Scrambler audio ad inversione di tempo.

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Introduzione

E’ passato un anno circa, da quando ho sottoposto alla vostra attenzione il pic 16f1705 con le sue straordinarie potenzialità. In particolare se vi è sfuggito, vi invito a visitare le seguenti due pagine, dove ho descritto con degli esempi pratici cosa è possibile ottenere da questo piccolo grande pic.

IL DAC DEL PIC 16F1705

ECO DIGITALE CON PIC 16F1705

Continuando ancora nella stessa scia, oggi vi propongo ancora lo stesso identico circuito della volta precedente, ma con un software diverso, in grado di implementare una nuova funzione che nel mondo delle telecomunicazioni è chiamata “scrambler”; ossia un circuito che in qualche modo rende la voce incomprensibile prima di essere trasmessa via radio o via filo.

Sugli scrambler esiste una vasta documentazione sul web, e se ne avete voglia anche su questo sito è presente un mio precedente articolo, dal titolo “Semplice scrambler d’altri tempi” che affronta tale argomento.

“Semplice scrambler ad inversione di banda”

Descrizione

Questo nuovo circuito opera sempre in bassa frequenza, ma la differenza sostanziale con lo scrambler dell’altra volta, sta nel fatto che l’elaborazione del segnale audio è completamente digitale. Infatti, chi si occupa di svolgere tutte le operazioni necessarie al corretto funzionamento del circuito è un microcontrollore, che nel caso specifico è un pic 16F1705 prodotto dalla Microchip.

Come avete letto nel titolo, forse non del tutto appropriato, lo scrambler in oggetto inverte l’audio nel tempo. Più semplicemente effettua una registrazione di due secondi circa, e successivamente la riproduce, però in reverse, cioè al contrario di come è stata registrata. Naturalmente, anche se la durata della registrazione è di soli due secondi, il funzionamento dello scrambler non è discontinuo ma continuo e senza interruzioni.

Ciò è possibile grazie all’adozione di una memoria esterna di 64 Kbyte di tipo SRAM, la 23LC512, di tipo statico ad accesso randomico. Tale memoria è gestita dal software del pic in modo particolare. Infatti, per poterla utilizzare in modo continuo, viene letta/scritta in entrambe le direzioni, cioè dalla locazione più bassa “zero” a quella più alta “65535”, e poi al contrario, dalla locazione più alta a quella più bassa.

Questo andare avanti indietro sulla memoria, avviene in continuazione fin tanto che il circuito è alimentato. In altre parole l’intera durata del messaggio da scramblerare viene suddiviso in tanti segmenti di due secondi ciascuno e poi invertito segmento dopo segmento. Naturalmente questo avviene locazione per locazione, leggendo prima il dato da inviare al DAC registrato nella passata precedente, e successivamente scrivendo il dato proveniente dall’ADC della passata attuale.

Sperando di essere più chiaro, a seguire vi riporto anche un grafico che rappresenta temporalmente le operazioni eseguite fin qui descritte.

SCRAMB_Graf

Qualcuno starà già pensando di registrare il segnale scramblerato con uno dei tanti software per computer, per poi riprodurlo in reverse, ma l’operazione non darebbe i risultati sperati. Infatti, l’audio verrebbe si riprodotto in chiaro, ma dalla fine del discorso all’inizio del discorso e pure spezzettato, con pezzi di due secondi mischiati tra loro, che rendono comunque impossibile decifrare il senso del discorso. Provare per credere; e comunque non sarebbe una decodifica in tempo reale.

Grazie al clock di 32 MHz generato internamente dal pic, ogni operazione completa di lettura/scrittura, di ogni singola locazione di memoria, richiede un tempo fisso di circa 33 uS, che moltiplicato per le 65536 locazioni fa 2 secondi circa, che è appunto la durata di ogni segmento di registrazione. Di conseguenza la frequenza di campionamento equivale a circa 30 KHz, che, unitamente al DAC da 8 bit del pic, permette di ottenere una buona qualità audio di riproduzione.

