Questo MD è di tipo “MOTION” ossia, deve essere tenuto sempre in movimento per segnalare un oggetto sepolto nel terreno, perché altrimenti dopo alcuni secondi il suono cessa. Dispone di due controlli di sintonia, quello grossolano e quello fine, viene alimentato da due batterie da nove volts collegate in serie, ma il consumo durante il funzionamento non supera i 35 mA.

Consente un’agevole ricerca (se viene costruito il “palo” come indico nel disegno) perché è leggero e bilanciato, normalmente non soffre di eccessivi slittamenti di sintonia salvo in casi di forti e brusche variazioni di temperatura, se poi si costruisce la bobina di ricerca secondo le indicazioni che allego, si ottiene una perfetta centratura (con la padella in fase di ricerca) della verticale dell’oggetto sotterrato.

All’accensione dello strumento bisogna, prima di sintonizzare lo stesso, attendere due o tre minuti per permettere ai semiconduttori all’interno del Box dei controlli di stabilizzarsi in temperatura. Quindi si ruota lentamente la manopola della sintonia grossolana “P3″ fino ad udire il suono del cicalino, poi la ruotiamo nel senso opposto fino allo spegnimento del suono ora si passa a ruotare la manopola della sintonia fine “P2″ fino a sentire nuovamente il cicalino e poi si ruota nell’altro senso fino allo spegnimento del suono emesso, (se il suono non cessa, ma è intermittente, attendere qualche secondo, poi ruotare ancora la manopola “P2″ fino ad ottenere la completa cessazione del suono, questo succede perché si va a impostare una delicata situazione di equilibrio del comparatore di tensione LM311) in questo modo otteniamo la massima sensibilità, e quindi una profondità di ricerca di 18 cm circa (in aria) rilevati con una monetina da 200 Lire. Ruotando poi la manopola “P3″ (Reg. Grossolana) ancora più indietro (di un millimetro per volta) si ottiene la sensibilità media, e poi quella minima.

Per scrupolo, (ma spesso non è necessario) ogni mezz’ora di ricerca, risintonizzare il MD utilizzando solo la manopola per la sintonia fine “P2″, in modo di avere sempre la massima sensibilità.

Per il montaggio dei componenti ho allegato il disegno particolareggiato, quindi non dovrebbero esserci problemi, mentre per quanto riguarda il circuito stampato, deve essere riprodotto dalla stampante secondo le dimensioni indicate nel disegno stesso, questo è tassativo (eventualmente se con la stampante non si riuscisse ad avere una stampa delle corrette dimensioni, utilizzate una fotocopiatrice che, ingrandendo o rimpicciolendo l’immagine vi consenta di ottenere le sopracitate misure), poi per la sua fabbricazione è meglio servirsi del processo di fotoincisione, questo per non avere cattivi funzionamenti dovuti all’inesattezza del disegno delle piste o delle dimensioni delle stesse (come spesso accade facendo il tracciato con il metodo del pennarello antiacido).

Inutile dire che le saldature vanno eseguite alla perfezione, stando attenti a non creare accidentali ponti di stagno tra le piazzole, attenzione anche ai componenti polarizzati.

Finito il montaggio dei componenti e collegata la bobina tramite il cavo schermato (a tre poli + schermo), ricontrollate poi accuratamente le saldature, si darà tensione e se il cicalino suonerà dovremo ruotare i due potenziometri di sintonia in un senso o nell’altro per farlo cessare. Ora dovremo tarare il circuito applicando i puntali di un tester (commutato per 10 Volt fondo scala) sui punti positivo e negativo di “TP1″, quindi ruotare il trimmer “P1″ fino a leggere sul tester una tensione di 6 Volt, se questa tensione non si riesce a raggiungere nemmeno ruotando il trimmer nel senso opposto, bisogna saldare in parallelo alla resistenza “R8″ un’altra di valore compreso tra 1000 ohm e 56000 ohm, quindi riprovare la taratura fino a quando non otterremo i fantomatici 6 Volt.

La bobina L1

Per costruire correttamente la bobina di ricerca bisogna innanzitutto procurarsi un 200 metri di filo di rame smaltato di 0,5 millimetri di diametro, poi bisogna realizzare la “dima d’avvolgimento” ossia, si prende una tavola di legno di almeno due centimetri di spessore, vi si traccia un cerchio di diametro di 15 centimetri poi lungo il tracciato si inseriscono una ventina di chiodi, quindi fermando un capo del filo di rame, con un po’ di nastro adesivo alla tavola si comincia ad avvolgere 50 spire. Arrivati alla cinquantesima spira si fa una presa (attorcigliando il filo) lunga almeno tre centimetri e si fissa a sua volta con il nastro adesivo alla superficie della tavola, ora si ricomincia ad avvolgere (sempre nello stesso senso) altre 50 spire, e arrivati nuovamente alla cinquantesima spira (50 + 50= 100 spire), si taglia il filo in modo che ne avanzi circa 3 centimetri e si blocca sulla tavola.

Ora si estraggono (vedi disegno) alcuni chiodi e si inserisce sotto la prima spira (a contatto con il legno) un pezzetto di nastro adesivo, fasciando e bloccando l’avvolgimento, va fatto almeno in sei punti.

Ora si estraggono tutti i chiodi rimasti e si staccano anche i terminali della bobina dalla tavola (ove li avevamo fissati con il nastro adesivo) e preso l’avvolgimento in mano si “nastra” (ossia si avvolge a spirale) lo stesso con del nastro isolante da elettricisti (vedi disegno) su tutto il diametro dell’avvoilgimento.

Bisogna ora costruire lo schermo elettrostatico (indispensabile). Si tagliano con l’aiuto di un righello alcune strisce di alluminio Domopack, lunghe una ventina di centimetri e larghe due, poi si comincia ad avvolgerle sul corpo precedentemente ricoperto di nastro isolante dell’avvolgimento seguendo un senso a spirale, dove termina una striscia se ne sovrappone di un centimetro un’altra e si continua ad avvolgere.

Attenzione, non si deve ricoprire tutto il diametro dell’avvolgimento con l’alluminio (vedi disegno), ma bisogna lasciare scoperti tre o quattro centimetri, nel punto dove fuoriescono i terminali. Ora si prende ancora una volta il nastro isolante e si ricopre l’alluminio precedentemente avvolto, “nastrando” come la prima volta a spirale, si deve però lasciare da un lato un centimetro di alluminio scoperto sul quale si arrotolerà del filo di rame nudo e stagnato (ottimo quello per i telefoni) naturalmente senza la guaina di plastica, questo per formare il terminale di massa che andrà poi saldato alla calza del cavo schermato.

Una volta che si è creato il terminale di massa, si finisce di ricoprire con il nastro isolante il resto dell’alluminio, questo anche per bloccare il filo di rame stagnato arrotolato sull’alluminio che fa da schermo.

La bobina così realizzata deve essere inserita in un contenitore rotondo di diametro appropriato, ottimi sono due sottovasi per i fiori, incollati uno sopra l’altro, con l’avvolgimento incollato sulla base del sottovaso inferiore cercando di centrare il diametro della bobina con il diametro del contenitore, al fine di ottenere un reale centro del piatto per poi localizzare con precisione la verticale degli oggetti sotterrati.

Buona costruzione e in bocca al lupo nelle ricerche…by ET_HACK

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AVVISO:
Ascolti indiscreti per via elettronica e qualsiasi altra forma di monitoraggio audio senza il consenso di coloro che vengono monitorati è considerata una violazione della privacy, ed è illegale nella maggior parte o la totalità dell’Italia. Io non mi assumo nessuna responsabilità sull’uso improprio di tale circuito. Questo articolo è stato scritto solo ed esclusivamente per scopo didattico.

Tempo fa navigando per la rete mi sono imbattuto in un progetto semplice e di facile realizzazione, un vero e proprio trasmettitore in FM dalle ridotte dimensioni capace di catturare debolissimi segnali audio e trasmetterli nell’etere! Questo microtrasmettitore inoltre è stato modificato per essere molto più stabile dei suoi fratellini ed è stato adottato un diodo zener per la stabilità di alimentazione e quindi in frequenza. Per quanto riguarda la sensibilità dell’apparecchio, cioè la capacità di percepire suoni di debolissima intensità, basti dire che ad una distanza trasmettitore-ricevitore superiore a 10-15 metri si verifica ancora il ben noto effetto Larsen. Come microfono vi consiglio vivamente di utilizzare un’altoparlante da 8 ohm piccolino da 0,25 watt  perchè è perfetto per avere la sensibilità citata!

Come questo:

Il montaggio

La realizzazione di questo apparecchio potrà essere portata a termine in poche decine di minuti. E’ tuttavia consigliabile procedere con la massima calma onde evitare banali errori di cablaggio. Prima di iniziare il montaggio vero e proprio è necessario realizzare la basetta stampata sulla quale dovranno essere cablati tutti i componenti con l’esclusione del microfono e della batteria.

Come si può vedere, il circuito stampato sul quale è cablato il prototipo misura appena millimetri 20×50. Le resistenze, tutte da 1/4 di Watt, dovranno essere montate in piedi; .infatti, per ridurre le dimensioni dell’apparecchio, il circuito stampato è stato progettato in modo tale da consentire unicamente il montaggio verticale delle resistenze. Il compensatore C7 dispone di tre terminali; quelli allineati lungo lo stesso asse sono elettricamente collegati tra loro come, d’altra parte, si potrà notare osservando da sotto il componente. La saldatura dei due transistori dovrà essere effettuata adottando le consuete precauzioni; l’inserzione dei terminali nei reofori andrà effettuata solamente dopo l’identificazione dei terminali stessi. La bobina L1 è l’unico componente che dovrà essere autocostruito. Dal valore di induttanza di questa bobina, oltre che dalla capacità di C7 e C8, dipende la gamma di emissione del radiomicrofono. Essa dovrà essere realizzata con filo di rame smaltato o argentato del diametro di 1 millimetro. Ecco i dati costruttivi:

Spire: 3.

Diametro interno dell’avvolgimento: 10 mm.

Lunghezza complessiva dell’avvolgimento: 15 mm.

Se la bobina verrà realizzata rispettando questi dati, la frequenza di emissione sarà compresa tra 88 e 108 MHz.

Messa a punto

La messa a punto e il collaudo del radiomicrofono non richiedono alcuna strumentazione; queste operazioni potranno essere effettuate mediante l’impiego di un comune ricevitore FM.

Lo scopo della messa a punto del radiomicrofono è quello di ottenere un segnale radio che non arrechi disturbo alle trasmissioni commerciali e la cui frequenza sia compresa entro la banda FM. Si dovrà anche evitare che le armoniche emesse insieme al segnale fondamentale arrechino disturbo ai programmi televisivi. A tale scopo si dovrà innanzitutto accertare, per mezzo del ricevitore, che l’emissione sia compresa entro la gamma FM. Se così non fosse si dovrà modificare leggermente la bobina L1 aumentando o diminuendo la spaziatura tra le spire. Successivamente si dovrà regolare il compensatore C7 per ottenere una frequenza di emissione che non interferisca con le stazioni radiofoniche che operano sulla gamma FM.

Stabilita la frequenza di lavoro si dovrà verificare se le armoniche emesse interferiscono con i locali canali televisivi. Se ciò si verificasse si dovrà ritoccare leggermente il compensatore C7 sino alla completa scomparsa dei disturbi.

LO SCHEMA

I Componenti

R1  220 Kohm 1/4 W
R2    1 Kohm 1/4 W
R3   33 Ohm 1/4 W
R4   22 Kohm 1/4 W
R5   22 Kohm 1/4 W
R6  220 Ohm 1/4 W
C1    5 microF 12 V
C2  220 pF ceramico
C3    5 microF 12 V
C4   10 microF 12 V
C5 4700 pF ceramico
C6  220 pF ceramico
C7 3-13 pF compensatore
C8   10 pF ceramico
C9   10 pF ceramico
DZ1 8,1 Volt 1/2 W
L1   vedi testo
T1   BC 108B
T2  BSX 26 oppure un semplice BC 547

TRACCIA DEL CIRCUITO STAMPATO

In bocca al lupo nella costruzione e divertitevi ad ascoltare!

