Entire
Display” in normal mode.
No
1 msec. scaduto?
void Init_KS0713(void)
{
RST_LCD_M(LOW);
Wait_mSec(10);
RST_LCD_M(HIGH);
Impostazione “Initial
Display Line” , “Column
address” e “Page
Address” a 0x00.
Inizializzazione contenuto
memoria DDRAM del
controller. Tutta a 0x00.
Fine
Inizializzazione.
successivamente all’accensione dei tre blocchi
di gestione dell’alimentazione interna (i circuiti
“V/F Circuit”, “V/R Circuit” e “V/C Circuit”) tramite il comando Power Control, in cui i bit DB2DB1-DB0 sono tutti a 1. Ora si imposta il blocco
“Static Indicator” a 0x00 e successivamente si
programmano i registri ”ADC Select” e “SHL
Select” in modalità normale. Seguono le impostazioni di “Reverse Display” e “Entire Display”
anch’essi in modalità normale.
Non rimane che deﬁnire l’indirizzo di pagina,
l’indirizzo di colonna e la linea di inizio visualizzazione. Se questi tre parametri vengono impostati tutti a zero si può fare a meno di inizializzarli
perché il comando di “Reset” dato in precedenza
ha già riportato tali registri al valore di 0x00. Per
ultimo si esegue l’inizializzazione della memoria
DDRAM perché, al termine del reset e del power
up, non si conosce lo stato che le celle possono
assumere, quindi conviene scrivere un valore
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
Reset Hardware.
Impostazione pin di controllo.
Display LCD ON.
Impostazione contrasto.
Impostazione BIAS.
Impostazione alimentazione
interna.
Impostazione Static Indicator.
Impostazione ADC e SHL.
Impostazione “Reverse Display” e
“Entire Display” in mod. normale.
Impostazione indirizzo di pagina
e indirizzo di colonna. Inizio
visualizzazione da linea 0x00.
Impostazione DDRAM.
noto, ad esempio 0x00, in ognuna di esse. In questo modo si evita che compaiano dei pixel accesi
indesiderati sullo schermo.
Il codice della routine di inizializzazione, visibile
nel listato 1, segue esattamente la ﬂow chart di
ﬁgura 6. Nonostante il diagramma di ﬂusso sia
piuttosto complesso, la routine di inizializzazione
dei pin di controllo dell’integrato KS0713 è molto semplice: dal Listato 2, infatti, si evincono sei
Listato 2
void Set_Pin_KS0713(void)
{
MI_LCD_M(HIGH); // 6800 Microcontroller
CS1_LCD_M(LOW); // Abilita KS0713
RS_LCD_M(LOW);
// Selezionato invio comando
RW_LCD_M(LOW);
// Abilitata scrittura
E_LCD_M(LOW);
BCKL_2_M(HIGH); // Accende retroilluminazione
}
linee di comando; prima viene deﬁnita l’interfaccia di comunicazione parallela di tipo 6800, poi
si abilita il controller KS0713 e inﬁne i pin “RS”,
“R/W” ed “E”. Per una migliore visualizzazione
accendiamo la retroilluminazione del display.
Dopo aver conﬁgurato correttamente l’interfaccia
hardware, è necessario inviare dei comandi speciﬁci al driver: per facilitare l’invio sia dei comandi che dei dati, sono state realizzate due routine
apposite. La prima, chiamata “Write_Comm_
KS0713” (Listato 3), come intuibile dal nome,
serve per inviare i comandi e quindi controlla i
pin “R/W”, “RS” e “E” secondo il diagramma
temporale visibile in ﬁgura 7. Analogamente, la >
89
void Write_Comm_KS0713(uchar Command)
{
RW_LCD_M(LOW);
Nop();
RS_LCD_M(LOW);
Nop();
E_LCD_M(HIGH);
LATD = Command;
Nop();
E_LCD_M(LOW);
}
Listato 4
void Write_Data_KS0713(void)
{
RW_LCD_M(LOW);
Nop();
RS_LCD_M(HIGH);
Nop();
E_LCD_M(HIGH);
Nop();
LATD = KS0713_Data;
Nop();
E_LCD_M(LOW);
}
routine “Write_Data_KS0713” (Listato 4) invia
i dati e i parametri al controller. Osservando le
routine di scrittura si nota che sono state inserite
delle istruzioni di Nop() che servono per introdurre dei ritardi voluti, tramite i quali si garantisce il
rispetto dei diagrammi temporali.
Nella tabella 22 sono riportati i tempi da rispettare quando il controller viene alimentato a
+3,3 Vdc.
