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RADIOCOMANDO 8 CANALI: IL RICEVITORE
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| Progetto pubblicato sulla rivista Fare Elettronica |  |
| IL PROGETTO |
Dopo la presentazione dei trasmettitori, descriviamo in queste pagine il relativo ricevitore.
Dispone di otto uscite a relè ed è abbinabile unicamente ai trasmettitori proposti. Il protocollo di trasmissione è studiato per garantire il massimo grado di affidabilità e sicurezza. La completa programmazione del tipo di uscita, bistabile o temporizzata e il numero di canali attivabili o meno da ciascun trasmettitore, rendono questo progetto unico.
| SCHEMA ELETTRICO |  |
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Tutto ruota attorno al diffusissimo PIC16F628 della MICROCHIP opportunamente programmato, in grado di decodificare e gestire il segnale ricevuto e trasferirlo alle uscite. Al suo interno troviamo tutta una serie di periferiche non sfruttate dal nostro progetto, tranne l’oscillatore interno che ci fa risparmiare il quarzo. Come è stato descritto nella parte inerente ai trasmettitori, si è scelto un tipo di protocollo che permetta la sincronizzazione su ogni bit, il che garantisce il riconoscimento della stringa trasmessa anche con una forte differenza del baud rate tra trasmettitore e ricevitore, rendendo superflua la precisione garantita dal quarzo.
Prima di continuare con la descrizione dello schema elettrico, è opportuno spiegare quali sono le caratteristiche del progetto in modo da comprendere in anticipo la funzione di certi componenti.
Come vedete non si tratta di un banale radiocomando ma di un dispositivo ben più versatile e adattabile a qualunque esigenza.
Continuiamo la descrizione del nostro schema elettrico di figura 1. Il segnale ricevuto da M1, un normale modulo ricevitore di tipo superreattivo operante alla frequenza di 433,92 MHz e dalla piedinatura standard, arriva al piedino 3 del micro. Il compito del micro a questo punto è di elaborare il segnale ricevuto e, se riconosciuto, attivare la relativa uscita. Il pilotaggio dei relè di uscita, è affidato ad un integrato dedicato U2, il ULN2803, un driver contenente otto darlington, tutte le resistenze di polarizzazione e otto diodi di protezione. Questi integrati sono molto comodi da usare in quanto possono essere interfacciati direttamente dal micro e possono gestire fino a 300 mA di carico per ogni uscita e operare fino a 30 V.
La presenza dei LED e relative resistenze di limitazione, hanno l'unico scopo di monitorare lo stato delle uscite. La presenza di tali componenti, non influenza la funzionalità del progetto, ma danno un tocco decisamente professionale.
I due pulsanti P1 e P2 e i due LED DL9 e DL10, sono necessari alla programmazione delle uscite e la memorizzazione dei trasmettitori.
La presenza di SW1 e del partitore resistivo RR1, sicuramente avrà incuriosito molti di voi. Innanzi tutto la scelta circuitale è stata resa necessaria per non dover utilizzare un micro con molti piedini in più, decisamente più costoso e dalle potenzialità sicuramente non sfruttate in questo circuito. Il compito di SW1 è quello di scegliere il tipo di funzionamento di ciascuna uscita, cioè bistabile o temporizzata. Ha pure il compito di escludere uno o più canali da ciascun trasmettitore in fase di acquisizione. Mi spiego con un esempio, ammettiamo che la scheda debba essere controllata da tre trasmettitori, il primo abilitato a comandare tutte le uscite, il secondo abilitato a controllare le uscite da 1 a 3 e 7, mentre il terzo può disporre delle uscite da 1 a 4 e 8. Vedremo più avanti nella descrizione della fase di programmazione come ciò sia possibile in maniera molto semplice utilizzando proprio SW1. A tale scopo l'intera porta B del micro, normalmente settata come uscita, solo in fase di programmazione e di memorizzazione diviene ingresso. Ciò succede per poche decine di microsecondi, tempo estremamente insufficiente da permettere ai relè di eccitarsi. In questo modo è garantita la massima sicurezza anche durante la fase di programmazione.
Forse a questo punto avete capito che quanto vi stiamo presentando si possa adattare ad ogni esigenza e non solo casalinga.