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Il software si chiama LemonScreen ed è ovviamente gratuito . Il motto dei creatori di questa semi-inutility è : basta il tuo sorriso per accedere ( just your smile … all you need to login ) , diciamo subito che non si può utilizzare per l’accesso a windows , il software si attiva dopo un certo periodo di inattività (tipo screensaver) che ovviamente possiamo configurare e al ritorno sulla nostra scrivania basterà fare un sorriso per accedere.

Subito dopo aver scaricato il programma (link in fondo) alla prima apertura partirà la configurazione ,che vi chiederà di farvi una foto e di impostare una password (misura di sicurezza per garantire l’accesso al pc in caso di malfunzionamento del software) ovviamente avete bisogno di una webcam.

Per scaricarlo il sito vi chiederà un indirizzo email valido dove riceverete il link per il download.

Poco utile per la sicurezza , molto utile per diventare il più popolare dell’ufficio. Immagina i commenti: “guarda , è LUI , quello che entra nel pc con uno sguardo !! ” ahahahah.

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1. Adeona: Localizzare il portatile in caso di furto.

INTRODUZIONE
Salve, tempo addietro ho avuto modo di apprezzare le potenzialità di un famoso chip prodotto dalla  Statunitense ISD, in tecnologia DAST (Direct Analog Storage Tecnology). Trattasi di un circuito integrato veramente favoloso: L’ISD1016 , adatto per la registrazione e la riproduzione di messaggi vocali; all’interno del quale troviamo tutto l’occorrente per la conversione analogico digitale, nonché un preamplificatore microfonico con AGC, un banco di memoria EEPROM per la memorizzazione permanente dei messaggi, con relativa circuiteria per l’indirizzamento della stessa, un convertitore digitale analogico seguito da un amplificatore di B.F. per l’ascolto direttamente in altoparlante, oltre naturalmente a dei filtri che ne delimitano la banda passante.

Nel nostro caso con l’ISD1016 disponiamo di un tempo massimo di registrazione/riproduzione di 16 secondi, questo grazie alle locazioni di memoria contenute al suo interno selezionabili attraverso le otto linee A0-A7, con le quali possiamo impostare l’indirizzo di memoria a partire dal quale avverrà la registrazione/riproduzione. Ho pensato quindi di utilizzarlo abbinandolo ad un mio vecchio telecomando telefonico DTMF, come risponditore vocale che mi informasse sullo stato degli otto canali pilotabili. Con questo dispositivo, vi sarà possibile accendere o spegnere a distanza una qualsiasi apparecchiatura elettrica che si trovi a casa vostra, da un qualunque telefono purché dotato di tastiera DTMF. Al termine del lavoro, l’effetto finale l’ho trovato veramente accattivante, per cui è con piacere che lo sottopongo all’attenzione di tutti i lettori. (VEDI FOTO)

MODALITA’  D’ACCESSO
Vediamo ora cosa succede quando arriva una chiamata telefonica. Se nessuno alza la cornetta del telefono per rispondere, al termine del decimo squillo, il software provvederà ad inviare un livello alto al pin n°1 del PIC che attraverso il transistor TR1 chiuderà il relè RL9 agganciando la linea, subito dopo il PIC tramite le linee B0-B4, indirizzerà la memoria dell’ISD1016 con la sequenza opportuna, facendo ascoltare al chiamante il seguente messaggio: “ CIAO INSERISCI IL CODICE ”. A questo punto se siete stati voi a chiamare, allora digiterete sul tastierino del vostro telefono il codice a quattro cifre che al primo accesso al sistema sarà “1234”. Se per qualche motivo il codice non è quello giusto, il sistema informerà il povero malcapitato inviandogli il seguente messaggio: “ IL CODICE E’ ERRATO CIAO ” facendo cadere la linea.

Se invece eravate voi a chiamare, si presume che abbiate digitato il codice correttamente, nel qual caso il messaggio vocale che ascolterete sarà il seguente: “ IL CODICE E’ ESATTO ”. A partire da questo momento avrete accesso a tutte le funzioni offerte dal sistema. Potrete digitare un numero compreso tra 1 e 8 per attivare o disattivare un canale. L’attuatore é del tipo bistabile, per cui ad ogni pressione supponiamo del pulsante n°3, ascolterete dal ricevitore del telefono il seguente messaggio: “ IL CANALE 3 E’ ACCESO ” oppure  “ IL CANALE 3 E’ SPENTO ” informandovi così sullo stato del relè corrispondente al numero digitato. Se dopo aver ottenuto l’accesso volete soltanto conoscere lo stato attuale di ogni singolo relè, allora dovrete digitare “ * ”, subito dopo, una serie di messaggi simili al precedente vi informeranno sullo stato di ogni singolo relè, se è acceso oppure spento.

Se per ragioni di sicurezza vorrete cambiare il codice d’accesso, potrete farlo durante un accesso al sistema digitando “ # ”. In questo caso udirete dal ricevitore del vostro telefono il seguente messaggio: “ INSERISCI IL CODICE NUOVO ”; a questo punto digitate i quattro numeri che sceglierete per comporre il nuovo codice ed alla fine il sistema vi informerà che ha acquisito il nuovo codice inviandovi il seguente messaggio: “ IL CODICE NUOVO 2468 E’ ATTIVO ”; supponendo che voi abbiate digitato “2468”. Se durante questa operazione un numero non viene riconosciuto sarà inviato il messaggio: “ E’ ERRATO ”; se invece dovesse cadere improvvisamente la linea o venisse a mancare l’energia elettrica, saranno modificate solo le cifre fino a quel momento digitate.

Ricordatevi di appuntarvi da qualche parte il codice perché non vi verrà più ripetuto. Se non sarete più in grado di accedere al sistema perché avete dimenticato il codice, l’unica possibilità che avrete è quella di resettare il sistema togliendo alimentazione al circuito e dopo qualche secondo, tenendo premuto il pulsante P1 ridare alimentazione al circuito e successivamente rilasciare P1. In questo modo il codice d’accesso iniziale sarà “1234”. Ricordarsi che questa operazione va fatta anche quando si alimenta il circuito per la prima volta, affinché si  resetti la memoria interna del PIC.

Tutti i dati relativi al codice d’accesso ed allo stato dei relè, sono memorizzati in modo permanente nella EEPROM interna del PIC, per cui anche se per qualche motivo verrà a mancare l’alimentazione a 220 V.  i dati non andranno perduti; quindi al ritorno dell’alimentazione, sia il codice d’accesso che lo stato dei relè, assumeranno lo stato precedente all’interruzione dell’alimentazione. Dopo che avrete terminato le vostre operazioni, potrete interrompere la comunicazione digitando lo “0” (zero); il sistema vi risponderà col messaggio: “ CIAO ” facendo cadere la linea subito dopo. Attenzione, la linea cadrà ugualmente preceduta dal messaggio  “ CIAO ” se nell’arco di tempo di 15 secondi circa  non viene effettuata nessuna operazione; quindi se vorrete tenere impegnata la linea premere ripetutamente “ * ”, ascoltando a ripetizione lo stato attuale dei relè.

DESCRIZIONE DEL CIRCUITO
Molto sommariamente passo ora a descrivervi il principio di funzionamento elettrico del sistema. Osservando il circuito elettrico della FIG.1 notiamo che è essenzialmente costituito da cinque blocchi distinti:

1) l’interfaccia telefonica;

2) il decodificatore DTMF realizzato con l’8870;

3) il registratore/riproduttore con l’ISD1016;

4) l’attuatore per gli otto relè relativi agli otto canali;

5) il microcontrollore PIC16F84A

che costituisce il cuore di tutto il sistema, in quanto governa i precedenti blocchi attraverso le sue 13 linee di input/output. Dallo schema elettrico si nota inoltre come le quattro linee da B0 a B4 siano condivise dai vari blocchi, grazie al software di gestione che le abilita come input oppure come output, attivando di volta in volta il blocco col quale intende dialogare in quel momento, disabilitando tutti gli altri non interessati alla comunicazione.

In dettaglio il PIC, con le linee A1 e B7 gestisce  l’ISD1016; con la linea B6 l’attuatore dei relè e con la linea A0 l’8870. Partendo dall’interfaccia telefonica, notiamo che gli squilli vengono rivelati dall’optoisolatore 4N25, al cui piedino quattro sarà presente un impulso rettangolare a +5V. circa, di durata pari alla durata di uno squillo. Questi impulsi perverranno al pin 3 del PIC che li conterà, ed allo scadere del decimo squillo abbiamo visto prima cosa accade. Il trasformatore T1 assieme all’optoisolatore descritto prima isolano galvanicamente la linea telefonica da tutto il sistema. Tale trasformatore, con rapporto di trasformazione 1/1 e con impedenza pari a 800 ohm circa provvede al trasferimento della B.F. nei due sensi; sia in arrivo dalla linea telefonica verso l’8870 che decodificherà i toni DTMF, sia verso la linea telefonica per quanto riguarda i messaggi da inviare generati dall’ISD1016. Dopo aver conteggiato i dieci squilli il PIC chiuderà il relè RL9 effettuando il collegamento con la linea.

A questo punto il PIC rimarrà in attesa che arrivino dei toni DTMF, leggendo in continuazione lo stato del suo pin 17 collegato al pin 15 dell’8870; quando quest’ultimo invierà su tale pin un livello alto, vorrà dire che un segnale DTMF è stato decodificato correttamente, quindi il PIC predisporrà le linee B0-B3 come input e leggerà il dato inviatogli dall’8870. Tali segnali non avranno alcun effetto sull’ISD1016 perché disabilitato. Il software si occuperà quindi di riconoscere il comando in arrivo e di inviare in risposta il messaggio adeguato tramite l’ISD1016. Ciò avviene predisponendo le linee B0-B4 questa volta come output, inviando l’indirizzo per l’ISD1016 su tali linee e solo dopo che il PIC avrà mandato basso il suo pin 13 verso il pin 24 dell’ISD1016, quest’ultimo riconoscerà il comando come valido e riprodurrà il messaggio da inviare. Al termine della riproduzione l’ISD1016 informerà il PIC, mandando basso il suo pin 25 verso il pin 18 del PIC che era rimasto in attesa, il quale potrà ora continuare con le sue successive elaborazioni.

La comunicazione verso l’attuatore dei relè avviene attraverso le tre linee B4-B6 in modo seriale, sfruttando uno shift-register del tipo “SIPO”, ovvero un dispositivo con ingresso seriale ed uscita parallela. Più precisamente, io ho scelto di usare il “4094” il cui funzionamento si può intuire facendo riferimento al diagramma temporale rappresentato nella fig.3. Al pin2 del  4094 vengono inviati i bit dati relativi allo stato di ogni singolo relè; al pin 3 il clock per ogni singolo bit da acquisire ed al pin1 lo strobe che carica i bit dati su dei latch interni e li presenta contemporaneamente alle uscite che comandano i relè. Consiglio di realizzare l’attuatore dei relè, su una basettina separata così come ho fatto io. Ognuno potrà infatti usare i relè adeguati alla potenza da commutare od all’occorrenza usare degli opto-triac. Il clock che scandisce tutte le funzioni, viene generato dall’8870 e tramite il condensatore da 39 pF inviato anche al pin 16 del PIC. Il pin1 del PIC pilota tramite una resistenza di limitazione anche il diodo leed LD1, indicando con la sua accensione che vi è una comunicazione in atto.

IL PROGRAMMATORE

Nella TABELLA 1 ho riportato le 20 parole da registrare sull’ISD1016 coi relativi indirizzi di partenza di ognuna.

Nelle TABELLA 2 ho riportato invece i messaggi completi ottenuti dalla composizione delle precedenti 20 parole che si ascolteranno dal ricevitore del telefono durante le varie operazioni.

Per chi non dispone del programmatore per registrare le parole sull’ISD1016, in FIG.2 propongo un semplice circuito col quale potrete agevolmente  svolgere tale operazione. Il procedimento è un po’ macchinoso, ma se eseguito con calma e determinazione, vi darà dei buoni risultati sin dal primo tentativo. Dopo aver dato alimentazione al programmatore, imposterete sui dip-switch l’indirizzo di partenza della parola da registrare che potrete prelevare dalla TABELLA 1. Supponendo di voler registrare la parola “ ZERO ” imposteremo sui dip-switch l’indirizzo di partenza, il cui valore binario corrispondente è: “ 0000.1010 ”. Quindi premeremo il pulsate “ REC ” e tenendolo premuto, premeremo anche il pulsante “ START ” per il tempo strettamente necessario a pronunciare con decisione davanti al microfono la parola  “ ZERO ”, rilasciandolo subito dopo, rilasciare ora anche il pulsante  “ REC ”.