Come già anticipato, il diagramma temporale di
ﬁgura 7 si riferisce sia alle operazioni di lettura
che a quelle di scrittura, attraverso un’interfaccia parallela di tipo 6800. Anche se è abbastanza
scontato, ricordiamo sempre quanto sia importante il rispetto delle tempistiche.
Analizziamo ora la routine di lettura dello stato
del controller.
Come si può notare dal listato 5, è necessario impostare la Porta D del PIC18F4620 in lettura forzando il valore 0xFF nel registro TRISD.
Dopodiché occorre gestire opportunamente i pin
di controllo, rendendo così disponibile lo stato
del controller sul bus dati.
Tale valore viene letto e trasferito nella variabile “KS0713_Status”. Conclusa la lettura si esegue un test mascherato veriﬁcando che il ﬂag di
“Busy” non sia a livello logico alto. Nel caso in
cui tale ﬂag sia a 1 logico, il programma rimane
in loop in attesa che il controller esca dalla condizione di “occupato”. Prima di uscire dalla routine
è necessario reimpostare la Porta D come uscita,
Tabella 22 - Tempistiche assolute
Fig. 7
90
n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Corso LCD
Listato 3
Corso LCD
Listato 5
void Test_KS0713_Busy(void)
{
TRISD = 0b11111111;
Porta D impostata come ingresso.
Wait_Busy:
{
RW_LCD_M(HIGH);
Nop();
RS_LCD_M(LOW);
Nop();
E_LCD_M(HIGH);
Nop();
Nop();
Nop();
E_LCD_M(LOW);
Gestione segnali di controllo per
lettura stato controller.
KS0713_Status = PORTD & 0x80;
Mascheratura per isolare il FLAG di Busy.
if (KS0713_Status != 0x00)
{
goto Wait_Busy;
}
Impostazione indirizzo di pagina e indirizzo di colonna. Inizio
visualizzazione da linea 0x00.
TRISD = 0b00000000;
forzando il valore 0x00 nel registro TRISD.
Fino ad ora abbiamo eseguito
solamente delle conﬁgurazioni
hardware: l’unica operazione effettiva fatta sul display è il controllo dello stato di busy. Ora iniziamo a far comunicare il micro
con il display. Ricorderete che i
comandi supportati dal KS0713
(largamente utilizzati da questo punto in poi) sono parecchi,
quindi, per sempliﬁcare l’utilizzo del codice, abbiamo realizzato una routine speciﬁca per ogni
singolo comando: prestate attenzione al fatto che alcune di esse
Porta D impostata come uscita.
Listato 6
void Clear_RAM_KS0713(void)
{
uchar temp_count;
KS0713_Data = 0x00;
do
{
I2C_EEPROM_Add.ul = Address_EEPROM;
Set_Address_KS0713_MSB();
Set_Address_KS0713_LSB();
Set_Page_KS0713();
temp_count = 128 ;
}
temp_count = 128 ;
do
{
}
Write_Data_KS0713();
} while (--temp_count != 0);
} while(++KS0713_Page != 8);
Indirizzamento memoria DDRAM
del controller. L’indirizzamento
dipende dai valori assunti dalle
variabile descritte prima del ciclo
“do While”.
Scrittura di 128 byte nella pagina
di memoria “n”. Conclusa la scrittura sui 128 byte della pagina “n” si
passa all’init della pagina “n+1”.
Il loop “Do While” si conclude
dopo avere inizializzato.
Inizializzazione delle variabili
necessarie per l’indirizzamento
della memoria DDRAM.
Indirizzamento EEPROM per lettura
immagine.
Indirizzamento memoria DDRAM
del controller. L’indirizzamento
dipende dai valori assunti dalle
variabili descritte prima del ciclo
“do While”.
do
{
Routine per la lettura dei dati dalla EEPROM.
I2C_Process();
KS0713_Data = I2C_EEPROM_Data[0];
Valore da scrivere in DDRAM e
I2C_EEPROM_Add.ul += 1;
Write_Data_KS0713();
letto dalla EEPROM.
} while (--temp_count != 0);
} while(++KS0713_Page != 8);
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
Valore da scrivere in RAM.
Set_Address_KS0713_MSB();
Set_Address_KS0713_LSB();
Set_Page_KS0713();
void Write_Bitmap_RAM_KS0713(uint Address_EEPROM, uchar Offset)
{
uchar temp_count;
KS0713_Page = KS0713_Page_0;
KS0713_Y_Address_MSB = 0;
KS0713_Y_Address_LSB = Offset;
Inizializzazione
delle
variabili
necessarie per l’indirizzamento della
memoria DDRAM prima della sua
cancellazione.
