corso di programmazione microcontrollori -

corso di programmazione microcontrollori -
SOMMARIO
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IL COMPUTER IN LABORATORIO
Perché spendere soldi e occupare tanto spazio sul banco di lavoro, quando
il PC può funzionare come un perfetto strumento di misura? Ecco come
sostituire in un sol colpo l’oscilloscopio e il generatore di forme d’onda,
usando economiche interfacce da collegare al computer di laboratorio.
TRASMETTITORE CONTATTO MAGNETICO A 433 MHz
Trasmette un segnale di allarme codificato Motorola MC145026 quando
l’ampolla reed di cui è provvisto viene allontanata dal magnete. Adatto a proteggere porte e finestre, si monta facilmente sul telaio o in fondo all’anta. Un
microswitch consente di dare l’allarme se il dispositivo viene asportato.
Segnalatore di batteria scarica tramite buzzer.
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ELETTRONICA IN
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onicain.it
www.elettronicain.it
Rivista mensile, anno VIII n. 68
APRILE 2002
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Arsenio Spadoni
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Elettronica In:
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INTERRUTTORE CREPUSCOLARE
Attiva un relè quando il grado di illuminazione nell’ambiente circostante
scende al disotto di una soglia preimpostata. Adatto per comandare impianti di illuminazione o semplici lampadine, facendoli accendere al calare della
sera e spegnere, in modo automatico, il mattino o appena l’ambiente torna
ad essere adeguatamente illuminato.
SEGNAPUNTI PER PALLAVOLO
Un segnapunti elettronico studiato nei minimi particolari che consente di
visualizzare punteggio, possesso della palla e numero di set vinti. Il tabellone luminoso può essere collegato alla centralina di controllo via filo o via
radio. Dopo la consolle, presentata il mese scorso, in questa seconda ed
ultima puntata descriviamo la realizzazione pratica del tabellone e del
sistema di controllo a distanza via radio.
TRASMETTITORE A/V 2,4 GHZ HI-POWER
La prima applicazione realizzata col nuovo modulo trasmittente A/V per la
banda radioamatoriale dei 2,4 GHz denominato FM2350TSIMP. Un modulo
dalle prestazioni incredibili: piccolo, facile da programmare ma soprattutto
potente, ben 200 mW in antenna! Con esso abbiamo realizzato un completo trasmettitore A/V a 4 canali utilizzando pochissimi componenti esterni.
ANTIFURTO CASA A DUE ZONE
Un antifurto di dimensioni contenute, di aspetto gradevole e moderno, studiato per fissaggio a muro e per integrarsi con ogni genere di arredamento. Concepito per appartamenti e abitazioni di piccole e medie dimensioni,
implementa ben tre microcontrollori per svolgere le varie funzioni. Semplice,
sicuro e soprattutto intuitivo da installare e da utilizzare.
COME RILEVARE GLI EURO FALSI
Le nuove banconote, usate ormai da quasi 300 milioni di persone, dispongono di sofisticati sistemi anti-contraffazione, alcuni visibili o riscontrabili al
tatto, altri meno noti. Ecco il progetto di una semplice apparecchiatura
che sfrutta una sorgente ad infrarossi per rilevare l’autenticità delle nuove
banconote.
CORSO DI PROGRAMMAZIONE ATMEL AVR
Scopo di questo Corso è quello di presentare i microcontrollori Flash della
famiglia ATMEL AVR. Utilizzando una semplice demoboard completa di programmatore in-circuit, impareremo ad utilizzare periferiche come display a 7
segmenti, pulsanti, linee seriali, buzzer e display LCD. I listati dimostrativi
che andremo via via ad illustrare saranno redatti dapprima nel classico linguaggio Assembler e poi nel più semplice ed intuitivo Basic. Nona puntata.
Mensile associato
all’USPI, Unione Stampa
Periodica Italiana
Iscrizione al Registro Nazionale della
Stampa n. 5136 Vol. 52 Foglio
281 del 7-5-1996.
aprile 2002 - Elettronica In
EDITORIALE
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E’ certo che le persone
oneste rappresentano la
stragrande maggioranza della
popolazione ma è altrettanto
vero che la piccola
minoranza di delinquenti
possono fare danni enormi
sia alla collettività che ai
singoli individui. Per questo
motivo i progetti destinati
alla sicurezza non mancano
mai sulle pagine di
Elettronica In. Questo mese
proponiamo una nuova
centrale antifurto per uso
domestico; si tratta di un
apparato di altissima
affidabilità, che si attiva e
disattiva a distanza mediante
un radiocomando a codifica
variabile, quindi molto
sicuro; accetta segnali da
sensori collegati via radio e
via filo e consente la
suddivisione in due zone,
così da poter dare l’allarme
se si innesca un sensore di un
gruppo, dell’altro o di
entrambi, in base
all’impostazione fatta prima
dell’attivazione. Da collegare
alla centrale proponiamo il
progetto di un nuovo sensore
per contatti con
trasmettitore radio.