Per verificare la bontà del lavoro svolto, premere ora brevemente il pulsante “ PLAY ” e  dall’altoparlante si udirà la parola “ ZERO ” precedentemente registrata. Si procederà allo stesso modo per tutte le 20 parole, avendo cura di pronunciarle abbastanza “chiaramente e velocemente”, e di verificare dopo ogni singola registrazione che non vi siano sovrapposizioni con la precedente, troncando le parole. Chiaramente se ciò si dovesse verificare , occorrerà ripetere la registrazione delle parole troncate. Alla fine del lavoro per ognuno dei 20 indirizzi impostati sui dip-switch, dovreste ascoltare 20 distinte ed indipendenti parole, così come rappresentato nella TABELLA 1. Poco prima ho scritto abbastanza velocemente, in quanto il tempo a disposizione per ogni singola parola è di 800 millisecondi circa, valore ottenuto dal tempo totale a disposizione diviso il numero delle parole da registrare, 16/20=0.8 ovvero  800 millisecondi. Tempo tutto sommato più che sufficiente al nostro scopo. Non scoraggiatevi se non riuscirete al primo tentativo, dopo qualche prova intuirete come coordinare la pressione dei pulsanti con la pronuncia delle varie parole.

CONCLUSIONE

Il software da me realizzato e testato non ha dato finora segni di cattivo funzionamento, con piccole modifiche può essere adattato anche a circuiti integrati DAST di più recente costruzione, ed è a disposizione di tutti presso il sito di Elettronica Flash nell’area download. Tutte le resistenze se non diversamente specificato sono da ¼W. Lo stesso discorso vale anche per i condensatori la cui tensione di lavoro e di 15V. o superiore, se non diversamente specificato. Salutandovi, auguro a tutti buon lavoro e buon divertimento, sperando di essere stato sufficientemente chiaro ed esauriente nelle descrizioni fin qui fatte. Comunque rimango a disposizione di tutti coloro che mi richiederanno ulteriori  informazioni o che vorranno inviato l’ISD1016 od il PIC già programmati. Saranno inoltre graditi suggerimenti ed osservazioni atte a migliorare il progetto che potrete farmi pervenire all’indirizzo e-mail

IT9DPX – #135  (Francesco M.)

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INTRODUZIONE

Salve, vi ricordate quando fino a qualche anno fa, la RAI sulle sue reti TV trasmetteva il segnale orario? Quello era probabilmente uno dei momenti più attesi della giornata. Infatti, a quei tempi, erano molte le persone che davanti al quel bel monoscopio riproducente un orologio analogico, cercavano con perizia di sincronizzare i propri orologi. Vi ricorderete anche, che quando l’asticina dei secondi passava sul 54° secondo, iniziava anche la trasmissione sonora di cinque toni acustici di breve durata; uno per ogni secondo. Poi un secondo di pausa al 59° secondo, ed infine l’ultimo tono che arrivava esattamente allo scadere del 60° secondo, segnando anche l’inizio del minuto successivo. A seguire, una voce femminile calma e decisa annunciava l’ora esatta. 

Personalmente ricordo inoltre, quando circa quindici anni fa, furono introdotti una serie di segnali acustici simili ad un cinguettio, che andarono a precedere i toni di cui parlavamo prima. A quel punto, come capirete la mia curiosità fu tanta, ed iniziai a chiedere in giro a cosa potessero servire quei segnali acustici, ma nessuno seppe mai darmi una risposta esauriente. Successivamente con l’avvento di internet, immensa fonte di dati e di informazioni, trovai un sito che riporto a fine articolo, dove con dovizie di particolari era spiegato fin nei minimi dettagli, il significato di quei segnali tanto enigmatici. (ASCOLTA SEGNALE)

SEGNALE  DATI  S.R.C.

Il cinguettio di cui prima, prende il nome di “Segnale Radio Codificato” ovvero S.R.C. ed è generato presso l’Istituto Elettrotecnico Nazionale “GALILEO FERRARIS” di Torino, da cui è trasmesso alla locale sede RAI, che a sua volta provvede ad irradiarlo tramite radio e televisione su tutto il territorio nazionale. Di questi segnali ne sono generati uno ogni minuto, anche se nell’arco delle ventiquattro ore, effettivamente se ne possono ascoltare soltanto una trentina circa, e più precisamente allo scadere del 29° e del 59° minuto di ogni ora e generalmente trasmessi sulle frequenze di Radio1.

Il segnale S.R.C. è suddiviso in due gruppi, il primo dei quali reca in se delle informazioni relative all’ora, al minuto ed al secondo corrente, se si tratta di ora estiva oppure solare; ed inoltre informazioni relative al giorno del mese, mese e giorno della settimana. Il secondo gruppo invece, reca in se delle informazioni relative alle ultime due cifre dell’anno in corso, se nell’arco dei successivi sette giorni vi sarà un cambio da ora estiva a solare o viceversa, e se a fine mese vi sarà l’aggiunta o la detrazione del secondo intercalare. A tal proposito volevo precisare che il secondo intercalare, si rende necessario in quando la rotazione del globo terrestre su se stesso, non avviene esattamente in 24 ore ma in un tempo leggermente inferiore, per cui quando occorre si aggiunge o si toglie un secondo all’ora corrente.

CODIFICA

Tutte queste informazioni sono codificate in binario e trasmesse con una serie di toni che si susseguono l’uno all’altro e che possono assumere soltanto due valori; il primo con frequenza pari a 2000 Hz. associato al valore zero, ed il secondo con frequenza pari a 2500 Hz. associato al valore uno. Nella FIG.1 in alto, è possibile prendere visione del segnale di bassa frequenza che riproduce un segnale S.R.C. da me ricevuto sulla frequenza di 91,1 MHz., alle ore 12:30 del 28/10/04.

Nella stessa figura in basso, è rappresentato lo stesso segnale demodulato e squadrato. Mentre nella FIG.2 è possibile prendere visione delle temporizzazioni e delle posizioni occupate da ogni singolo bit, con il relativo significato. Ogni singolo bit ha una durata rigorosamente pari a 30 ms. Il primo gruppo è costituito da 32 bits, per cui ha una durata complessiva di 960 ms. ed inizia a partire dal 52° secondo. Il secondo gruppo è costituito da 16 bits, ed ha una durata complessiva di 480 ms. ed inizia a partire dal 53° secondo, con una pausa di 40 ms. tra il primo ed il secondo gruppo.

IL  PROGETTO

Da qui lo spunto a sfruttare questi segnali per sincronizzare un orologio possibilmente con datario interno, che tenesse conto dell’anno bisestile,  del cambio dell’ora e del secondo intercalare. Dopo vari tentativi ne è venuto fuori un prodotto che per un lungo periodo di prove e collaudo, non ha mai creato problemi. Ma veniamo adesso alla descrizione del suo funzionamento. Dalle misure che ho effettuato, ho registrato che il mio orologio introduce nell’arco di 24 ore, un errore di soli 500 ms. in più. Ciò credo sia da imputare solamente al quarzo di riferimento, che nel mio caso anziché oscillare esattamente a 4.000.000 di Hz. , lavora ad una ventina di Hz. in più. Per un errore di tale entità, non ho ritenuto  necessario aggiungere al quarzo un compensatore capacitivo che permettesse piccoli aggiustamenti della frequenza di lavoro; ma chi volesse può sempre provvedere in proprio adottando la modifica proposta in FIG.3 nel riquadro in rosso.

Oltretutto, dato che il segnale di sincronizzazione, come abbiamo visto sarà ricevuto ogni mezzora, l’errore si riduce ulteriormente rendendo superfluo l’uso del compensatore. Il software di decodifica del segnale S.R.C. è talmente affinato che sarà quasi impossibile che un segnale sia decodificato in modo errato. Infatti durante l’elaborazione  si tiene conto dei bits d’identificazione e dei bits di parità. Più precisamente si effettuano due controlli d’identificazione. Il primo, verificando che i primi due bits del primo gruppo abbiano valore “01”; ed il secondo, verificando che i  primi due bits del secondo gruppo abbiano valore “10”. Inoltre si effettuano tre controlli di parità, due nel primo gruppo al 17° ed al 32° bit; ed uno nel secondo gruppo al 16° bit. Per finire viene accertato che la durata di ognuno dei  48 bits in arrivo, non sia inferiore a 15 ms., per un totale di 53 verifiche. E’ sufficiente che una soltanto delle 53 verifiche non sia soddisfatta, affinché l’intera sequenza venga rigettata e non presa in considerazione.

Per chi non lo sapesse il controllo di parità può essere di tipo pari oppure dispari. Il controllo si effettua inserendo un bit aggiuntivo oltre ai bits dei dati. Tale bit può assumere il valore “0” oppure “1”, in funzione dei bits a livello “1” fino a quel momento inviati, tale che, il risultato della  loro somma sia pari se il controllo di parità è pari; oppure sia dispari se il controllo di parità è dispari. Dato che nel nostro caso è di tipo dispari, se consideriamo i bits dal 1° al 17° del primo gruppo, contando i soli bits che si trovano a livello logico alto dovremmo ottenere un numero dispari; se otteniamo un numero pari, allora vuol dire che si è  verificato un errore nei dati, dovuto probabilmente ad interferenze durante la ricezione. Lo stesso tipo di verifica si effettua dal 18° al 32° bits del primo gruppo e dal 1° al 16° bits del secondo gruppo.

SCHEMA  ELETTRICO

Tutto il circuito è visibile in FIG.3 e si può suddividere in due blocchi essenziali, demodulatore e  decodificatore. Il demodulatore è costituito dal PLL  tipo 565 a cui è affidato il compito di estrarre l’informazione binaria seriale, dal segnale audio proveniente dal ricevitore; restituendo alla sua uscita un segnale ricostruito, costituito da un treno d’impulsi perfettamente squadrati e rigorosamente identici agli originali trasmessi. Tale circuito per funzionare  correttamente, necessita al suo ingresso (pin n°2) di un segnale di bassa frequenza con un’ampiezza compresa  tra 1 e 3 Vpp., a cui provvede l’amplificatore operazionale LF353, oltre ad una semplice taratura descritta più avanti. Al decodificatore invece, costituito dal microcontrollore PIC-16F628, è affidato il compito di ricostruire i dati numerici, di visualizzarli sul display  LCD, nonché di verificare che tali dati siano corretti ed esenti da possibili errori, causati da radio interferenze o da cattivo funzionamento del  demodulatore.

A mio parere, un orologio così concepito, non ha bisogno di regolazioni o messe a punto manuali. Per questo motivo nel circuito non ho predisposto nessuna funzione che assolvesse a tali compiti. Infatti, dopo aver dato alimentazione al circuito, una routine di gestione dei segnali in arrivo dal demodulatore, attenderà l’arrivo di un treno d’impulsi valido e privo di errori, e solo a quel punto, automaticamente saranno aggiornati tutti i registri interni di conteggio e sincronizzazione, dell’orologio e del datario. Tale aggiornamento è sufficiente che avvenga una sola volta al giorno. A tale scopo, una routine si occuperà di alimentare il ricevitore tutte le notti dalla mezzanotte in poi e dopo la prima alimentazione del circuito, per spegnerlo solo dopo l’arrivo di un S.R.C. valido. A tutto ciò provvede il relais col 2N1711 pilotato dal pin 7 del PIC. Comunque, chi lo desidera potrà fare in modo che il ricevitore sia sempre alimentato, in questo caso la  sincronizzazione sarà effettuata ogni mezzora circa, questa e la frequenza con cui sono inviati i segnali S.R.C. dalla RAI.

DISPLAY   DATI

I dati visualizzati sul DISPLAY, sono di facile ed immediata interpretazione. Nella prima riga a sinistra sono visualizzati i dati relativi alle ore, minuti e secondi, separati dai due punti. Subito a destra troviamo l’indicazione relativa al cambio dell’ora. Se ad esempio questa indicazione è del tipo “OS-0”; significa che siamo nell’Ora Solare e che non è previsto nessun cambiamento di ora per i prossimi sette giorni.