KS0713_Page = KS0713_Page_0;
KS0713_Y_Address_MSB = 0;
KS0713_Y_Address_LSB = 0;
Listato 7
do
{
necessitano di parametri aggiuntivi. Tali routine sono visibili
(e commentate) nel riquadro di
pagina 93. Si ricorda che le costanti sono memorizzate nel ﬁle
“KS0713.h” e che queste sono
sempre scritte in maiuscolo, al
ﬁne di distinguerle facilmente
dalle variabili, sempre scritte in
minuscolo. Abbiamo voluto raggruppare tutte le routine di comando in un riquadro speciﬁco
per non appesantire la descrizione dei vari listati.
Ora non ci resta che descrivere
le ultime tre routine, le quali per-
Routine per la scrittura nella memoria DDRAM.
mettono di eseguire le seguenti
funzioni:
• pulizia memoria DDRAM del
controller KS0713
• visualizzazione di un’immagine o un font, prelevando i byte
necessari dalla memoria EEPROM esterna.
Iniziamo col descrivere la routine che si occupa di “cancellare”
la memoria DDRAM del controller: essa, in pratica, scrive
il valore 0x00 su tutta la memoria. La “pulizia” inizia dalla pagina “0x00” all’indirizzo
di colonna “0x00” e prosegue
ﬁno alla pagina “0x07” all’indirizzo di colonna “0x80”: viene >
91
void Write_Font_RAM_KS0713(uint Address_EEPROM, uchar Page, uchar
Col_Address, uchar Width, uchar Height)
{
uchar temp_count;
KS0713_Page = Page;
KS0713_Y_Address_MSB = Col_Address >> 4;
KS0713_Y_Address_LSB = Col_Address & 0x0F;
I2C_EEPROM_Add.ul = Address_EEPROM;
temp_count = Width;
do
{
Set_Address_KS0713_MSB();
Set_Address_KS0713_LSB();
Set_Page_KS0713();
Inizializzazione delle variabili
necessarie per l’indirizzamento
della memoria DDRAM.
Indirizzamento EEPROM per lettura
immagine.
Indirizzamento memoria DDRAM del controller.
L’indirizzamento dipende dai valori assunti dalle
variabile descritte prima del ciclo “do While”.
do
{
I2C_Process();
KS0713_Data = I2C_EEPROM_Data[0];
I2C_EEPROM_Add.ul += 1;
Write_Data_KS0713();
} while (--temp_count != 0);
Routine per la lettura dei dati dalla EEPROM.
Valore da scrivere in DDRAM e
letto dalla EEPROM.
Routine per la scrittura nella memoria DDRAM.
if (Height > 1)
{
temp_count = Width;
KS0713_Page = KS0713_Page + 1;
KS0713_Y_Address_MSB = Col_Address >> 4;
KS0713_Y_Address_LSB = Col_Address & 0x0F;
}
}
} while(--Height != 0);
effettuata attraverso due cicli “do-loop” ricorsivi, in cui il primo - do {...} while(--temp_count
!=0) - esegue un conteggio delle scritture all’interno di una pagina, mentre il secondo - do {...}
while(++KS0713_Page !=8) - conta le pagine
scritte. La routine riportata nel listato 7 legge
l’immagine da visualizzare sul display LCD dalla
memoria EEPROM esterna, ossia quella del microcontrollore. Quindi la trasferisce byte per byte
dalla EEPROM alla DDRAM del controller. Tale
funzione necessita di due parametri: il primo,
“Address_EEPROM”, serve per indirizzare la
memoria EEPROM esterna e quindi identiﬁcare
l’indirizzo di partenza da cui leggere; più in generale, determina il punto esatto in cui inizia una sequenza di byte che deﬁnisce un’immagine. Il secondo parametro, “Offset”, serve per visualizzare
correttamente l’immagine nel caso in cui la stessa sia visualizzata specchiata rispetto all’asse Y.
Ricordatevi, infatti, che la memoria DDRAM del
controller è di 132x65 pixel mentre la nostra immagine è da 128x64 pixel, di conseguenza quando
si visualizza l’immagine riﬂessa rispetto all’asse
Y è necessario impostare un offset di 4 pixel. Se,
invece, l’immagine non è specchiata l’offset deve
essere zero. L’ultima routine realizzata (listato 8)
si occupa di scrivere un font sul display. Come la
precedente, anche questa necessita di alcuni parametri: il primo, “Address_EEPROM” serve per
indirizzare la memoria EEPROM, esattamente
92
Se l’altezza del font è multiplo di 8 bit allora è necessario reindirizzare la memoria
DDRAM del controller.