Termina la descrizione dello schema elettrico la sezione destinata all'alimentazione del circuito. Molto semplicemente il ponte raddrizzatore PR1 permette il collegamento ad una fonte di alimentazione indifferentemente in corrente continua o in alternata. La presenza di U3 garantisce la giusta alimentazione sia al micro che al modulo ricevitore. A proposito della tensione di alimentazione, questa deve essere adattata alla tensione delle bobine dei relè. Se optate per modelli a 12V, l'alimentazione sarà di circa 9-10V in alternata o 12 V in continua, se nel cassetto trovate modelli da 24 V, dovete scegliere circa 18 V alternati o 24 V continui. La versatilità del circuito è garantita proprio da U2.
| MONTAGGIO |  |
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La scheda disegnata appositamente per quest'applicazione misura 100x70 mm ed è visibile in figura 2, mentre in figura 3 il piano di montaggio. Vi consiglio caldamente di preparare il circuito stampato proposto che, oltre ad essere compatto, vi permetterà di montare in modo semplice tutti i componenti. Anche se sono relativamente pochi, l'utilizzo di alcuni piedini del PIC per ottenere più funzioni, rende più complicati i collegamenti, aumentando la possibilità di errori e quindi di delusioni finali.
Una volta in possesso del circuito stampato inciso e forato, possiamo montare i componenti iniziando dalle resistenze e il ponticello, seguono i due pulsanti, modelli molto comuni, del tipo usato nei trasmettitori presentati il mese scorso. Proseguiamo con gli zoccoli di U1 e U2, i LED, il partitore resistivo RR1 e tutto il resto. Come già detto in fase di descrizione dello schema elettrico, la presenza dei LED da DL1 a DL8 e relative resistenze da R1 a R8, non sono fondamentali per il funzionamento del ricevitore, ma aiutano moltissimo lo sperimentatore durante le prime prove di funzionamento. Se al contrario volete sperimentare con il circuito ma non avete ancora deciso l'utilizzo pratico, vi consiglio di omettere i relè e le relative morsettiere ma non rinunciare ai LED.
Ovviamente non è obbligatorio montare 8 relè se ai fini pratici ne servono 4 o 5, è inutile impegnare risorse se sono destinate a non essere sfruttate, omettete quindi dal montaggio i relè in eccesso e relative morsettiere.
Il dipswitch SW1 è possibile acquistarlo nuovo o smontarlo da qualche apparato di tipo surplus, mentre il partitore resistivo possiamo trovarlo in qualche vecchia scheda di computer.
Il modulo ricevitore M1, è un modello poco costoso e di tipo standard, cioè prodotto da più aziende rispettando la stessa piedinatura.
I due pulsanti sono modelli commerciali molto economici, per gli amanti del recupero si trovano facilmente in grande quantità nei videoregistratori guasti.
Arrivati a questo punto non ci resta che infilare nei relativi zoccoli i due circuiti integrati. Per quanto riguarda U1 ricordo che si tratta di un microcontrollore e va programmato prima di inserirlo nello zoccolo.
Il file da inserire nella memoria del PIC, ”8CH_Rx_2.HEX”, lo potete scaricare dal sito della rivista.
Ricordiamo che dal sito è possibile scaricare anche il sorgente completo e commentato del PIC. Il tutto viene messo a disposizione di chiunque abbia il desiderio o la necessità di modificare il progetto assecondando le proprie esigenze, senza perdite di tempo.