Se nell’indicazione al posto dello zero troviamo un numero compreso tra 1 e 6, allora vorrebbe dire che tra 1; 2; 3; 4; 5  oppure 6 giorni ci sarà un cambio, da “Ora Solare” ad  “Ora Estiva”. Se al contrario l’indicazione è del tipo “OE-0”, continuerebbe ad essere valido lo stesso discorso fatto nel caso precedente, tranne che ci troveremmo nell’Ora Estiva, e che un eventuale cambiamento sarebbe da “Ora Estiva” ad “Ora Solare”. In entrambi i casi appena descritti, al posto del numero potremmo anche trovare una “C”, come ad esempio “OS-C”, oppure “OE-C”. Un’indicazione di questo tipo è visualizzata solo dopo la mezzanotte in cui ci sarà il cambio dell’ora,  segnalando che il cambio è imminente e che alle ore 02:00 si passerà all’ora estiva, oppure che alle ore 03:00 si passerà all’ora solare.
Nella seconda riga a sinistra sono visualizzati i dati relativi al giorno,  mese ed anno, separati da una barra. A seguire troviamo  le prime tre lettere indicanti il giorno della settimana, e per finire l’indicazione del secondo intercalare;  che sarà del tipo “S-0” se non è previsto nessun secondo intercalare; del tipo “S-1” se a fine mese è prevista la detrazione di un secondo intercalare; e del tipo “S+1” se a fine mese è prevista l’aggiunta di un secondo intercalare. Attenzione, la prima volta che si alimenta il circuito, saranno visualizzati degli zeri su quasi tutto il display, che saranno aggiornati soltanto e subito dopo la ricezione di un S.R.C. esente da errori.

TARATURA

La messa a punto richiede soltanto di stabilire la frequenza di lavoro ed il segnale d’ingresso del PLL 565. Per la prima operazione è consigliabile staccare il segnale di bassa frequenza audio. Munirsi quindi di un frequenzimetro col quale misureremo la  frequenza di lavoro propria del PLL,  presente al pin n° 4 e 5 del 565, che deve essere di 1830 Hz. circa; valore che otterremo facilmente intervenendo sul trimmer di regolazione P1. Tale valore altro non è che la media aritmetica delle frequenze minima e massima, entro cui il PLL demodula ancora correttamente, che ho accertato sperimentalmente e che può oscillare tra 1600 e 2060 Hz. circa. Ai più pignoli che hanno adottato la modifica di FIG.3, spetta anche il compito di intervenire sul compensatore CP1 con un cacciavite non induttivo, fino a misurare  un valore di 4 MHz. esatti su un frequenzimetro collegato al pin n° 15 del PIC.

Per la seconda operazione, ricollegare il segnale audio, ed agendo sul trimmer P2 fare in modo che al pin n°2 del 565 vi sia un segnale di bassa frequenza con un ampiezza di 2 Vpp. circa, preferibilmente aiutandosi con un oscilloscopio. Per la cronaca, tale valore può oscillare tra 1 e 3 Vpp. senza che si pregiudichi il corretto funzionamento del PLL.

CONCLUSIONI

Durante tutta la durata delle mie prove, ho usato come test un segnale S.R.C. precedentemente registrato, che mi ha permesso di effettuare tutte le tarature del caso. Cosa che consiglio caldamente a tutti voi per le vostre tarature, se non volete attendere il segnale orario di mezzorra in mezzora. Il collegamento audio col ricevitore è stato effettuato direttamente con l’altoparlante, questo significa che il valore misurato al precedente punto dipende anche dal controllo del volume del ricevitore usato, procurando false tarature. Per scongiurare grossi errori di valutazione e malfunzionamenti, consiglio di prelevare il segnale di bassa frequenza  subito dopo il preamplificatore, rendendo in questo modo ininfluente la posizione assunta dal potenziometro del volume dell’apparato ricevente.

A questo punto tutto è pronto, ed all’arrivo del prossimo segnale S.R.C. l’orologio automaticamente si avvierà, sincronizzando e visualizzando tutti i dati utili. Adesso siete in possesso di un orologio molto preciso in grado di sincronizzarsi automaticamente, che potrete esporre nel vostro laboratorio o nella vostra stazione radio, con la certezza di avere una precisa indicazione dell’ora esatta. Sicuramente il progetto si presta a molte migliorie ed a molti ampliamenti, ed io sarei grato a tutti coloro che eventualmente  volessero contattarmi per suggerimenti o quant’altro, al mio indirizzo e-mail. Per il momento auguro a tutti buon lavoro e buon divertimento, suggerendovi di andare a visitare il sito www.ien.it/tf/time/index.html dove potrete trovare notizie più approfondite sul sistema S.R.C

IT9DPX – #135  (Francesco M.)

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1. Semplice ma preciso periodimetro con 16F84

Salve, Questo frequenzimetro è stato appositamente studiato per essere inserito al posto del lettore del TS-830, ma può funzionare anche da solo e con qualche piccolo accorgimento anche su altri apparati radioamatoriali.

Introduzione

Purtroppo dopo 20 anni di perfetto funzionamento sul mio apparato TS-830M si è guastata la scheda “COUNTER UNIT”, deputata a leggere la frequenza di lavoro. Dopo una breve indagine schema elettrico alla mano, è apparso subito chiaro che il problema risiedeva sull’integrato Q5 ovvero il TC5070P, incaricato di effettuare la misura di frequenza e rappresentarne il valore sul display. Si tratta di un integrato a 42 pins, che come recita il data-sheet contiene un contatore universale a sei digits programmabile.

Superfluo dirvi che non sono riuscito a trovarlo, nemmeno cannibalizzando altri apparati dismessi. Allora che fare? Ho preferito rinunciare alle ricerche e ricorrere ad uno dei tanti microcontrollori in commercio che con opportuna programmazione implementasse tutte le funzioni richieste. Dopo vari tentativi ne è nato un frequenzimetro appositamente progettato per funzionare col TS-830M in grado di sostituire il suo originale; ma credo che con qualche piccolo accorgimento lo si potrebbe adattare anche su altri apparati che impiegano lo stesso integrato.

Nulla di eccezionale s’intende, in effetti, soprattutto recentemente sulle pagine delle riviste sono apparsi frequenzimetri di tutti i tipi e per tutti i gusti, e tutti rigorosamente a logica programmata. Questo progetto non è da meno, impiega un microcontrollore prodotto dalla Microchip, ossia il 16F628 che con opportuno software svolge tutte le funzioni necessarie ad effettuare una corretta lettura di frequenza e relativa rappresentazione su display LCD.

Funzionamento

Come si vede dallo schema elettrico visibile in FIG.1, il circuito è veramente molto semplice e si può scindere in due parti distinte. Nella parte destra troviamo una matrice a diodi che serve a codificare in un numero binario, ogni banda selezionata all’ingresso da comunicare al PIC. Nella parte sinistra troviamo il frequenzimetro vero e proprio, costituito dal solo PIC, dal quarzo di riferimento e da pochi altri componenti passivi; a parte ovviamente il display LCD da due righe per sedici caratteri che lavora con logica HD44780.

L’aspetto peculiare di questo progetto, consiste nella possibilità di sommare alla lettura effettuata un off-set di frequenza che come vedremo è diverso per ogni banda selezionata. In effetti, il nostro frequenzimetro deve leggere un valore di frequenza che per qualunque banda selezionata avrà  un’escursione compresa tra 0,5 e 1 MHz. Tale segnale che proviene dalla scheda “PLL-UNIT” c’è lo ritroviamo al pin n°3 del connettore n°2 della scheda “COUNTER UNIT”, dove viene amplificato e squadrato dai transistors Q1 e Q2, al collettore del quale  è prelevato per essere misurato. Però, per una corretta visualizzazione della frequenza di lavoro nelle varie bande, a tale valore dobbiamo sommare un off-set come riassunto nella tabella Tab1.

Se ci trovassimo ad esempio sui 40 mt., il nostro frequenzimetro inizierebbe a contare da 6,5 MHz che incrementato dal valore da leggere prelevato sul collettore di Q2, che come abbiamo visto può assumere valori compresi tra 0,5 e 1 MHz., otteniamo la visualizzazione di un valore compreso tra 7 e 7,5 MHz. che interessa a noi. Lo stesso discorso vale per tutte le altre bande, sommando l’off-set opportuno come da Tab1. Con riferimento alla prima riga della tabella Tab1, vi è la possibilità di poter usare questo frequenzimetro anche per altri scopi, in questo caso nessun valore deve essere sommato alla lettura effettuata, quindi nessun off-set deve essere selezionato dal selettore di banda, ovvero si può escludere dal circuito elettrico tutta la parte destra dello schema elettrico relativo alla matrice  a diodi.

Il valore della misura effettuata è rappresentato sul display fino alle unità di Hz, ma è possibile per chi lo desidera inibire la visualizzazione dell’ultimo digit. Per ottenere ciò, sarà sufficiente ponticellare con una goccia di stagno la pista indicata sullo schema elettrico con P1 che dal piedino 10 del PIC va a massa.

Montaggio

Per i collegamenti tra il frequenzimetro e l’apparato sarà comodo riferirsi alla FOTO.1 che riprende la scheda  “COUNTER UNIT”, dove sono evidenziati i punti per effettuare i collegamenti. Più precisamente, la freccia rossa indica il punto in cui collegarsi per prelevare il positivo di alimentazione a +12V., semplicemente spellando quanto basta e con cura il filo giallo indicato dalla freccia e saldandovi il filo positivo di alimentazione del nostro frequenzimetro. Tale punto corrisponde al pin n°3 del connettore n°1. La feccia nera indica il punto in cui collegarsi per prelevare il negativo di alimentazione, con lo stesso procedimento visto sopra. Tale punto corrisponde al pin n°5 del connettore n°2.

La freccia verde indica la resistenza R6 collegata al collettore di Q2, da dove preleviamo il segnale da misurare. Per effettuare il collegamento raschiare con cura il terminale della resistenza ed usare una goccia di stagno per assicurare il filo che va all’ingresso del nostro frequenzimetro. Infine nella parte destra della foto sono visibili due connettori posti verticalmente con dei pallini rossi, a destra dei quali vi sono i fili a cui collegarsi per ottenere la commutazione dell’off-set di banda. Partendo dall’alto i pallini rossi indicano le bande dai 160 mt. ai 10 mt. Per la basetta ho usato una mille fori, che mi a permesso una facile e veloce realizzazione, nonché immediate modifiche in corso d’opera.

Conclusioni – Collaudo
Per il collaudo non ci sono particolari procedure da rispettare, occorre lavorare con calma sin dall’inizio preparando il circuito stampato ed effettuando i collegamenti con attenzione. Il PIC va programmato col file HEX che potrete scaricare direttamente dal sito o richiederlo direttamente a me inviando una e-mail. Se non ci saranno errori nei collegamenti e vista l’assenza di punti di taratura, il tutto dovrà funzionare immediatamente. Prima di alloggiare il circuito all’interno dell’apparato e consigliabile verificarne il suo corretto funzionamento. Per questa verifica, non occorre che gli ingressi della matrice a diodi siano collegati al selettore di banda, basta alimentare il frequenzimetro e collegare il suo ingresso ad un generatore di segnali. La corretta rappresentazione del valore misurato ci confermerà che tutto funziona bene.  Salutandovi auguro a tutti buon lavoro e buon divertimento.

IT9DPX – #135  (Francesco M.)

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INTRODUZIONE
Salve , desidero proporre a tutti i lettori un semplice circuito , grazie al quale è possibile attuare una protezione contro i corto circuiti che accidentalmente si possono verificare soprattutto durante le prove di laboratorio . La finalità consiste nel salvaguardare il/i transistor di potenza dei nostri alimentatori . Il dispositivo in oggetto nasce per essere abbinato al tanto diffuso e versatile regolatore di tensione UA723 , prodotto dalla “Texas Instruments” in uso nel mio alimentatore . Siccome prodotto anche da altre case costruttrici , può capitarci di incontrarlo anche come LM723 (National Semiconduttor) ; MC1723 (Motorola) ; L123 (SGS) e così via .