Ancora più legato
all’attualità è invece il
progetto dell’Euro Money
Detector in grado di dirci
con assoluta certezza se le
nuove banconote che da
alcuni mesi passano tra le
mani di quasi 300 milioni di
europei sono vere o false.
Completano il numero di
aprile la presentazione di un
oscilloscopio e di un
generatore di segnali da
collegare al PC, il progetto di
un interruttore
crepuscolare, la seconda
parte del progetto del
tabellone per pallavolo, la
nona puntata del Corso AVR
ed, infine, il progetto di un
potente trasmettitore
audio/video operante sulla
banda dei 2,4 GHz.
Buona lettura!
Alberto Battelli
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elenco inserzionisti
Architettronica
Ascon Elettronica
CPM Elettronica
ElleErre
ELLESSE
Fa tti srl
Fiera di Forlì
Fiera di Genova
Fiera di Novegro
Futura Elettronica
Grifo
Idea Elettronica
Micromed
Ontron Elettronica
Parsic Italia
RM Elettronica
SAE SYSTEMS
Sysmedia
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Elettronica In - aprile 2002
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Telecamere B/N
e a colori
CCD B/N DA ESTERNO CON IR
CCD COLORI (SONY) DA ESTERNO CON IR
NEW
Grazie al grado di protezione IP65, questa telecamera a tenuta stagna è particolarmente indicata per riprese all’esterno. Completa di illuminatore IR con portata
di 30 metri. Funzione day & night. Attivazione automatica dell’illuminatore in presenza di scarsa luminosità. CCD 1/3”Sony Super HAD; risoluzione: 420 linee TV;
sensibilità 1 Lux (F2.0)/ 0 Lux (IR ON); AGC; ottica: f=6,0 mm F1.5; apertura
angolare 53°; alimentazione 12 Vdc; assorbimento: 300 mA/500 mA. Dimensioni
76 (dia) x 113 (L) mm.
CAMCOLBUL9 € 134,00
CCD COLORI DA ESTERNO
Stesse caratteristiche funzionali e uguali dimensioni del modello FR183 ma con
elemento di ripresa in bianco e nero. CCD 1/3”; risoluzione: 380 linee TV; sensibilità 0,25 Lux (F2.0)/0 Lux (IR ON); controllo automatico del guadagno; ottica: f=4,0 mm F2.0; apertura angolare 80°; uscita 1 Vpp su 75 Ohm. alimentazione 12 Vdc; consumo: 85 mA (IR OFF), 245 mA (IR ON). Dimensioni 64,6
(dia) x 105 (L) mm; peso 550g.
FR182 € 94,00
CCD B/N DA ESTERNO
Telecamera CCD a colori resistente agli agenti atmosferici munita di custodia in
alluminio e staffa di fissaggio. Viene fornita completa di adattatore da rete. CCD
1/4"; 500 x 582 pixel; sincronismo: interno; risoluzione orizzontale: 420 linee TV;
uscita segnale video: 1.0 Vpp 75 ohm composito; sensibilità: 0,8 lux (F1.2);
regolazioni automatiche: esposizione, guadagno, correzione gamma, bilanciamento del bianco; ottica: f=3.6 mm.
CAMCOLBUL4L € 110,00
CCD COLORI A TENUTA STAGNA
Telecamera CCD bianco/nero resistente agli agenti atmosferici fornita di custodia in
alluminio, staffa di fissaggio e adattatore da rete. CCD 1/3" LG B/W; numero pixel:
500 x 582 CCIR; sincronismo: interno; risoluzione orizzontale: 420 linee TV; uscita
segnale video: 1.0 Vpp 75 ohm composito; sensibilità: 0,05 lux (F1.2); regolazioni
automatiche: esposizione, guadagno, correzione gamma, bilanciamento del bianco;
ottica: f=3.6 mm.