Ciò vale sia per l’indirizzo di
pagina che di colonna.
come nel caso precedente. Il
secondo parametro, “Page”,
identiﬁca la pagina della
memoria DDRAM su cui si
vuole scrivere, il terzo parametro è l’indirizzo di colonna (da 0 a 128). Seguono altri
due parametri, corrispondenti a larghezza e altezza del
carattere da visualizzare. La
larghezza è espressa in pixel
mentre l’altezza in numero
di byte, poiché deve essere
sempre un multiplo di 8 bit.
A questo punto, abbiamo
concluso la spiegazione delle routine software facenti
uso dei comandi principali
del controllore.
Relativamente ai
comandi non citati...
Fin dalle prime pagine di questo articolo, si è potuto constatare che il KS0713 è
un dispositivo molto ﬂessibile: però, tale ﬂessibilità è resa possibile solo grazie al gran numero di
comandi di cui esso dispone. Noi abbiamo commentato, per quanto possibile, quelli utilizzati più
frequentemente. Comunque, nel riquadro alla pagina seguente, trovate l’elenco di tutte le funzioni
soft-ware richiamabili (ognuna completata da una
piccola spiegazione) tramite le quali è possibile gestire tutto il set di istruzioni di cui il display (leggasi anche “il driver KS0713”) è dotato.
Funzione dei pulsanti
sulla demoboard
Il display descritto in questo articolo può essere
inserito e collaudato sulla demoboard presentata
nelle puntate precedenti.
Diamo una brevissima descrizione delle funzioni
associate ai cinque pulsanti di cui essa dispone,
rammentando nel contempo che la capacità di
memoria della EEPROM scelta permette di memorizzare ﬁno a quattro immagini e due font.
• Pulsanti “RIGHT” e “LEFT”: richiamano l’immagine successiva o precedente
• Pulsanti “UP” e “DOWN”: richiamano la funzione “Set_Start_Line_KS0713”, quindi eseguono uno scorrimento dell’immagine verso
l’alto o verso il basso.
• Pulsante “ENTER” richiama la funzione
“Mirror_Bitmap” la quale, a seconda del nun. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Corso LCD
Listato 8
Corso LCD
L’elenco dei comandi
Funzione “Reset”. Codice comando 0xE2.
void Reset_SW_KS0713(void)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_RESET);
}
Funzione “Display ON”. Codice comando 0xAF.
void Set_ON_KS0713(void)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_DISPLAY_ON);
}
Funzione “Display OFF”. Codice comando 0xAE.
void Set_OFF_KS0713(void)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_DISPLAY_OFF);
}
Funzione “Regulator Resistor Select”. Codice
comando 0x20 in “OR” con il valore adeguato di
resistenza, nel nostro caso 0x06 (Vedere valore
“Value”).
void Set_RES_KS0713(uchar Value)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_RES | Value);
}
Funzione “Set Reference Voltage Mode”. Codice
comando 0x81.
void Set_REF_Voltage_KS0713(void)
{
Write_Comm_KS0713(SET_REF_VOLTAGE);
}
Funzione “Set Reference Voltage Register”. Codice parametro 0x07 (Vedere valore “Value”).
void Set_REF_Voltage_Value_KS0713(uchar Value)
{
Write_Comm_KS0713(SET_REF_VALUE | Value);
}
Funzione “Select LCD Bias”. Codice comando 0xA3.
void Set_BIAS_KS0713(void)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_BIAS);
}
Funzione “Power Control”. Codice comando 0x2F.
void Set_POWERC_KS0713(void)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_POWER_CONTROL);
}
Funzione “Set Static Indicator Mode”. Codice
comando 0xAC.
void Set_SIR_KS0713(void)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_SIR);
}
Funzione “Set Static Indicator Register”. Codice
parametro 0x00 (Vedere valore “Value”).
void Set_SIR_Value_KS0713(uchar Value)
{
Write_Comm_KS0713(Value);
}
Funzione “ADC Select”. I valori possibili che
può assumere il parametro ADC sono i seguenti:
• 0xA0, quindi direzione normale SEG1 → SEG132
• 0xA1, quindi direzione normale SEG132 → SEG1
void Set_ADC_KS0713(uchar Value)
{
Write_Comm_KS0713(Value);
}
mero di volte che si è premuto il pulsante,
esegue delle rotazioni dell’immagine specchiandole rispetto all’asse Y o all’asse X.