La struttura interna si può vedere illustrata in FIG.1 , dove la numerazione dei terminali si riferisce al contenitore DIP a 14 pins . L’utilizzo di tale integrato prevede varie configurazioni circuitali , per approfondire le quali è consigliabile consultare il data-sheet scaricabile dai vari siti . Ed è appunto consultando il data-sheet dell’integrato che mi è venuta l’idea di realizzare un circuito di protezione contro i corto circuiti , sfruttando  il pin 13 di tale integrato che all’occorrenza ne inibisce il funzionamento . Inoltre , credo che con qualche piccola variante la stessa protezione si possa adattare anche ad altri tipi di regolatori .

FUNZIONAMENTO
Per quanto riguarda la descrizione del principio di funzionamento dovremo riferirci alla fig.2 , dove è visibile lo schema elettrico dell’alimentatore ed evidenziato in grigio anche il circuito di protezione . Per il corretto funzionamento del sistema , occorre un’alimentazione indipendente che preleviamo dal pin 6 del UA723 dove è presente una tensione stabilizzata di 7,15 volt , che il 78L05 provvederà a portare a 5 volt . In condizioni normali di funzionamento , ai capi del diodo D1 si stabilirà una tensione pari a 0,6 volt circa , sufficiente a portare alla saturazione il transistor T1 ; per cui al suo collettore troveremo una VCE prossima allo zero . Siccome questa tensione è anche la VBE del transistor T2 , quest’ultimo sarà interdetto , ovvero , essendo la sua giunzione C-E aperta , la R2 sarà come se non ci fosse ; e l’alimentatore continuerà a funzionare regolarmente .  (VEDI SCHEMA ELETTRICO)

Quando invece , per cause impreviste si viene a creare un corto circuito , la corrente erogata dall’alimentatore diviene pari alla massima consentita dal limitatore interno al UA723 (pin 2 e 3) . Nello stesso istante , anche la resistenza R1 si troverà collegata non più al positivo d’uscita dell’alimentatore , bensì a massa . Ciò sarà sufficiente a far abbassare di quanto basta la VBE di T1 che si porterà immediatamente all’interdizione , ovvero la sua giunzione C-E si aprirà , consentendo la creazione di una VBE alla base di T2 che si porterà alla saturazione ,  ovvero la giunzione  C-E di T2 si chiuderà . In queste condizioni la R2 si troverà collegata direttamente a massa che essendo con l’altro terminale collegata al pin 13 del UA723 ne inibirà il funzionamento , facendo cadere immediatamente a zero la tensione d’uscita dell’alimentatore e conseguentemente anche la corrente . Tutto quello che ho fin qui descritto , accadrà in pochi microsecondi , salvaguardando in tal modo la vita dei transistor di potenza dell’alimentatore .

Per ripristinarne il corretto funzionamento , occorrerà prima ricercare ed eliminare le cause che hanno provocato il corto circuito , e per finire spegnere brevemente e poi riaccendere l’alimentatore che tornerà a funzionare regolarmente come prima .

MONTAGGIO .

Per il montaggio del circuito , visto anche l’esiguo numero dei componenti , ho preferito usare una basetta millefori dalle dimensioni tali da poter  essere ospitata all’interno dell’alimentatore ; vedi Fig. 3 .

Per il suo collegamento occorrono soltanto quattro fili , due da collegare all’uscita dell’alimentatore stesso , ovvero uno al negativo e l’altro al positivo e gli altri due rispettivamente al pin 6 e 13 del UA723 .

COLLAUDO
Per il collaudo sarà sufficiente uno spezzone di filo di rame , col quale provocheremo volontariamente un corto circuito  collegandolo brevemente tra il positivo ed il negativo d’uscita del nostro alimentatore ; a questo punto se avremo eseguito tutto correttamente , la scintilla che dovrebbe derivarne con relativo botto saranno quasi del tutto annullati , ovviamente anche la tensione e la corrente d’uscita si porteranno istantaneamente a zero . Per ripristinarne il corretto funzionamento , fare riferimento a quanto descritto precedentemente .

Spero di essere stato sufficientemente chiaro ed auguro a tutti buon lavoro e buon divertimento . Se lo riterrete opportuno contattatemi pure via e-mail.

IT9DPX – #135  (Francesco M.)

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Introduzione.

In diverse occasioni ho dovuto rinunciare a realizzare dei progetti di mio interesse, solo perché non disponevo di strumentazione adeguata per misurare frequenze subsoniche . Per valori così bassi infatti  il frequenzimetro consente in genere risoluzioni di +/- 1Hz. Per spingersi oltre occorre utilizzare il periodimetro che come dice la stessa parola, effettuando la misura del periodo di un segnale, ci restituisce dei valori più precisi con risoluzioni di frazioni di Hz. VEDI  FOTO

Come é noto  conoscendo il valore del periodo di un segnale, possiamo subito risalire alla frequenza con l’altrettanto nota formula F = 1 / T , dove F é la frequenza espressa in Hz. e T é il periodo espresso in secondi. Non volendo andare incontro a grosse spese ho pensato di  realizzare un periodimetro, avvalendomi delle potenzialità offerte da uno dei più diffusi microcontrollori, il PIC-16F84A  prodotto dalla Microchip. Attorno a tale chip che costituisce il cuore di tutto il sistema, gravitano pochi altri componenti; questo grazie al fatto che al suo interno possiamo sfruttare vari registri di controllo e di configurazione, nonché due banchi di memoria EEPROM e RAM di piccole capacità ma sufficienti al nostro scopo. VEDI  SCHEMA .

Non lasciatevi impressionare quindi dalla ridotta complessità circuitale. Infatti dal confronto effettuato  con apparati di tipo professionale ho accertato le ottime caratteristiche finali del progetto. Prima fra tutte ho riscontrato una elevata precisione, soprattutto per valori superiori a 1 mS. ovvero per frequenze minori di 1000 Hz, con una risoluzione di 1 uS; poi abbiamo buona sensibilità, basso costo, basso assorbimento di corrente e complessità circuitale ridotta al minimo. E’ per questi motivi che desidero proporlo a tutti coloro che hanno avuto la mia stessa esigenza o che vogliono fare questa esperienza .

Principio di funzionamento.

In pratica per ottenere misure attendibili , il segnale da misurare in ingresso non deve scendere sotto il livello di 70 mV. Il transistor T1 ad accoppiamento in continua , provvede ad amplificare tale segnale rendendolo idoneo a pilotare la porta d’ ingresso PB0 del PIC, che essendo del tipo triggerato accetta anche segnali sinusoidali. Di tutto il resto, e cioé dalla elaborazione del segnale fino alla visualizzazione del dato, se ne occupa la logica di funzionamento implementata dal software che é molto semplice. Al sopraggiungere di un fronte di salita del segnale in ingresso, scatta un interrupt interno che istantaneamente obbliga il PIC ad abbandonare l’ esecuzione del programma principale, passando ad  eseguire una subroutine che avvia un preciso contatore interno incrementato da un clock da 1 Mhz.

Tale clock è derivato dal quarzo Q1 da 8 Mhz, conferendo al sistema una risoluzione sul display di 1uS. Al successivo fronte di salita, viene visualizzato sul display il valore conteggiato dal contatore interno che subito dopo viene azzerato ed avviato al conteggio successivo. Come si evince anche dalla FIG.1, in questo modo il display viene continuamente aggiornato col valore conteggiato che si riferisce al tempo intercorso tra due fronti di salita, cioé al periodo.

In definitiva ogni fronte di salita funge allo stesso tempo da stop per il conteggio precedente e da start per il conteggio successivo. Tenete presente che non ho ritenuto opportuno predisporre lo strumento per misure superiori a 16 Sec., per cui dopo tale valore il registro di conteggio interno viene automaticamente azzerato e fatto ripartire daccapo. Inoltre per misure di periodo minori di 1 mS. ovvero per frequenze superiori a 1000 Hz. lo strumento in questione non é più tanto preciso, per cui  per tali valori é preferibile usare il frequenzimetro. Va da se che maggiore sarà il valore del periodo misurato,  minore sarà l’ errore in cui possiamo incappare.

Collaudo.

Nel circuito non ci sono punti di taratura, per cui dopo aver attentamente controllato che non vi siano errori di montaggio, date pure alimentazione ed iniettate all’ ingresso un segnale di 50 Hz. misurato anche da un frequenzimetro. A questo punto dovreste leggere sul display il valore del periodo pari a 20.00 mS. Se leggerete invece 19.99 mS. oppure 20.01 mS. , non preoccupatevi é il vostro frequenzimetro che non riesce a discriminare la differenza. Per tali valori infatti  la frequenza esatta , nel primo caso sarà pari a : F=1/19.99*10^-3 = 1000/19.99 = 50.025 Hz. e nel secondo caso sarà pari a :   F=1/20.01*10^-3 = 1000/20.01 = 49.975 Hz. per cui ritoccate la sintonia del vostro generatore fino a leggere 20.00 mS.  e sarete veramente sicuri che il segnale da voi misurato é di 50 Hz. precisi . Volutamente per i calcoli appena effettuati, non ho tenuto conto delle unità, cosa che invece sarebbe opportuno fare per valori di lettura più bassi.

Conclusioni.

Per il visualizzatore, ovviamente andrà bene qualunque tipo di display intelligente, purché gestito da HD44780, che come si vede dallo schema elettrico, viene pilotato solo in scrittura e solo coi quattro bit più significativi.

Questo strumento vi consentirà di misurare con estrema precisione, la velocità di rotazione di un alternatore, la frequenza di rete, la frequenza dei toni subaudio ed altro ancora. Se ad esempio prelevate il segnale da un sensore ottico, potrete agevolmente misurare la velocità di rotazione di una ruota, di un albero motore,  oppure le oscillazioni di un pendolo .

Il software da me prodotto é a disposizione di tutti, per averlo basta contattarmi direttamente al mio indirizzo e-mail; dove mi farebbe piacere ricevere anche le vostre osservazioni, valutazioni, richieste, suggerimenti, critiche e quant’altro riterrete opportuno, al fine di migliorare il progetto. Salutandovi,  auguro a tutti buon lavoro e buon divertimento.

IT9DPX – #135  (Francesco M.)

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1. Frequenzimetro programmabile per TS-830M

Introduzione
Salve, il circuito che vi presento è nato dall’esigenza di alimentare giornalmente e con cadenza regolare quattro dispositivi diversi, con la possibilità di prefissarne indipendentemente l’ora d’accensione e di spegnimento, anche più volte al giorno. Essendo svariati i campi di possibile applicazione del circuito in oggetto, ho voluto renderlo disponibile a tutti tramite le pagine di questo sito. Io lo sto impiegando nel mio acquario soprattutto durante i miei allontanamenti da casa, dove ad intervalli regolari viene distribuito il mangime per i pescetti ed accesa la luce interna per l’illuminazione delle piantine. Ma tornerebbe utile anche nei negozi per cambiare tipo d’illuminazione automaticamente o per accendere l’insegna luminosa esterna ad orari prefissati. Negli ambienti di lavoro potremmo attivare luci, sirene, motori etc.etc. VEDI SCHEMA

Funzionamento

Il timer dispone di 32 posti di memoria per la programmazione giornaliera residenti in EEPROM, quindi i dati conservati in tale zona di memoria non andranno persi dopo lo spegnimento del timer e saranno sempre presenti ad ogni riaccensione. Possiamo visionare il contenuto di ogni posto programma, esercitando una breve pressione sui tasti “freccia-alto­” per andare indietro e “freccia-basso” per andare avanti, visualizzando tali dati sulla riga in basso del display. I primi due numeri indicano il numero della memoria sotto esame ed assumeranno valori compresi tra 1 e 32. A destra di questi ultimi intervallato da uno spazio, troviamo un numero compreso tra zero e quattro indicante l’uscita da impegnare; a seguire a destra troviamo l’ora di accensione e subito dopo l’ora di spegnimento.

Per modificare i dati di una qualsiasi memoria visualizzata, basta premere brevemente il tasto indicato con “M”; immediatamente su ognuno dei dati visualizzati comparirà un’indicazione per ricordarne la funzione. VEDI DISPLAY

“ME” indica il numero di memoria programma sotto esame; “U” indica l’uscita da impegnare; “ACC” l’ora di accensione ed infine “SPEGN” l’ora di spegnimento; inoltre il cursore sarà visualizzato sotto al numero indicante l’uscita. In questa fase di programmazione possiamo proseguire in quattro modi diversi:

1)      Confermare o cambiare l’uscita digitando il numero appropriato;

2)      Disattivare la memoria digitando uno zero, in questo caso i dati successivi relativi all’accensione ed allo spegnimento, saranno ignorati dalla routine di gestione delle uscite e non presi in considerazione;

3)      Premere il tasto “freccia-destra” per saltare alla fase successiva, ovvero all’inserimento dell’ora di accensione, senza modificare il dato relativo all’uscita da impegnare;

4)      Premere il tasto “ freccia-sinistra” per uscire dalla fase di programmazione in corso, lasciando invariati tutti i dati della memoria selezionata in quel momento.