Per effettuare delle prove e per darvi un’idea di cosa si ascolta, ai due link seguenti sono presenti due file WAV, dove potrete ascoltare nel primo il segnale scramblerato e nel secondo il segnale in chiaro.

Segnale audio Scramblerato

Segnale audio in chiaro

Il cortissimo bip che si ascolta ogni 4 secondi circa, dalla durata di 9 mS circa, è costituito da 16 impulsi stretti, che producono un segnale a 1777 Hz circa, ed è generato dal pic durante la codifica, ed esattamente tutte le volte che l’esplorazione della memoria SRAM passa per la locazione numero zero, vedi fig.1.

SCRAMB_onda

Questo accorgimento si rivela indispensabile durante la decodifica, perché permette di sincronizzare la SRAM col segnale scramblerato da decodificare e di riottenere una riproduzione comprensibile.

In pratica in fase di decodifica, tutte le volte che il pic rileva la presenza del bip, il software di lettura/scrittura punta alla locazione di memoria numero zero, e prosegue di pari passo andando ad occupare in perfetto sincronismo, le stesse locazioni di memoria occupate durante la codifica, permettendo una comoda e perfetta riproduzione del segnale audio in chiaro e con continuità.

Questo naturalmente, qualche anno fa, avrebbe richiesto l’impiego di un ADC e di un DAC esterno, ed il circuito sarebbe stato ben più complesso di quello che vi sto proponendo, ma grazie al pic utilizzato, dalle caratteristiche veramente sorprendenti, che ospita al suo interno sia L’ADC che il DAC , il circuito esternamente si presenta molto semplificato e ridotto a pochi componenti passivi.

SCRAMBLER_SCHE

Forse tra qualche anno, quando il pic disporrà anche di una sua memoria SRAM interna di adeguate capacità, non sarà più necessaria nemmeno la SRAM esterna; staremo a vedere.

ScraPcbRame

ScraPcbComp

Circuito elettrico

Non l’ho ancora detto, ma il circuito in esame è perfettamente reversibile come il precedente ad inversione di banda. Quindi se iniettiamo all’ingresso del pic un segnale in chiaro, tenendo chiuso l’interruttore I1, otterremo all’uscita un segnale scramblerato. Se invece iniettiamo all’ingresso del pic un segnale scramblerato, tenendo aperto l’interruttore I1, otterremo all’uscita un segnale in chiaro.

Il partitore resistivo costituito dalle due resistenze da 15 Kohm ciascuna collegate al pin 12 del pic, fornisce la tensione di riferimento massima al convertitore analogico digitale interno, pari a ½ della tensione di alimentazione, in questo caso 2,5V che potrete verificare con un multimetro. Per completezza, la tensione di riferimento minima è pari a zero, cioè massa ed è impostata dal software del pic.

Il potenziometro da 100 Kohm collegato al pin 7 del pic, ossia all’ingresso di bassa frequenza per il segnale audio, fornisce una tensione di riferimento il cui valore può essere compreso tra 1 e 1,4V circa. Non preoccupatevi, piccole differenze di tale valore non compromettono il corretto funzionamento del circuito, ma se volete essere più precisi e ne avete la possibilità, vi consiglio di visualizzare sul vostro p.c. o su un oscilloscopio il segnale scramblerato, e se occorre intervenire sul potenziometro, fino ad ottenere un segnale quanto più possibile centrato tra gli impulsi di sincronismo, vedi fig.1.

Al pin 8 è presente il segnale audio in uscita dal DAC, che seguito da un semplice filtro passa basso del primo ordine, restituisce un segnale di bassa frequenza sufficientemente pulito, con un’ampiezza massima di 120 mVpp.

I pin 10-11-3 e 2 del pic, fanno capo ad una interfaccia hardware interna del pic chiamata SPI “Serial Peripheral Interface”, grazie alla quale in modo abbastanza semplice e veloce, avviene il trasferimento seriale dei dati in entrambe le direzioni, sia verso la SRAM che verso il pic.