Dopo quattro pressioni consecutive, l’immagine ritorna alla condizione originale, priva cioè
di rotazioni.
Conclusioni
Abbiamo terminato lo studio del KS0713.
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
Funzione “SHL Select”. I valori possibili che può
assumere il parametro SHL sono i seguenti:
• 0xC0, quindi direzione normale COM1 → COM64
• 0xC8, quindi direzione normale COM64 → COM1
void Set_SHL_KS0713(uchar Value)
{
Write_Comm_KS0713(Value);
}
Funzione “Entire Display ON”. Codice comando 0xA5.
void Set_ON_All_LCD_Pixel(void)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_ON_ALL_LCD);
}
Funzione “Entire Display OFF”. Codice comando
0xA4.
void Set_OFF_All_LCD_Pixel(void)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_OFF_ALL_LCD);
}
Funzione “Reverse Display ON”. Codice comando
0xA6.
void Set_REV_Disp_ON(void)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_REVERSE_DISP_ON);
}
Funzione “Reverse Display OFF”. Codice comando
0xA7.
void Set_REV_Disp_OFF(void)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_REVERSE_DISP_OFF);
}
Funzione “Initial Display Line”. Codice comando
0x40 in “OR” con il valore di riga desiderato (Vedere valore “Value”).
void Set_Start_Line_KS0713(void)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_SET_START_LINE |
KS0713_Start_Line);
}
Funzione “Set Page Address”. Codice comando 0xB0
in “OR” con il valore di pagina desiderato (Vedere
valore “Value”).
void Set_Page_KS0713(void)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_SET_PAGE_ADD |
KS0713_Page);
}
Funzione “Set Colum Address MSB”. Codice comando
0x10 in “OR” con il valore di colonna (Nibble più
significativo) desiderato (Vedere valore “Value”).
void Set_Address_KS0713_MSB(void)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_SET_COL_ADD_MSB |
KS0713_Y_Address_MSB);
}
Funzione “Set Colum Address LSB”. Codice comando
0x10 in “OR” con il valore di colonna (Nibble meno
significativo) desiderato (Vedere valore “Value”).
void Set_Address_KS0713_LSB(void)
{
Write_Comm_KS0713(KS0713_SET_COL_ADD_LSB |
KS0713_Y_Address_LSB);
}
Come per gli altri controllori, il firmware
in codice sorgente può essere scaricato dal
sito della rivista ( www.elettronicain.it ) ed è
liberamente utilizzabile come punto di partenza per eventuali applicazioni differenti
dalla nostra.
Appuntamento quindi alla prossima uscita, in
cui analizzeremo un altro display dotato di un
controllore grafico molto potente: il T6963C. >
93
Web
http://www.zigbee.org
a cura della
Redazione
<
<
<
ZigBee è una delle
più recenti tecnologie utilizzate
per far comunicare
appare cchiature
elettroniche
via
radio a breve distanza. Come per il
Bluetooth, le speciﬁche di protocollo
e di sistema sono
state deﬁnite da un
consorzio di aziende, la ZigBee Alliance, il cui sito rappresenta il punto di partenza di tutte le ricerche
ed il punto di raccolta di tutti i risultati. Oltre alla deﬁnizione dell’architettura ZibBee,
vi si possono trovare gli aggiornamenti relativi a nuovi prodotti (sia componenti elettronici che semilavorati o ﬁniti) e le date degli eventi mondiali quali ﬁere o “open
house”, raduni, questi, di operatori del settore che vogliono veriﬁcare la compatibilità
e l’interoperabilità di prodotti e soluzioni nuove.
<
http://www.ember.com
.
..
http://www.telegesis.com
<
<
Elettronica In ~ n. 118 / 2007
.
..
<
<
Telegesis originariamente era un cliente Ember. In seguito divenne suo partner e oggi rappresenta un punto di riferimento
per i moduli “ZigBee embedded”. Fa parte della ZigBee Alliance, alla quale ha contribuito sviluppando un set di comandi
AT seriali tanto semplice e intuitivo quanto completo ed efﬁcace. Il modem ETRX2, facilmente utilizzabile da chiunque, è
il prodotto di punta e realizza la funzione di ricetrasmettitore
gestibile attraverso i citati comandi. Il sito, semplice nella graﬁca, è completo e dettagliato nonché di facile consultazione
e comprensione anche se, cose sempre in questi casi, è solo in
lingua inglese. Per l’acquisto di campioni e sistemi di sviluppo on line è disponibile una sezione di e-commerce.