Se in questa fase tenterete di inserire un numero maggiore di quattro, il cursore non si muoverà finché non sarà digitato un numero valido. Se avremo optato per l’ultima delle opzioni precedenti, il software di gestione tornerà a visualizzare l’orologio interno scandendo lo scorrere del tempo. Se invece opteremo per una delle prime tre opzioni precedenti, il cursore si troverà adesso sotto l’ora di accensione, da cui potremo procedere in tre modi diversi:

1)      Inserire i dati relativi alle ore ed ai minuti che andranno a sostituire i precedenti;

2)      Premere il tasto “freccia-destra” per saltare alla fase successiva, ovvero all’inserimento dell’ora di spegnimento, senza modificare il dato relativo all’ora di accensione;

3)      Premere il tasto “ freccia-sinistra” per uscire dalla fase di programmazione in corso.

Superata questa prima parte, saremo giunti alla fase d’inserimento dei dati per lo spegnimento, dove saranno valide le stesse modalità viste per l’inserimento dei dati di accensione. Anche in questi ultimi due inserimenti, se i dati digitati non saranno validi il cursore tornerà all’inizio, finché il dato inserito non sarà corretto. Per la precisione, è considerato non valido l’inserimento di un numero maggiore di 23 per le ore, oppure di un numero maggiore di 59 per i minuti.

Volevo inoltre precisare che il tasto “ freccia-sinistra” è attivo sempre, per cui se premuto ad esempio tra l’inserimento delle ore e dei minuti, sarà abbandonata la fase di programmazione in corso ed i dati in quel momento inseriti saranno ignorati e sostituiti coi precedenti. Di ciò, ci si rende conto subito, in quanto il display sarà aggiornato dopo ogni  abbandono della fase di programmazione.

A questo punto se vogliamo programmare un’altra memoria, dobbiamo scegliere un altro posto programma coi tasti “­freccia-alto” e “freccia-basso” , premere il tasto “M” e continuare con l’inserimento dei dati.

Come avrete notato al flessibilità del software è tale che i 32 posti programma possono essere impegnati come si desidera. Possiamo ad esempio assegnarli tutti ad una sola uscita, oppure suddividerli alle quattro uscite anche in misura diversa.

Infine, non dobbiamo dimenticare di aggiornare l’orologio interno premendo il tasto ”H” . In questo caso il cursore si porterà sotto l’indicazione delle ore, da cui potremo proseguire digitando i dati da inserire. Se i dati non saranno validi il cursore tornerà indietro per un reinserimento corretto.

Anche da questa fase si può uscire premendo il tasto “ freccia-sinistra” e l’orologio non sarà aggiornato.

Da notare che dopo ogni aggiornamento dell’orologio interno, il conteggio dei secondi riparte da zero, per cui per effettuare la sincronizzazione del timer con un altro orologio, basta digitare l’ultimo numero relativo ai minuti, allo scadere del 60° secondo dell’orologio di riferimento.

Da questo momento in poi e fintanto che il timer sarà alimentato, ogni giorno alle ore prefissate, le uscite saranno attivate o disattivate con regolarità.

Circuito elettrico

Il circuito elettrico è visibile in Fig.1. Oltre al PIC troviamo una tastiera a matrice di righe e colonne ed un display a due righe per sedici caratteri funzionante con logica HD44780. La parte di circuito visibile all’interno del rettangolo rosso, si riferisce al circuito di pilotaggio dei relè; anche se sullo schema è rappresentato una sola volta, in realtà bisogna realizzarne quattro, una per ogni uscita disponibile, da collegare oltre che al piedino 13 del PIC, anche ai piedini 12; 11 e 10.

Montaggio

Vista la semplicità circuitale, il timer può anche essere realizzato su basetta mille fori. A montaggio ultimato, dato che non ci sono punti di taratura, il timer se alimentato dovrà funzionare immediatamente. Naturalmente dovrete prima programmare il PIC col file HEX che potrete richiedere al mio indirizzo, dove potrete anche inoltrare eventuali richieste di chiarimenti. Sperando di non aver dimenticato nulla, salutandovi auguro a tutti buon lavoro e buon divertimento.

IT9DPX – #135  (Francesco M.)

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Introduzione

Salve, vorrei descrivervi in questa occasione un’esperienza da me condotta durante l’estate scorsa, ripercorrendo assieme a voi, tutte le tappe che mi hanno poi indotto alla realizzazione di un decodificatore di segnali per telecomando TV. Lo scopo iniziale della mia impresa era di analizzare i segnali emessi dal telecomando del mio televisore, per indagarne il codice ed il tipo di modulazione. Come vedete nulla di particolare, infatti, questo lavoro vuole principalmente essere uno studio di base per eventuali sviluppi ed ampliamenti futuri. VEDI FOTO

Tipo di codice

La prima cosa che ho dovuto fare, è stata procurarmi un ricevitore a luce nfrarossa del tipo usato nei TV, impresa tutt’altro che difficile, in quanto ne ho subito trovati due, prelevandoli da un TV e da un videoregistratore, ormai entrambi fuori uso. Uno dei due ricevitori in questione è visibile nella foto1, ma posso assicurarvi che sia con uno sia con l’altro ho ottenuto i medesimi risultati. In alternativa, suggerisco l’uso del ricevitore ad infrarossi IS1U60 prodotto dalla SHARP , da cui non fatevi trarre in inganno  dalle apparenze, infatti, anche se esternamente si presenta come un normale transistor, internamente contiene tutta la circuiteria necessaria per ricevere un segnale ad infrarossi, demodularlo e generare un segnale TTL pronto per essere decodificato dal PIC. Successivamente ho alimentato il ricevitore ad infrarossi con una tensione continua di 5V. ed ho collegato la sua uscita direttamente all’ingresso del mio oscilloscopio. A questo punto premendo un qualsiasi tasto sul telecomando, in direzione del ricevitore ad IR, ho visto scorrere sullo schermo dell’oscilloscopio, una serie d’impulsi inizialmente molto confusi. Intervenendo però sui vari comandi dell’oscilloscopio, mi è stato possibile visualizzare sullo schermo un treno d’impulsi come raffigurato nella FIG.1

E’ risultato subito evidente che quando un pulsante sul telecomando è premuto, il treno d’impulsi corrispondente si ripete ad intervalli di tempo costanti e pari a 60 mS. circa, ed ognuno di loro è costituito da 12 impulsi stretti di durata pari a 20 uS. circa, ognuno dei quali si ripete rispetto al precedente dopo un intervallo di tempo di 6 mS. oppure 9 mS., per un totale di 11 intervalli di tempo. Per comodità mia, ho infine deciso di associare il valore “1” agli intervalli lunghi 9 mS. ed il valore “0” agli intervalli brevi da 6 mS.; ottenendo in questo modo un codice binario costituito da 11 bits. A questo punto, valutata la possibilità di poter decifrare tali segnali usando un microcontrollore che ne leggesse il codice e lo rappresentasse su un display a cristalli liquidi, l’evoluzione più naturale dell’impresa è stata la realizzazione di un decodificatore che ho attuato utilizzando il microcontrollore PIC.16F628 prodotto dalla Microchip. Durante la fase di messa a punto del software e di test, ho notato che in realtà sono sufficienti soltanto gli ultimi 6 bits per determinare univocamente quale codice si sta ricevendo e di conseguenza quale tasto è stato premuto sul telecomando. In effetti, i primi cinque intervalli di tempo variano la loro durata, non solo premendo tasti diversi, ma anche premendo lo stesso tasto sul telecomando. Ecco il motivo per cui non sono presi in considerazione in fase di decodifica.

Operazioni eseguite
Passo ora a descrivervi le operazioni svolte dal microcontrollore durante il riconoscimento del codice ricevuto.

Facendo riferimento al diagramma di flusso rappresentato in FIG.2 , notiamo che dopo l’accensione e dopo il “VIA”, vengono azzerati il “REGISTRO di CODICE” ed il “CONTATORE di DURATA”. Successivamente una routine di controllo verifica continuamente che non vi sia un impulso in arrivo, incrementando il “CONTATORE di DURATA”. Se invece un impulso è arrivato, viene letto il valore del “CONTATORE di DURATA” e confrontato col valore di 7,5 mS. Se risulta essere minore, allora vuol dire che l’intervallo tra gli ultimi due impulsi ricevuti da 20 uS., era di 6 mS. e quindi viene caricato uno “0” nel “REGISTRO di CODICE”. Se invece risulta essere maggiore di 7,5 mS., allora può essersi trattato di un intervallo da 9 mS. oppure da 60 mS., per cui si rende necessario eseguire un altro confronto col valore di 50 mS. Se il risultato di quest’ultimo confronto è minore, allora vuol dire che l’intervallo era di 9 mS. e quindi viene caricato un “1” sul “REGISTRO di CODICE”.

Se invece il risultato del confronto è maggiore di 50 mS., allora è evidente che è stata ricevuta una pausa di 60 mS. e quindi si può essere certi che il codice ricevuto è completo. Dopo di che si ritorna all’inizio del programma, si azzerano nuovamente il “REGISTRO di CODICE” ed il “CONTATORE di DURATA” e si ritorna ad attendere l’arrivo di un nuovo treno d’impulsi, ripetendo il ciclo finora esaminato. Da notare che dopo il caricamento di un “1” o di uno “0” sul “REGISTRO di CODICE”, viene ovviamente azzerato il solo “CONTATORE di DURATA”, per poi procedere alla misurazione dell’intervallo successivo.

Applicazione pratica
Terminata questa prima parte di lavoro, ho proseguito cercando di trovare un’applicazione pratica che non si limitasse alla sola rappresentazione del codice sul display. Per cui alla fine, modificando leggermente il software, ho fatto in modo che si chiudesse od aprisse un relè, in relazione al riconoscimento di un codice prestabilito. In realtà, come si vede dallo SCHEMA ELETRICO  di fig.3, ho preferito impiegare un TRIAC comandato da un optoisolatore. In questo modo mi è stato possibile alimentare direttamente un carico a 220 VAC, mantenendo allo stesso tempo il perfetto isolamento del decodificatore dalla rete elettrica d’alimentazione. Più precisamente premendo il tasto “TONI ALTI” del telecomando corrispondente al codice binario trentatré, si da alimentazione al carico; premendo il tasto “TONI BASSI” corrispondente al codice binario trentadue, si toglie alimentazione al carico. Il motivo della scelta di questi due tasti è solo d’ordine pratico, in quanto posso comandare il mio dispositivo anche col televisore acceso, senza che su quest’ultimo avvengano modificazioni di rilievo. Con questi due comandi, infatti, il televisore si predispone solo alla ricezione di ulteriori comandi, per aumentare o diminuire la tonalità del segnale audio riprodotto.

Conclusioni
Va da se che chi è già in possesso del telecomando “SABA-365”, oppure di un suo equivalente ad esempio del tipo “VISA”, potrà subito utilizzare il progetto, realizzando il solo circuito ricevente. A chi ne è sprovvisto invece propongo anche la realizzazione di un semplicissimo trasmettitore, il cui schema elettrico che non ha bisogno di commenti è visibile nella FIG.6 , impiegante oltre al pic  pochissimi altri elementi, tra cui il diodo emittente all’infrarosso recuperabile da un qualsiasi telecomando TV in disuso.

Ricordatevi che i due PIC vanno programmati con i files RX_TLC.HEX  per il ricevitore  e  TX_TLC.HEX  per il trasmettitore. Dopo il montaggio, se non avrete commesso errori di distrazione, dando alimentazione tutto dovrà funzionare al primo colpo. Chi volesse approfondire in dettaglio le istruzioni impartite al PIC, può fare riferimento alla fig.4 che riproduce integralmente il file RX_TLC.ASM con le 90 istruzioni utilizzate, con annesse indicazioni che ne facilitano il percorso logico. Nella fig.5 invece troverete il file TX_TLC.ASM con le istruzioni che implementano il modulatore per il trasmettitore. Potete scaricare comunque tutti i files, compresi gli HEX dal sito, oppure farne richiesta al mio indirizzo e-mail, dove potete anche inoltrare eventuali suggerimenti o richieste di chiarimenti. Concludo salutandovi ed augurando a tutti buon lavoro e buon divertimento.