Più dettagliatamente, il pin 11 svolge la funzione di “chip-select”, ossia abilita la SRAM al trasferimento dei dati, molto utile soprattutto quando le SRAM esterne dovessero essere più d’una. I pin 10 e 3, rispettivamente d’ingresso e d’uscita, veicolano appunto i dati da ricevere o da trasmettere dalla/alla SRAM. Il segnale sul pin 2 infine, scandisce il clock sia in fase di ricezione che di trasmissione, e lavora ad una frequenza di 2 MHz, ogni impulso dunque ha durata pari a 250 nS.

Collaudo

Nel circuito non vi sono punti di taratura, per cui dopo aver dato alimentazione il funzionamento deve essere immediato. Occorre soltanto fare in modo che il segnale di bassa frequenza all’ingresso del pic non superi i 2 Vpp, tale evento comunque non pregiudicherebbe il corretto funzionamento del circuito, ma solo l’insorgenza di piccole distorsioni dovute alla tosatura del segnale in eccesso.

Tale operazione si può portare a termine ad orecchio, basta dosare il livello del segnale in ingresso, fino a quando non si ascoltano più le distorsioni di cui prima. Se però si dispone di un oscilloscopio, bisogna fare in modo che il segnale scramblerato in uscita dal pic visualizzato sullo schermo, non superi il livello degli impulsi di sincronismo generati internamente dal pic, vedi fig.1.

Software

Il software per il pic l’ho scritto in assembler col programma “MPLAB V8.92” ed al link seguente potrete prenderne visione.

SCRAMBLER.asm

SCRAMBLER.hex

Per renderlo più leggibile e comprensibile, ho cercato di aggiungere quanti più commenti possibili, ma se occorrono ulteriori chiarimenti non esitate a contattarmi. Vi invito ad approfondire questo linguaggio di basso livello, che pur chiamandosi così, consente elevatissime prestazioni e grandi velocità di esecuzione, più ed anche meglio di tanti altri linguaggi definiti di alto livello.

Per concludere, vorrei precisare che l’impiego di tali dispositivi per usi radioamatoriali è illegale, potrete però modificare il progetto a fini sperimentali e per studio.

Spero di aver detto tutto il necessario ed auguro a tutti voi buon lavoro e soprattutto buon divertimento.

Francesco Mira.

IT9DPX – #13

(Articolo visitato: 94)

Encoder DTMF con pic 16F1705

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Introduzione

La storia continua, ancora un articolo al sapore di pic. Neanche io pensavo di dovermene più occupare ma sbagliavo. E’ stato un mio caro amico radioamatore, col quale da tempo condivido la passione per questi microcontrollori, che mi ha invogliato a portare a termine il progetto che mi accingo subito ad illustrarvi.

Ancora una volta torna prepotentemente il pic 16F1705, questa volta nelle vesti di generatore di segnali DTMF. Nulla di nuovo evidentemente, ma questo circuito all’occorrenza potrebbe essere impiegato in sistemi più o meno complicati, senza l’ausilio di integrati dedicati, riducendo così di molto la complessità circuitale; oppure, essere solamente e semplicemente oggetto di studio, per applicazioni e sviluppi diversi da quello attuale.

Bene, non ripeto qui le virtù di questo piccolo gioiello chiamato 16F1705, ma vi riporto i link del mio precedente articolo, in cui ne ho parlato più diffusamente.

IL DAC DEL PIC 16F1705

ECO DIGITALE CON PIC 16F1705

Descrizione

Brevemente, com’è noto ai più, e con riferimento alla tabella che segue, i DTMF sono dei segnali costituiti da coppie di toni ben precisi; per poterli riprodurre in modo corretto, ho prima digitalizzato tali toni con una frequenza di campionamento di 32 Khz e successivamente ho registrato nella memoria del pic solo i dati relativi ad un’onda intera di ognuno di essi.

dtmf_toni_bf

Alla pressione di un qualsiasi tasto, una routine di lettura, non fa altro che leggere in modo continuo i dati relativi alle due onde corrispondenti, eseguirne la somma ed inviare il risultato ottenuto al convertitore DAC, ottenenso così la riproduzione del corrispondente segnale DTMF.