<
<
<
<
Ember fa parte della ZigBee Alliance, all’interno della quale
occupa una posizione di alto livello. L’azienda ha incentrato
tutta la propria attività sulla realizzazione di circuiti integrati,
protocolli e sistemi di sviluppo speciﬁci per ZigBee e, ad oggi,
è sicuramente uno dei produttori di chip dedicati più importanti. Possiede una vasta esperienza nel settore dei sistemi
di comunicazione via radio a breve distanza, al punto che la
maggior parte delle speciﬁche deﬁnite dal consorzio ricalca
un protocollo proprietario sviluppato da Ember ancor prima
che esistesse la stessa Alliance. Co-fondatrice del consorzio,
l’azienda offre prodotti di livello qualitativo e tecnico elevatissimi. Rappresenta una scelta sicura per gli sviluppatori.
.
..
95
Mercatino
La bacheca degli annunci
Vendo:
•Auricolari ampliﬁcati per ascolto
ambientale a euro 8,00;
•Cufﬁa ampliﬁcata per ascolto
ambientale a euro 13,00;
•Cufﬁa ampliﬁcata accessoriata
per ascolto e osservazione ambientale a euro 25,00 (a parte
fornisco ulteriori accessori per
gli articoli sopradescritti);
•Cufﬁa con incorporata radio
stereo trasformabile in cufﬁa
a radiofrequenza per TV cufﬁa
microfonata, cufﬁa a ﬁlo, cufﬁa spia FM83MHz e da 88 a
108MHz a euro 18,00;
•Orologio da polso con incorporati cronometro e radio AM-FM
con auricolari a euro 8,00;
•Binocolo periscopio per avvenimenti sportivi, concerti, ecc
con incorporata radio AM-FM
separabile con altoparlante e
auricolare a euro 18,00;
•Microspia FM da 80 a 115MHz ricevibile da tutte le radio sopradescritte e da altre radio FM a euro 13,00;
•Minispia con trasmettitore e
ricevitore attraverso la rete a
220V a euro 25,00;
•Combinatore telefonico microfonato multifunzione manuale
o automatico a euro 25,00.
Contattare Pietro al numero di
telefono 0371-30418.
Vendo:
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ed il ricetrasmettitore. Contenuta in robusto contenitore professionale di alluminio anodizzato
(115 x 60 x 30 mm). Completa
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metri • sintonizza da 120 a 170
MHz circa, nuova. Il tutto a euro
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96
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a ditte del settore. Provincia di
Salerno.
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digitali a microcontrollore.
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NVM3060, 27xxx, 28xxx, 29xxx,
49xxx, PIC12C508, PIC16F84,
ecc...
Contattare Vittorio al numero
089-813042.
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usato, quattro lampade, timer,
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Il tutto a euro 80,00.
Contattare Gennaro al numero di
telefono 335-398994.
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•Schema elettrico del radioricevitore GELOSO modello
G76 RE;
•Schema elettrico dell’oscilloscopio da 3” DG 7/32 oppure 3BPI
della Scuola Radio Italiana;
•Schema elettrico del tester CHINAGLIA 1000 ohm/Vdc e Vac;
•Schema elettrico oppure lo
strumento completo dell’iniettore di segnali AF/BF modello
SIM 212 della Philips;
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transistor ASZ 16/17, AC 123,
128, 142 (4 o 5 pezzi per ogni
tipo).
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macchine elettriche a corrente
continua e alternata” anche se
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degli anni ‘70 circa con la sola
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ultrasuoni con uscita analogica
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con display uscita analogica 4~20mA + NC/NO alim.
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n. 118 / 2007 ~ Elettronica In
Più sicurezza in auto con Road Matrix
TM
Altissima tecnologia al servizio della sicurezza dell’automobilista. Dotato di GPS, telecamera e registratore video,
segnala quando si oltrepassa la linea bianca che delimita la carreggiata, registra le immagini in caso di incidente e,
in coda, avvisa quando il veicolo che precede riprende la marcia.
Allarme superamento
striscia bianca
Registrazione video in
caso d incidente
Segnalazione avanzamento
del veicolo che precede
499.00
IVA inclusa
Road MatrixTM, tecnologia all’avanguardia in auto
Questo sistema utilizza una telecamera il cui scopo è quello di monitorare continuamente la strada e le linee di demarcazione della corsia impegnata attivando un
allarme acustico in caso di colpi di sonno o pericolose disattenzioni. Le immagini
riprese dalla telecamera vengono registrate su memoria digitale in modo da offrire,
in caso di incidente, una sequenza video dello stesso (12 secondi prima e 6 secondi
dopo, attivazione automatica mediante sensore d’impatto). Le immagini riprese
vengono anche utilizzate per avvisare, in caso di coda, quando il veicolo che precede
riprende la marcia. Tutte queste funzioni sono assistite da GPS, che rileva la velocità
dell’autovettura, e da speech processor che genera gli avvisi vocali.