IT9DPX – #135  (Francesco M.)

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1. TELECOMANDO TELEFONICO VOCALE

Salve, vorrei descrivervi in questa occasione il funzionamento ed i comandi necessari a pilotare in modo corretto un display a cristalli liquidi. Ormai se ne trovano tanti in giro nei negozi e nelle bancarelle a prezzi veramente allettanti che vanno da circa cinque Euro e oltre per i tipi più sofisticati. Per la precisione analizzeremo tutti i codici di controllo per attivare un display a due righe da sedici caratteri ciascuna, funzionante con logica “HD44780” della Hitachi. Vorrei subito chiarire che quando parliamo di sedici caratteri per riga, ci riferiamo ai caratteri visualizzati, perché in realtà ve ne sono altri ventiquattro fuori schermo per un totale di quaranta caratteri per riga.

Per esplicitare meglio le idee mi avvarrò anche di un semplice programmino che ho preparato in “visual basic”, col quale potremo attraverso la porta parallela di un personal computer, inviare i vari codici di controllo al display e verificarne subito gli effetti. Il circuito elettrico da me utilizzato e che vi propongo, raffigura solo i collegamenti tra la porta parallela di un P.C. ed il display, infatti, per le prove dimostrative che faremo noi, non occorrono altri componenti. Per ragioni di sicurezza e di protezione dei circuiti interessati è consigliabile l’uso di una batteria di pile con una tensione complessiva compresa tra 4 e 5 volt. Nel mio caso ho utilizzato tre pile stilo, per un totale di circa 4,5 volt.

Mi raccomando per i collegamenti attenetevi scrupolosamente allo schema elettrico visibile in fig.1, procedendo con la massima cautela. Vi ricordo inoltre che un uso improprio della porta parallela potrebbe comportarne la sua immediata ed irreversibile distruzione; perciò qualora decideste di mettere in pratica i suggerimenti dati in questo articolo, lo farete solo a vostro rischio e pericolo.

Dopo aver effettuato i collegamenti, avviate il programma ed alimentate il circuito, a questo punto compariranno sul display una serie di rettangolini al posto dei caratteri che spariranno dopo che col mouse farete click sul pulsante inizializza. L’inizializzazione si rende necessaria ogni volta che si da alimentazione al display, serve ad impartire innanzi tutto i primi comandi relativi al tipo di comunicazione, se deve avvenire su quattro oppure su otto fili e se si sta lavorando con un display ad una o a due righe.

Tali codici espressi in esadecimale, sono dati col seguente ordine: 30-01-02-06-0F-14-28-01. Se clickate adesso sul pulasante invia testo, sul display comparirà la scritta text2 visibile nella finestra sopra al pulsante in questione. Se cambierete il contenuto di tale finestra, sostituendo text2 con qualsiasi altro testo e premendo “invia testo”, quest’ultimo contenuto sarà inviato al display e comparirà sullo schermo LCD.

Dopo questo breve collaudo, passiamo adesso ad analizzare tutti i possibili codici binari che possiamo inviare al display, essi sono rappresentati nella TABELLA N°1 con una breve descrizione relativa ad ogni singolo bit.

1) Analizzando la prima riga ci rendiamo subito conto che abbiamo la possibilità di inviare un solo codice e cioè 0000.0001; tale codice sarà inviato ogni qual volta clickeremo sul pulsante “cancella display” e ciò comporterà la cancellazione di tutti i caratteri, anche di quelli fuori schermo ed il posizionamento del cursore all’inizio della prima riga.

2) Anche per la seconda riga possiamo inviare un solo codice utile e cioè “0000.0010” semplicemente clickando sul pulsante “curs. e sch. all’inizio”, ciò comporterà il posizionamento del cursore e dello schermo all’inizio della prima riga, lasciando inalterato il contenuto dello schermo.

3) Esaminando adesso la terza riga, ci accorgiamo che il terzo bit e sempre a livello logico uno, quindi i possibili codici potranno essere soltanto quattro e cioè:

“0000.0110″ per spostare il cursore a destra dopo la stampa di un carattere;

“0000.0100″ per spostare il cursore a sinistra dopo la stampa di un carattere;

“0000.0101″ per spostare lo schermo a destra dopo la stampa di un carattere;

“0000.0111″ per spostare lo schermo a sinistra dopo la stampa di un carattere.

Provate ad abilitare a turno le quattro modalità e ad inviare il testo al display per verificarne gli effetti.

4) Anche nella quarta riga notiamo che un bit è sempre ad uno logico, in questo caso il quarto bit. Il terzo bit serve a determinare se lo schermo è attivo cioè visibile oppure spento cioè invisibile. Tale funzione si può facilmente verificare premendo sul pulsante “schermo off”. Gli altri due bits in combinazione tra loro, daranno origine a quattro possibili codici come segue:

“0000.1110″ per accendere il cursore;

“0000.1100″ per spegnere il cursore;

“0000.1111″ per rendere il carattere sotto cursore lampeggiante;

“0000.1101″ per rendere il carattere ed il cursore lampeggiante.

Anche in questo caso abilitando a turno le quattro modalità intervenendo sui quattro relativi pulsanti, sarà possibile verificarne immediatamente gli effetti.

5) La quinta riga ormai siamo perfettamente in grado di individuarla, perché il quinto bit è sempre ad uno logico, mentre con gli altri due bits in combinazione tra loro, sarà possibile ottenere quattro possibili codici come segue:

“0001.0100″ per spostare il cursore a destra;

“0001.0000″ per spostare il cursore a sinistra;

“0001.1100″ per spostare lo schermo a destra;

“0001.1000″ per spostare lo schermo a sinistra.

Anche in questo caso clickando a turno sui quattro pulsanti, sarà possibile verificare subito l’effetto prodotto.

6) La sesta riga la riconosciamo dal suo sesto bit sempre a livello logico uno.

Il quinto bit indicato con “DL” se posto a LL1, attiverà la comunicazione del display col mondo esterno attraverso un buffer ad otto fili; mentre se posto a LL0 attiverà la comunicazione con un buffer a quattro fili come nel nostro caso.

Il quarto bit indicato con “N” se posto a LL1, attiverà la comunicazione con un display a due righe come nel nostro caso; mentre se posto a LL0 attiverà la comunicazione con un display ad una riga. Il terzo bit indicato con “F” se posto a LL1, attiverà la visualizzazione dei caratteri da 5*10 pixel; mentre se posto a LL0 attiverà la visualizzazione dei caratteri da 5*7 pixel come nel nostro caso.

7) La settima riga riconoscibile per il suo settimo bit sempre a LL1, ci permette di individuare ogni riga di ognuno degli otto caratteri grafici modificabili dall’utente. Dobbiamo prima ricordare che ogni carattere è costituito da otto righe, ed ogni riga è costituita da cinque pixel, come rappresentato nella Tabella n° 2. Ebbene determineremo il numero del carattere inserendo dei bits al posto delle lettere “C” in modo da ottenere un codice binario da zero a sette; e determineremo il numero di riga inserendo dei bits al posto delle lettere “R” in modo da ottenere un codice binario da zero a sette. In questo modo potremo scrivere e quindi modificare una qualsiasi delle otto righe costituenti uno degli otto caratteri definibili dall’utente. Il contenuto della riga e quindi lo stato dei relativi pixel va inviato come dato normale, come vedremo più avanti nella decima riga.

Per semplicità nell’esempio riportato nel programma dimostrativo, ho preferito dare le coordinate iniziali del primo carattere e della prima riga, cioè il codice “0100.0000″; e successivamente uno dietro l’altro il contenuto di tutte le righe, per un totale di sessantaquattro dati (righe). Nell’esempio riportato nella TABELLA n° 2 , si può vedere come dopo aver realizzato una griglia di 5*7, e dopo aver inserito degli uno in corrispondenza dei bits da accendere, si possa facilmente ottenere un carattere grafico che riproduce un diodo zener, ed a destra si possono ricavare i valori decimali da andare ad inserire in memoria per la personalizzazione dei caratteri. Nella TABELLA n° 3 invece, è visibile la griglia per definire il simbolo elettrico del condensatore. A tal proposito provate a clickare sui pulsanti “AGGIORNA (1) ” o “AGGIORNA (2) ” seguiti dal pulsante “EFFETTO”, vedrete dei caratteri in rapida successione sullo schermo, tale da dare un effetto di animazione.

L’ottava riga riconoscibile per il suo ottavo bit sempre a LL1, ci permette di posizionare il

cursore su una delle quaranta locazioni della prima o della seconda riga del display, senza modificare il carattere contenuto nella locazione stessa. Ciò è possibile modificando in modo opportuno gli altri sette bits dell’ottava riga; che complessivamente dovrà contenere un codice esadecimale compreso tra 80h e A7h per indirizzare la prima riga del display; e tra C0h e E7h per indirizzare la seconda riga del display.Fin qui abbiamo visto che ogni riga è facilmente individuabile dal suo bit più a sinistra sempre a LL1, lo stesso criterio di riconoscimento è adottato ed implementato nella logica di controllo interna del display.

9) La nona riga non rappresenta un dato da inviare al display, ma un dato proveniente dal display che possiamo quindi leggere come se si trattasse di una memoria. Tale valore se letto, ci consente di conoscere in qualsiasi momento la posizione occupata dal cursore in quell’istante; tenendo presente che nella lettura viene ignorato l’ottavo bit che è di controllo. Inoltre leggendo il bit “BF” possiamo sapere se il display è occupato con operazioni sue interne, cioè quando tale bit è a LL1; nel qual caso dobbiamo attendere che il bit torni a LL0 prima di inviare altri dati al display. FLOW-CHART LETTURA

10) La decima riga serve ad inviare i codici di controllo al display, oppure un carattere da scrivere sul display (DDRAM) o sui caratteri definibili dall’utente (CGRAM). Tenete presente che dopo ogni operazione di scrittura, il contatore della posizione del cursore (Address Counter) sarà incrementato automaticamente di una unità. FLOW-CHART SCRITTURA

11) L’undicesima ed ultima riga, come la nona riga serve a leggere un dato proveniente dal display (DDRAM), relativo al codice del carattere sotto al cursore in quel momento, oppure a leggere il valore binario della riga di uno dei caratteri definiti dall’utente (CGRAM). Anche in questo caso, tenete presente che dopo ogni operazione di lettura, il contatore della posizione del cursore (Address Counter) sarà incrementato automaticamente di una unità.

Quanto fin qui descritto per grandi linee, oltre che verificato col programmino dimostrativo, può essere supportato dai diagrammi di flusso che ci aiuteranno a stilare eventuali software di pilotaggio del display; nel linguaggio da noi scelto.

Prima di concludere ritengo opportuno spendere due paroline anche riguardo ai collegamenti fisici effettuati tra P.C. e display. Iniziamo col ricordare che le linee che si dipartono dai pins della porta parallela, indicati coi numeri 6; 7; 8 e 9; sono solo quattro degli otto fili di input/output, facenti capo al registro 0378h della porta parallela. A stabilire quando le linee sono d’uscita o d’ingresso, provvede il quinto bit del registro 037Ah che se posto a uno impone che linee siano d’input, se posto a zero impone che le linee siano d’output. Sempre al registro 037Ah fanno capo le linee di output dei pins 1; 14 e 17; con le quali come visto precedentemente, si comanda il display in scrittura, lettura od indirizzamento. Per finire il pin n° 20 è il collegamento di riferimento a massa per tutti i fili di input/output della porta parallela.

Spero di non aver tralasciato nulla d’importante e di essere riuscito a rendere più familiare un oggetto molto utile, che per la sua versatilità è presente in molti progetti elettronici. Con questo vi saluto e vi auguro buon divertimento e naturalmente non esitate a contattarmi per eventuali suggerimenti o chiarimenti.

IT9DPX – #135 (Francesco M.)