La qualità dei segnali DTMF generati è veramente buona, ed un semplice filtro passa basso all’uscita del DAC del pic è già sufficiente ad eliminare eventuali segnali spuri. Per testarne la bontà, ho inviato tali segnali alla scheda audio del mio p.c. dandoli in pasto all’ottimo software “Spectrum Lab” di “DL4YHF” Col quale è possibile misurare la frequenza di ogni singolo tono generato, ed ognuno di essi si discosta dal valore standard al massimo di 10 Hz.

Dopo questo test, ho inviato i segnali generati ad una scheda elettronica di una chiave DTMF, impiegante il famoso decoder MT8870; ed i toni sono sempre stati decodificati correttamente senza alcun errore.

Chi volesse utilizzare i dati registrati, compresa la routine di riproduzione su un pic diverso, può farlo inviando i dati da riprodurre al modulo PWM anziché al DAC come in questo caso.

dtmf_schema

Non esistono pcb o foto della bread board che ho usato per le mie prove, ma potete fidarvi, il funzionamento è assicurato, del resto fa tutto il software e non vi sono componenti particolari. Credo di non dover aggiungere altro, come vedete dallo schema elettrico, oltre al pic ed alla tastiera c’è solo il filtro RC. Il file asm è corredato da molte indicazioni, ma se vi occorrono ulteriori chiarimenti non esitate a contattarmi……… Saluti e buon divertimento.

DTMF_asm

DTMF_hex

IT9DPX #135

(FRANCESCO M.)

(Articolo visitato: 318)

ECO DIGITALE

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Introduzione

Salve.
Un mese fa circa, sempre sulle pagine di questo sito, vi ho parlato di alcune mie prove fatte col 16F1705, che per le sue dimensioni e per le sue potenzialità ho definito “il piccolo gigante”. Non poteva non esserci un seguito, quindi, adesso desidero tornare sull’argomento per illustrarvi alcuni ampliamenti al progetto precedente, che lo rendono ancora più accattivante.
Infatti, oltre all’attivazione del DAC che abbiamo già visto, attivando anche l’interfaccia SPI e l’ADC del pic, e con l’aggiunta di una memoria esterna di tipo SRAM, è stato possibile ottenere un “Eco digitale”.

Descrizione

In poche parole, un segnale audio inviato all’ingresso dell’ADC del pic, viene campionato e memorizzato nella SRAM esterna, e successivamente dopo un tempo prefissato, riletto dalla SRAM per essere inoltrato al DAC del pic, ottenendo in questo modo una riproduzione del segnale precedentemente registrato, traslato nel tempo con un ritardo impostabile.

L’effetto finale, per tempi inferiori a 100mS, potrebbe risultare anche gradevole. Per darvi un’idea di cosa si ascolta, ho inviato ad un amplificatore sia il segnale diretto sia quello ritardato, e qui potete ascoltare il file audio che ho registrato, dove ogni dieci secondi noterete un incremento del tempo di ritardo.

All’inizio della registrazione il ritardo è di 11 mS, mentre alla fine di 165 mS circa. Non sono andato oltre con la registrazione, anche se con la memoria usata il ritardo massimo ottenibile e di 3 sec circa, e con tali valori non si ascolta più un eco ma due fonti sonore distinte contemporaneamente.

Col diagramma di flusso che segue, intendo illustrarvi ciò che accade ai dati durante l’elaborazione.
Ovviamente maggiore sarà la porzione di memoria utilizzata, maggiore sarà il tempo di ritardo dell’eco.

EcoDiagramma

Una piccola curiosità, collegando con una resistenza da 10 Kohm circa, l’uscita del DAC con l’ingresso del ADC, si realizza un anello chiuso, ottenendo in questo modo più echi che si susseguono l’un l’altro che si affievoliscono fino ad annullarsi.