Segnalazione LDWS (Line Departure Warning System)
Quando il veicolo si sposta troppo su un lato della corsia (con il rischio di oltrepassare
la linea bianca di demarcazione), il dispositivo genera un allarme sonoro; tale funzione
si attiva automaticamente quando si supera una speciﬁca velocità (rilevata dal GPS).
Black Box - Registrazione video
Le immagini riprese dalla telecamera vengono registrate in loop su una memoria
digitale. In caso d’incidente un sensore inerziale blocca la registrazione in modo da
mantenere in memoria una sequenza di 18 secondi (12 secondi prima e 6 secondi
dopo l’impatto). Oltre alle immagini vengono registrati i dati forniti dal GPS (ora,
velocità, ecc.)
Avviso avanzamento colonna
In caso di coda per rallentamenti o di fermata ad un semaforo, il sistema avvisa
vocalmente quando il veicolo che precede riprende la marcia se entro due secondi anche la vostra vettura non si rimette in moto.
Avviso di guida prolungata e altre funzioni
Ogni ora il sistema informa vocalmente da quanto tempo state guidando in modo
da poter valutare se è il caso di fare una sosta. Il sistema genera una serie di
messaggi e segnalazioni acustiche in concomitanza con una serie di eventi speciﬁci (partenza, acquisizione segnale GPS, superamento limite di velocità, ecc.).
I messaggi vocali sono in lingua inglese mentre tutte le funzioni sono impostabili,
dalla velocità di attivazione del dispositivo LDWS, alla soglia del sensore di
movimento.
Caratteristiche modulo base: alimentazione 12 Vdc; consumo 300 mA; temperatura di lavoro -20°C + 70°C; dimensioni 74 x 139 x 32mm; peso 120 g.
Caratteristiche telecamera: alimentazione 12 Vdc; consumo max 100mA; temperatura di lavoro -30°C + 80°C; dimensioni 71,5 x 67 x 39mm; peso 50g.
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Disponibili presso i nostri Rivenditori o nel nostro punto
vendita di Gallarate (VA). Caratteristiche tecniche e vendita
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Dispositivi GSM
per Controlli Remoti
Tutti i prezzi sono da intendersi IVA inclusa.
Per controllare, attivare e veriﬁcare in modalità remota sfruttando le reti GSM
che coprono capillarmente tutto il territorio nazionale. Tutti i dispositivi vengono
forniti montati e collaudati e sono certiﬁcati CE-R&TTE.
- Telecontrollo GSM bidirezionale
€
192,
con antenna integrata
Sistema di controllo remoto bidirezionale che sfrutta la rete GSM per le attivazioni ed i controlli. Conﬁgurabile con
una semplice telefonata, dispone di due uscite a relè (230Vac/10A) con funzionamento monostabile o bistabile e di
due ingressi di allarme optoisolati. Possibilità di memorizzare 8 numeri per l’invio degli allarmi e 200 numeri per la
funzionalità apricancello. Tutte le impostazioni avvengono tramite SMS.
Caratteristiche tecniche: Alimentazione: 5÷32 Vdc • Assorbimento massimo: 500mA • Antenna GSM bibanda integrata •
GSM: Dual Band EGSM 900/1800 MHz (compatibile con ETSI GSM Phase 2+Standard) • Dimensioni: 98 x 60 x 24 (L x W x H)
mm. Il prodotto viene fornito già montato e collaudato.
<TDG33>
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Telecontrollo GSM bidirezionale
€
218,-
Unità di controllo GSM con due ingressi fotoaccoppiati e due uscite a relè. Utilizzabile sia per attivare a distanza qualsiasi apparecchiatura che per ricevere messaggi di allarme. In modalità apricancello è in grado di
memorizzare ﬁno ad un massimo di 100 utenti. Ideale per realizzare impianti antifurto per abitazioni e attività
commerciali, car alarm, controlli di riscaldamento/condizionamento, attivazioni di pompe e sistemi di irrigazione, apertura cancelli, controllo varchi, circuiti di reset, ecc. Fornito montato e collaudato.
<STD32>
Caratteristiche tecniche: Frequenza di lavoro: GSM bibanda 900/1.800MHz • Funzione apricancello a costo zero • 2 ingressi
optoisolati • 2 uscite a relé (bistabile o astabile) • 5 numeri abbinabili per allarme • 100 numeri abbinabili per apricancello •
Carico applicabile alle uscite: 230V, 5A • Alimentazione: 5÷32V • Assorbimento massimo: 550mA.