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Introduzione

Credo che ormai saranno poche le persone a non aver sentito parlare almeno una volta del protocollo di comunicazione I2C. Immagino inoltre che tutti sapranno che tale sistema consente il trasferimento di dati tra due o più dispositivi elettronici in modo seriale, con soli due fili ed in entrambe le direzioni. Ciò significa che nell’ambito di una circuiteria più o meno complessa, due o più dispositivi possono dialogare tra loro, trasferendosi grandi quantità di dati con una complessità ardware notevolmente semplificata. Generalmente in un circuito elettronico così concepito vi è un “master” e degli “slave”. Il primo e sempre un microprocessore o microcontrollore a cui è devoluto il compito di organizzare e dirigere il traffico di dati proveniente o diretto, dagli o agli “slave”.

Nella veste di “slave” generalmente possiamo trovare memorie, pll, dds, amplificatori, sonde termometriche e molto altro ancora. I due fili a cui facevo riferimento prima prendono il nome di “SDA” ed “SCL” e sono comuni a tutti i dispositivi ad esse collegati. Sulla linea SDA viaggiano solo i dati da inviare o da ricevere, mentre sulla linea SCL viaggiano i soli impulsi di clock, generati dal master che scandisce e temporizza tutte le operazioni necessarie al corretto trasferimento dei dati. Ciò e possibile in quanto entrambe le linee sono tenute a livello alto con delle resistenze di pull-up; mentre i dispositivi ad esse colleagati, siano essi master o slave hanno le loro uscite di tipo open-collector. Ovviamente ad impegnare le linee sarà sempre un dispositivo slave alla volta, grazie ad un codice inviato dal dispositivo master ed univocamente riconosciuto dagli slave.

Descrizione del progetto

Chiaramente esiste una vasta documentazione sia cartacea che on-line che riguarda il protocollo in oggetto, ma vorrei lo stesso coinvolgervi nell’esperienza da me condotta, descrivendovi tutti i segnali e le temporizzazioni occorrenti in una comunicazione di questo tipo. Nella nostra esperienza, svolge le funzioni di master il mio personal-computer e fa le veci di slave una memoria eeprom del tipo 24C32.

Come si può vedere dallo schema elettrico di fig.1, per semplificare al massimo la parte ardware ho preferito utilizzare la porta parallela del mio P.C., scegliendo inoltre di prelevare l’alimentazione necessaria al funzionamento della eeprom, direttamente dalla porta parallela. Ciò è possibile in quanto la corrente assorbita dalla eeprom in questione non supera 1mA. Raccomando comunque la massima cautela nell’utilizzare la porta parallela del vostro P.C. , in quanto eventuali errori di connessione tra i vari pins di input-output possono irrimediabilmente danneggiarla, mettendola fuori uso.

Inizialmente e prima di ogni altra operazione, il master deve inviare sulle linee una particolare sequenza detta di start, che consiste nel portare a livello logico basso la linea SDA e subito dopo la linea SCL.(VEDI FIG.2) A seguire sarà inviato il codice “1010” che riconosciuto dalla eeprom predisporrà se stessa in stato di comunicazione. Tale codice sarà inviato rispettando i tempi raffigurati nella fig.2 nel modo seguente. Si porta la linea SDA alta e si invia un impulso di clock; si porta la linea SDA bassa e si invia un impulso di clock; e così via per tutti gli altri bit da inviare. I successivi tre bits sono di identificazione e nel nostro caso sono pari a zero, corrispondente al codice binario impostato sui pins 1; 2 e 3 della eeprom, in questo caso collegati a massa. Ciò consente di gestire fino ad un massimo di otto eeprom collegate in parallelo nello stesso circuito. Il successivo bit posto a zero, segnala alla eeprom che stiamo tentando di scrivere su di essa.

Dopo questa prima fase, la eeprom invierà un livello basso sulla linea SDA che prende il nome di ACK. Tale segnalazione sarà letta dal master che nel frattempo si sarà posto in ricezione, se così non dovesse accadere, se cioè la eeprom non invierà un livello basso, cioè un ACK, allora vuol dire che si è verificato un errore durante il trasferimento dei bits e quindi bisogna ripetere la procedura dall’inizio. Se invece tutto è andato a buon fine, un ACK sarà ricevuto dal master che potrà così proseguire con l’invio dei dati successivi, relativi questa volta al byte alto ed al byte basso dell’indirizzo della locazione di memoria sulla quale intendiamo scrivere oppure leggere. Da notare che dopo l’invio di ogni byte il master attende l’invio di un ACK dalla eeprom prima di continuare, diversamente ripete tutto dall’ultimo ACK ricevuto correttamente.

Nel caso in cui tutto sia andato secondo la procedura, si prosegue ripetendo l’invio di una sequenza di start, l’invio del codice 1010 e dei bits 000. Il successivo bits sarà un “1” se vogliamo comunicare alla eeprom che intendiamo leggere dall’indirizzo precedentemente specificato; oppure uno “0” se vogliamo comunicare alla eeprom che intendiamo scrivere all’indirizzo precedentemente specificato.

Lettura della memoria

Nel primo caso cioè dopo l’invio del bit “1”, il master si predisporrà in lettura ricevendo i dati dalla eeprom, in questo caso sarà il master ad inviare un ACK alla eeprom ogni otto bits ricevuti, informando in questo modo la eeprom che può proseguire con l’invio dei dati successivi. Con questo sistema, se si da come indirizzo iniziale quello della prima locazione, cioè “0000.0000”, si può leggere l’intero contenuto della eeprom dalla prima fino all’ultima locazione, perché dopo ogni lettura l’indirizzo viene incrementato automaticamente dalla eeprom stessa, come nell’esempio adottato nel software dimostrativo.

Scrittura sulla memoria

Nel caso volessimo scrivere sulla eeprom, occorre che dopo i tre bits di identificazione venga inviato un ulteriore bit pari a “0”, in questo caso la eeprom si predisporrà in scrittura; e subito dopo il master invierà i dati da memorizzare a partire dall’ultimo indirizzo specificato, per un massimo di 32 bytes consecutivi alla volta. Anche in questo caso la eeprom invierà verso il master un segnale di ACK ogni otto bits ricevuti e correttamente memorizzati. Per un corretto utilizzo del protocollo ricordarsi al termine della lettura o scrittura, di chiudere la comunicazione con una sequenza di stop, che consiste nell’inviare a livello alto prima la linea “SCL” e subito dopo la linea “SDA”.

Conclusioni

Il software di gestione è visionabile e modificabile da chiunque per eventuali esperimenti e prove; potrete richiederlo direttamente al mio indirizzo e-mail, esso prevede la possibilità di scrivere od incollare sul buffer di scrittura un testo inferiore ad 8 Kbytes e di trasferirlo sulla eeprom in modo permanente, oppure di visualizzare il contenuto della eeprom sul buffer di lettura.

Con questo vi saluto sperando di aver dato un imput valido ed un incoraggiamento a chi non ha ancora preso confidenza con questo tipo di protocollo ritenendolo ostico e fuori portata.

IT9DPX – #135 (Francesco M.)

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Innanzi tutto occorre scaricare l’aggiornamento dal sito della casa costruttrice. Se avete problemi col reperire informazioni sul vostro bios e/o sulla scheda madre potete collegarvi al sito www.ping.be/bios dove trovate informazioni in merito a bios e aggiornamenti oltre a un motore di ricerca apposito per queste informazioni. Seguite attentamente le istruzioni che trovate sul sito. Oltre all’aggiornamento del file del bios (in genere .bin) occorre scaricare l’utility generalmente chiamata flash.exe che serve a scrivere il nuovo bios e a compiere altre operazioni quali il salvataggio del vecchio bios.

Fatto questo potete scegliere se riavviare il computer in modalità MS-Dos (attenzione non in finestra Dos!) oppure se creare un disco di avvio nel quale includere anche il file .bin e l’utility flash (per creare un disco di avvio andate in Pannello di controllo -> Installazione applicazioni -> Disco di ripristino e cliccate su Crea disco). Potete anche entrare in modalità MS-Dos dal boot menù premendo F8 dopo il riavvio del sistema. Di seguito vi indico la procedura che seguo io, poi ognuno può scegliere quella che gli sembra più consona alle proprie esigenze.

Salvate il file del bios e l’utility flash sulla root C:\ e riavviate il sistema. Prima ancora di sovrascrivere il vecchio bios dovrete entrare nel Setup del Bios (premete Canc alla schermata iniziale); qui andate in Chipset Feature Setup (Bios Award) o in Advanced CMOS Setup (Bios AMI) e impostate la voce System Bios Cacheble su Disabled. Salvate e riavviate il computer.

Dopo che il sistema ha eseguito la fase di POST premete F8 ripetutamente finché non vi appare il boot menù; qui scegliete Modalità provvisoria con supporto di rete.

Al prompt dei comandi digitate C:\flash.exe (o il nome dell’utility flash che avete). Vi apparirà ora la schermata dell’utility flash dove vi viene chiesto il nome del file .bin che volete scrivere. Dategli il nome esatto incluso il percorso (se ad esempio il file del bios si chiama bios.bin e lo avete salvato in C:\, digitate esattamente C:\bios.bin) e poi dite di salvare il vecchio bios. A questo date il nome old.bin e salvatelo. Ora siete pronti a sovrascrivere il vecchio bios.

Fate attenzione a non riavviare il computer prima che l’operazione sia completamente finita! Se accade ciò, come per esempio se va via la corrente mentre si sta scrivendo il bios, sarà molto difficile, se non impossibile, recuperare la scheda madre, quindi meglio non eseguire queste operazioni nel bel mezzo di un temporale!

Attenzione, perché a volte il nome del file da scrivere va messo dopo il nome dell’utility flash. Ad esempio in alcuni bios AMI bisogna scrivere C:\amiflash.exe nomefile.bin. Una volta sovrascritto il vecchio bios riavviate il computer ed entrate nel bios per modificarne i parametri nuovi e vecchi.

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Il processo d’overclock di una Radeon è molto simile a quello usato per la scheda GeForce. Se avete saltato le pagine precedenti, tornate a leggerle, poiché vi offriranno delle ottime basi per capire quanto state per leggere.

Overclock per principianti

Come nel caso della scheda nVidia, cominciamo dall’esaminare la via del software. Ci sono diverse scelte in questo caso, a partire da quelle integrate nei driver AMD. I driver Catalyst, infatti, includono la scheda “Overdrive”. La prima volta che aprirete questa schermata dovrete cliccare sul lucchetto chiuso, per accedere ai comandi.

Dopo aver abilitato i comandi, avrete di fronte due possibilità: inserire le frequenze di GPU e memoria manualmente, oppure usare la funzione “Auto-Tune”. Abbiamo optato per il secondo approccio. Questa funzione si comporta bene, e fa risparmiare molto tempo. Incrementa la frequenza di piccoli passaggi, ed effettua ogni volta un test di stabilità. Una volta rilevata la massima frequenza stabile, il software fa qualche passo indietro, per assicurare la massima stabilità del sistema, sacrificando un po’ di prestazioni. La soluzione ideale per i principianti.

I pregi dei driver Catalyst non finiscono qui: le impostazioni vengono automaticamente memorizzate e ricaricate ad ogni avvio del PC. Il sistema PowerPlay, specifico per le schede Radeon, è inoltre capace di abbassare la frequenza operativa della scheda, in ambiente 2D. Quindi, per la maggior parte del tempo, la nostra Radeon HD 3850 ha funzionato a frequenze di solo 297/693 MHz, anziché di 670/700 MHz.

Semplice ma limitato

La funzione Auto-tune ci ha permesso di spingere la nostra scheda Radeon HD3850 fino alle frequenze di 719/870 MHz (contro i 670/700 MHz di base), investendo meno di tre minuti nella configurazione. Considerate che la memoria della nostra scheda aveva una frequenza più bassa di quella raccomandata da AMD, cioè 833 MHz. Il guadagno sulla memoria, quindi, è piuttosto ridotto, e anche la GPU non ha raggiunto livelli da urlo. La GPU RV670 funziona, su una Radeon HD 3870 di fabbrica, a 775 MHz, il che ci ha fatto pensare a progetti ben più impegnativi, per la nostra HD 3850. Per andare oltre, quindi, dobbiamo accantonare i Catalyst, che non ci permettono di andare oltre la frequenza di 730 MHz.

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