Fin qui per grandi linee le caratteristiche di funzionamento del circuito, che potete osservare nella figura che segue, dove ho inserito qualche riferimento in più per renderlo maggiormente leggibile. I due pulsanti se premuti, incrementano o decrementano il tempo di ritardo con step di 11 mS, mentre il led segnala col suo impulso luminoso l’avvenuta variazione. Infine in basso a destra il connettore per la programmazione del pic in modalità ICSP.

EcoSch

Nella foto che segue è visibile il PCB, che ho eseguito evidentemente con metodi tradizionali. Se il PCB non è venuto più ingarbugliato di quanto lo è già, non è stato per merito mio, ma per merito di una interfaccia che non conoscevo e che si chiama PPS “peripheral pin select”.

EcoPcbComp

EcoPcbRame

Attivando questa interfaccia, mi è stato possibile infatti, assegnare un qualunque pin del pic, ad una qualunque interfaccia interna del pic. In questo modo, durante la fase di realizzazione del PCB, per evitare degli incroci o ingarbugliamenti con le piste di collegamento tra pic e SRAM, è stato possibile assegnare ad un pin piuttosto che ad un’altro, il collegamento alla periferica SPI, al DAC e all’ ADC del pic.
Anche se potrebbe sembrarlo, non è affatto complicato gestire la PPS del pic, e per ulteriori approfondimenti vi invito a leggere il datasheet del pic in questione.

Voglio precisare che la fedeltà dell’audio riprodotto è buona. Anche se ogni campione è di 8 bit e la frequenza di campionamento si aggira intorno ai 25 KHz, il segnale è perfettamente intellegibile.

Non escludo la possibilità di far lavorare la SPI con un clock maggiore, al fine di aumentare la frequenza di campionamento, o di usare un ADC ed un DAC a 16 bit, al fine di ottenere una qualità audio migliore. Ma questo mio scritto vuole essere solo uno stimolo ed uno spunto per chi volesse cimentarsi in progetti più complessi ed elaborati.

Clicca qui per il file asm
Clicca qui per il file hex

Buon divertimento.
Saluti.

Francesco.
it9dpx
#135

(Articolo visitato: 774)

IL DAC del 16F1705

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Introduzione

Eccomi ancora una volta a parlarvi di una mia recente esperienza che desidero condividere con voi. Si tratta di alcune prove fatte con un nuovo pic, nuovo almeno per me, la cui sigla è 16F1705, un piccoletto da 7+7 pin, ma con un cuore così grande da rimanerne sbalordito.
Il mio interesse per questo piccolo gigante è nato per caso, dopo essermi accorto spulciando il sito ufficiale della Microchip, che tra tutte le altre cose, a bordo ospita anche un DAC ossia un convertitore digitale analogico da 8 bit.
Poca cosa direbbero in tanti ma a me è subito piaciuto, soprattutto per le sue piccole dimensioni e per la sua grande flessibilità. Immediatamente ho anche fantasticato sulle possibili applicazioni offerte da tale opportunità, pensando ad uno scrambler, ad un oscillatore seno-coseno, ad un generatore di forme d’onda programmabile ed altro ancora.

L’interno

Elencarvi i vari blocchi interni che sono davvero tanti non credo sia il caso, chi lo desidera può scaricarsi il datasheet dal sito della Microchip che ho trovato molto chiaro, completo ed esaustivo.
Quindi come prima cosa, me ne sono procurato subito uno, ed ho fatto alcune prove, con risultati che a me sembrano molto interessanti e di cui vi illustro più avanti i vari aspetti, sperando di non tralasciare nulla.
Lo schema utilizzato per le mie prove, se di schema si può parlare, è visibile nella figura che segue, come vedete è davvero ridotto all’osso, infatti non c’è niente oltre al pic, nemmeno il quarzo per il clock da 32 Mhz, che viene generato internamente e più avanti vedremo come.

16F1705_schema

16F1705_breadboard

Così come suggerito nel datasheet, vista l’alta impedenza d’uscita del DAC, è consigliabile usare un buffer, ed in questo caso ho preferito utilizzare uno dei due amplificatori operazionali interni al chip, seguito da un semplice filtro passa basso RC, che rende la già molto precisa sinusoide, quasi perfetta, eliminando la leggera gradinatura del segnale presente sul pin 8. Vedi foto.