€
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<TDG34>
Apricancello GSM
con antenna integrata
Dispositivo di controllo GSM da utilizzare in abbinamento ai sistemi di apertura dei cancelli elettrici. Il funzionamento è molto semplice: il
cancello può essere azionato effettuando
una chiamata con il proprio cellulare al numero della SIM Card inserita nell’unità GSM. La
chiamata non avrà mai risposta (in questo modo non
si consuma neppure uno scatto) ma il dispositivo invierà un comando alla centralina di controllo del cancello che
provvederà ad aprirlo o chiuderlo. Gestione degli utenti da remoto
mediante SMS (è necessario conoscere la password) oppure in locale tramite
PC con apposito software di conﬁgurazione. Alimentazione 12÷24 Vdc selezionabile mediante jumper. Antenna integrata su CS.
€
165,
-
0051
<TDG37>
MODEM GSM CON INTERFACCIA USB
Compatto modem utilizzabile in tutte le applicazione nelle quali si ha la necessità di effettuare trasmissioni dati sfruttando
la rete mobile GSM. È dotato di porta USB che ne permette l’interfacciamento a qualsiasi PC o Notebook provvisto di tale periferica. L’alimentazione del dispositivo
è fornita direttamente dalla connessione USB.
Caratteristiche tecniche: Modulo bibanda GSM/GPRS Telit: Frequenze
900/1800 MHz • Potenza RF: 2W (900 MHz), 1W (1800 MHz) • Alimentazione:
5V (tramite porta USB) • Assorbimento a riposo: 30 mA • Assorbimento in connessione: 250mA • Interfaccia dati: USB1.1 e USB2.0 • Antenna: bibanda, integrata su CS.
TELECONTROLLO GSM BIDIREZIONALE
CON ANTI-JAMMER
<TDG38>
0051
€
192,-
Sistema di teleallarme e controllo remoto GSM
dotato di funzione anti-Jammer, da abbinare a
qualsiasi impianto antifurto. Il dispositivo può
funzionare sia in modalità tradizionale (simile al
TDG33) che in modalità anti-Jammer (in questo
caso è necessario utilizzare due schede).Il sistema
garantisce la massima sicurezza veriﬁcando periodicamente il corretto funzionamento dell’impianto radio: in caso di manomissione o disturbo interviene la seconda
unità GSM che invia i messaggi di allarme.
TELECONTROLLO
GSM ESPANDIBILE
€
219,-
<TDG36>
0051
Permette, tramite SMS, di comandare ﬁno a 72 utilizzatori e di leggere altrettanti
ingressi digitali, oltre a 2
ingressi analogici (0-3,6V).
Può funzionare come teleallarme e
inviare, a un massimo di 8 numeri telefonici, un SMS, una telefonata o entrambe
le segnalazioni, quando gli ingressi rilevano la
condizione di allarme. L’accesso al sistema è protetto da password per impedire l’utilizzo da parte di estranei.
Caratteristiche tecniche: Modulo GSM: GM862 QUAD Telit; GSM: QUAD
band EGSM 850-900/1800-1900 MHz compatibile con ETSI GSM Phase 2+
Standard • Potenza di uscita: - Class 4 (2 W @ 850-900 MHz); - Class
1 (1 W @ 1800-1900 MHz) • 8 uscite digitali on-board espandibili a 72
mediante interfaccia FT473 • 8 ingressi digitali on-board espandibili a
72 mediante interfaccia FT488 • Numero massimo espansioni: 8 OUT/IN;
SMS di allarme • Alimentazione: 5-32Vdc, 300mA.
COMBINATORE
TELEFONICO GSM
CON AUDIO
210,-
€
Compatto combinatore GSM
da abbinare a qualsiasi impianto antifurto domestico. Dispone di due canali con messaggi vocali
con 8 numeri per canale. Possibilità di invio
chiamate vocali o messaggi SMS. Completo di
contenitore plastico e antenna integrata su
circuito stampato. Alimentazione 12 Vdc.
0051
<TDG35>
Caratteristiche tecniche: Combinatore telefonico GSM a due canali • 2
messaggi vocali da 10 secondi • 5 cicli di chiamata per canale • 2 Ripetizioni del messaggio • Invio messaggio vocale o SMS • Segnalazione di
campo di presenza GSM • Blocco allarme da remoto • Programmazione
dei numeri su SIM • Riconoscimento chiamata a buon ﬁne.
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