PROGRAMMAZIONE |
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Una volta terminato il montaggio della scheda e controllato che tutto sia stato inserito in maniera corretta, possiamo alimentare il circuito con 12 V in continua oppure 9-10 V alternati. Essendo la memoria EEPROM del microcontrollore vuota, il ricevitore segnala la necessità di memorizzare almeno un trasmettitore lampeggiando alternativamente i due LED DL9 e DL10. In questa fase si presume che sia già pronto almeno un trasmettitore. Prima di passare alla fase di acquisizione vera e propria, bisogna posizionare in maniera corretta i piccoli interruttori del dipswitch SW1. In particolare va considerata l'associazione dei vari microinterruttori con ciascuno dei pulsanti del trasmettitore e le uscite del ricevitore. Il dipswitch 1 corrisponde al pulsante 1 di qualunque trasmettitore e all'uscita 1 del ricevitore. Analogamente la numerazione degli altri pulsanti di qualunque trasmettitore va associata allo stesso numero del dipswitch e alla relativa uscita del ricevitore. I canali che desideriamo abilitare del trasmettitore che in questo momento stiamo memorizzando, vanno posti sulla posizione “ON”. I dipswitch di SW1 posizionati su “OFF” escludono i relativi canali del trasmettitore. Facciamo un esempio, vogliamo abilitare solo le uscite 1, 2, 5, 7 del trasmettitore di cui stiamo acquisendo l’indirizzo. Dobbiamo posizionare su “ON” i dipswitch numero 1, 2, 5, e 7, lasciare su “OFF” gli altri. In questo modo solo i pulsanti 1, 2, 5 e 7 del trasmettitore attiveranno, se premuti, i relativi relè del ricevitore, mentre gli altri pulsanti verranno ignorati dallo stesso. È chiaro che se stiamo memorizzando più trasmettitori e ci dimentichiamo di riposizionare i dipswitch di SW1, ci ritroveremo ad avere tutti i trasmettitori abilitati ad attivare gli stessi canali.
Dopo avere posizionato in maniera opportuna i dipswitch del ricevitore, per memorizzare l'indirizzo del nostro trasmettitore già pronto, è sufficiente premere il pulsante P1 della scheda. Tale fase viene segnalata dall'accensione del LED rosso DL10. La pressione di uno qualsiasi dei tasti del trasmettitore opportunamente codificato è sufficiente a memorizzare l'indirizzo del trasmettitore e lo spegnimento del LED rosso DL10 del ricevitore, indica la corretta memorizzazione del codice.
La procedura sopra menzionata va eseguita per ogni trasmettitore a disposizione e per un massimo di 40 trasmettitori.
Se avete la necessità di ripulire completamente la memoria del ricevitore premete e tenete premuto per 5 secondi P1. Il lampeggio alternato dei due LED DL9 e DL10, indica l'azzeramento della memoria.
Attenzione, non memorizzate mai due volte lo stesso trasmettitore o due trasmettitori con lo stesso indirizzo, nel caso vi sia questa necessità, prima va ripulita l’intera memoria con il procedimento sopra descritto.
L'altra fase di parametrizzazione della scheda riguarda la configurazione delle uscite. Ci serviamo anche in questo caso del dipswitch SW1 posizionando i piolini su “ON” quando desideriamo che le relative uscite, una volta attivata dal trasmettitore, abbiano un funzionamento temporizzato (circa 1 sec.). Le altre uscite manterranno un funzionamento di tipo bistabile cioè la pressione di un pulsante del trasmettitore attiva la relativa uscita(se abitata) e resta attiva fintanto che non viene ripremuto lo stesso pulsante. Effettuata la nostra scelta, premere brevemente P2 dalla scheda del ricevitore, l'accensione e lo spegnimento del LED verde DL9 indica la corretta acquisizione dei dati.
Ovviamente quest'ultima fase va ripetuta solo se desideriamo cambiare il tipo di uscita, se un uscita è stata configurata come bistabile, tale funzionamento vale per tutti i trasmettitore abilitati.
CONCLUSIONI
Questa progetto non mancherà di dare enormi soddisfazioni a chiunque lo realizzerà. Come descritto nell'articolo, nel caso siano necessari un numero di uscite inferiori è sufficiente omettere dal montaggio i relè e le morsettiere non utilizzate.
Risulta molto comodo ai fini pratici, la possibilità di decidere il funzionamento di ogni singola uscita. Facciamo un esempio pratico, il canale 1 (temporizzato) è collegato al pulsante di apertura del cancello di casa, il canale 2 (bistabile) viene collegato all'interruttore delle luci del giardino, il canale 3 (temporizzato) al basculante del garage e, infine, il canale 4 (bistabile) alle luci del garage. In questo modo possiamo accedere alla nostra proprietà con l’ausilio dei canali 1 e 3 del radiocomando, in tutta sicurezza perché possiamo accendere e spegnere le luci con i canali 2 e 4 per i tempi che ci servono senza bisogno di temporizzatori o altro.
Decisamente non male come soluzione di automazione domotica.
Puoi scaricare il pacchetto completo dal sito di Fare Elettronica
Il pacchetto non è più raggiungibile dal sito della rivista: scaricalo QUI.