16F1705_out_bf

La parte che ci interessa approfondire l’ho copiata dal datasheet, ed è rappresentata nello schema a blocchi che segue, dove nella parte centrale è visibile il convertitore DAC vero e proprio; nel lato sinistro la parte che riguarda la selezione della tensione di riferimento positiva e negativa per il DAC, a destra in basso le uscite utilizzabili ed in alto gli otto bit da convertire.

16F1705_DAC

Software

Per la scrittura e la simulazione del software ho usato “MPLAB V8.92”, mentre per la scrittura del pic ho usato “propic2“ abbinato al software “melabs Programmer 4.52 beta”.
A fine articolo troverete anche il file ASM che ho corredato di alcune indicazioni per renderlo più leggibile, ma se qualcosa ho dimenticato me ne scuso ed eventualmente su richiesta cercherò di rimediare.
Voglio solo precisare che la tabella dei dati nel file ASM, contiene solo i valori del seno compresi tra 0° e 90°, gli altri valori tra 90° e 180° essendo speculari ai precedenti, li ho ottenuti leggendo la tabella al contrario da 90° a 0°. Lo stesso discorso vale per la parte negativa della sinusoide, dove i dati ricavati dalla tabella sono di volta in volta sottratti al valore 254, ottenendo in questo mado anche i valori da 180° fino a 360°.

Sinusoide

I valori che leggete in tabella sono ottenuti moltiplicando il seno dell’angolo per 100 e sommando il risultato ottenuto a 127, in questo modo la sinusoide sarà centrata a circa ½ della VCC.
In questo caso ho considerato tutti i valori tra 0° e 360° ottenendo una frequenza della sinusoide di circa 556 Hz, ma i risultati sarebbero ancora accettabili anche prendendo solo i valori pari, o solo i dispari, ottenendo ovviamente un valore di frequenza doppio.

Insomma, come accade sempre in questi casi, non ci sono limiti alla fantasia, e si possono implementare con questo DAC anche le cose più stravaganti, come generare un segnale di forma prestabilita ed assolutamente originale.

Nella figura seguente è invece visibile lo schema a blocchi che genera il clock, con evidenziato il percorso della logica che permette di generare 32 Mhz partendo da un riferimento di appena 500 Khz, si capisce come seguendo logiche diverse si possa scendere fino a 31,25 Khz.

16F1705_osc_clock

Qui per vedere il file asm.
Qui per il file hex.

Per qualunque chiarimento non esitate a contattarmi.
Saluti e buon divertimento.

Francesco.
it9dpx
#135

(Articolo visitato: 933)

Lettura impulsi contatore enel e registra consumi

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Introduzione

Ormai da parecchio tempo su tutto il territorio nazionale, l’enel ha sostituito i vecchi contatori di tipo elettromeccanico con dei nuovi contatori di tipo digitale. Con il bravo display di cui sono dotati, è possibile tra tutte le altre cose, visualizzare la potenza istantanea erogata in quel momento, ma la cosa che subito attira l’attenzione di chi osserva, sono senza dubbio i due led rossi che lampeggiano più o meno con cadenza regolare.

Sin dall’inizio, cioè subito dopo che ne hanno installato uno anche a casa mia, ho cercato di trovare delle indicazioni utili, per dare un senso a questi enigmatici lampeggi, e sul web non è stato difficile trovare pagine e pagine dedicate alla spiegazione di questo mistero.

Molto sinteticamente, i due led comunicano al mondo esterno, la potenza erogata in quel momento, e più precisamente il led in alto la potenza attiva, quello in basso la potenza reattiva.

Nel dettaglio, trascurando la durata dell’impulso stesso in quanto ininfluente, il tempo tra un impulso ed il successivo è inversamente proporzionale alla potenza assorbita dall’impianto di casa in quel preciso istante, e con la seguente formula P=3600/t, possiamo determinarne con buona approssimazione il suo valore.

Questo, potremo farlo in qualunque momento della giornata per gioco o per curiosità, semplicemente usando un cronometro ed una calcolatrice. Ma sempre sul web, ho trovato un interessante articolo in cui l’autore, usando il proprio p.c. ed il proprio mouse modificato con una fotoresistenza, è stato in grado di misurare il tempo tra tali impulsi, determinare il valore della potenza e riportarlo su un grafico in excel, in modo tale da poterne leggere l’andamento nell’arco della giornata.

Ecco il link :
http://www.portalsole.it/casaenergia/misuraconsumi-elettrici.html

Alla fine dell’articolo, ho pensato quasi subito, alla possibilità di far eseguire lo stesso lavoro non ad un p.c. poco pratico ed ingombrante, ma ad un microcontrollore, molto più piccolo, di facile alimentazione ed installazione.

Del resto non servono ne grandi capacità di calcolo ne grandi velocità d’esecuzione, ma solo la possibilità di cronometrare tra due impulsi consecutivi, eseguire il semplice calcolo di cui prima, salvare il risultato su una eeprom, e dopo due o tre giorni di registrazione, riversare i dati così raccolti su un p.c. e rappresentarli su un grafico per un’agevole lettura ed interpretazione.

Funzionamento

Bene, dopo alcune settimane l’idea ha preso forma, e nella foto che segue potete osservarne alcuni aspetti; dove sono visibili oltre al pic, il quarzo, la eeprom, il led verde, il connettore per la seriale ed i due pulsanti, uno per avviare la registrazione e l’altro per riversare tutto sul p.c.

impulsiC.S

Le dimensioni contenute e l’esiguo numero di componenti usati, sono la diretta conseguenza dell’uso del microcontrollore programmato in modo opportuno, su cui gravano tutti i compiti da eseguire appresso elencati:

a) Implementare un cronometro con risoluzione di 1ms.

b) Eseguire la lettura tramite il fotodiodo.

c) Eseguire i calcoli.

d) Salvare i risultati sulla eeprom.

e) Implementare una porta seriale.

f) Trasferire i dati dalla eeprom al p.c.

Ecco il marchingegno in funzione…….

impulsi_collegato

Il corretto funzionamento è confermato dal led verde sulla basettina, che lampeggia in sincronia con il led rosso sul contatore, questo accade solo quando il fotodiodo è posizionato correttamente sul led rosso del contatore.

La registrazione può essere interrotta in qualsiasi momento togliendo alimentazione al circuito, oppure, si interrompe automaticamente dopo che lo spazio sulla eeprom è completamente esaurito, evento segnalato dal led verde che rimane acceso fisso.

Sembra molto, ma il microcontrollore usato in questa occasione, un pic 16F88, può fare molto di più.

impulsi_S.E

Nella figura che segue invece, è visibile una parte del grafico che è venuto fuori, dalla registrazione eseguita sul cantatore di casa mia durata tre giorni.

grafico

I picchi con cadenza regolare, presenti praticamente sempre, sono dovuti alla potenza assorbita dal riscaldatore del mio acquario, dove all’interno la temperatura non scende mai sotto 26 °C circa.

Durante le ore notturne, escludendo i picchi del riscaldatore, rimane la sola potenza assorbita dall’alimentatore del citofono, durante le ore diurne invece e per brevi periodi, ai picchi di cui prima, si sommano gli effetti della potenza assorbita dal lampadario, dal frigorifero o da entrambi contemporaneamente.

Insomma, dal grafico si possono trarre anche altre informazioni relative alle nostre abitudini quotidiane ed all’uso di alcuni elettrodomestici, come il ferro da stiro, la lavatrice, etc.

Non so in quale misura può essere utile un indagine di questo tipo, ma io l’ho trovata interessante ed anche divertente.

Se volete lasciare dei commenti ho avete delle curiosità o richieste da fare contattatemi pure, vedrò di accontentarvi.

Questo articolo è presente anche su:
http://www.electroyou.it/francopic/wiki/misura-impulsi-contatore-enel-e-registra-consumi

Saluti.

IT9DPX – #135 – (FRANCESCO M.)

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