CAMZWBUL4L € 73,00
CCD B/N A TENUTA STAGNA
Ideale per operare in ambienti ostili quali il controllo di tubature, pozzi,ecc. Grazie
all’illuminatore a luce bianca (6 led incorporati) consente riprese anche in condizioni di buio assoluto alla distanza di 1÷2 metri. CCD 1/4” Sharp; AGC; 290K
pixel; sensibilità: 3 Lux (F=1.2); auto iris; ottica: f=3,6mm / F=2; apertura angolare: 68°; alimentazione: 12 Vdc; assorbimento: 120 mA; dimensioni: 36,5 (diam.)
x 63,6 mm. Completa di cavo e staffa.
FR178 € 180,00
Utilizzabile sia come telecamera da esterno che per ispezione di tubature, cisterne,
ecc. Completa di illuminatore IR che consente riprese al buio alla distanza di 1÷2
metri. CCD 1/3” Sony; AGC; risoluzione: 400 linee TV; sensibilità: 0,1 Lux (F=1.2);
auto iris; ottica: f=3,6mm / F=2; apertura angolare: 92°; alimentazione: 12 Vdc; assorbimento: 150 mA; dimensioni: 36,5 (diam.) x 53,6 mm; completa di cavo e staffa.
FR119 € 100,00
CCD B/N SUBACQUEA
CCD COLORI SUBACQUEA
Telecamera a colori subacquea particolarmente indicata per essere fissata sul
fondo di una barca e permette riprese subacquee fino a 20 metri. CCD da 1/3”;
500x582 pixel; 420 linee TV; uscita video composito 1 Vpp 75 ohm; illuminazione minima: 0,05 Lux con AGC attivo; obiettivo: f= 3,6mm F2.0; temperatura di
funzionamento: -15 ÷ +55°C; consumo: 2.1W; dimensioni: 28mm (Dia) x 105mm
(L). Completa di staffa di fissaggio.
FR130 € 235,00
Microtelecamera resistente a 3 atmosfere; CCD da 1/3”; 500x582 pixel; 420 linee TV;
uscita video composito 1 Vpp 75 Ohm; illuminazione minima: 0,01 Lux con AGC attivo; obiettivo: f=3.6mm F2.0; apertura 92°; temperatura di funzionamento: -15 ÷
+55°C; alimentazione: 12Vdc; assorbimento: 180 mA; dimensioni: 28mm (Dia) x
105mm (L). Completa di cavo coassiale lungo 30 metri, staffa di fissaggio e alimentatore rete. Peso: telecamera + staffa: 180g; cavo 30m.
FR129 € 150,00
CCD B/N SUBACQUEA CON ILLUMINATORE
CCD COLORI SUBACQUEA CON ILLUMINATORE
Telecamera subacquea a colori con DSP per impieghi all'interno, esterno e
sott'acqua fino a 30 metri di profondità. Sistema automatico di accensione dei led
IR tipo CDS. I led si accendono automaticamente sotto una precisa soglia di
luminosità; con i led accesi la telecamera funziona in B/N. CCD da 1/3"; Pixel
effettivi: 500(H) x 582(V); 420 TV linee; sensibilità: 0.05 Lux (IR off); 0 Lux (IR
on); ottica: 6.0mm / F2.0.
FR271 € 336,00
CCD COLORI CON ATTACCO C/CS
Telecamera subacquea B/N con DSP per impieghi all'interno, esterno e sott'acqua
fino a 30 metri di profondità. Sistema automatico di accensione dei led IR tipo CDS.
Il set comprende, oltre alla telecamera, una staffa di fissaggio, 30 metri di cavo
RG58U ed un alimentatore che fornisce tensione tramite lo stesso cavo video. CCD
1/3"; 420 TV linee; sensibilità: 0.01 Lux (IR off); 0 Lux (IR on); ottica: 3.6mm / F2.0;
Temperatura operativa: da -10°C a +50°C, umidità: < 90%RH.
FR273 € 246,00
CCD B/N CON ATTACCO C/CS
È la classica telecamera per videosorveglianza da interno (o esterno con appropriato contenitore stagno) in grado di accogliere qualsiasi ottica con attacco C/CS
(da scegliere in funzione delle proprie esigenze). CCD Sony 1/3” PAL; risoluzione: 420 linee TV; sensibilità: 1 Lux (F=2.0); AGC; presa per obiettivi auto-iris; alimentazione: 12 Vdc (150 mA) o 220 Vac (3W); peso: 345 grammi, dim.: 108 x 62 x 50mm (12Vdc);
peso: 630 grammi, dim.: 118 x 62 x 50 mm (220 Vac). Senza obiettivo.
Simile come forma e dimensioni alla versione a colori (FR110) ma con sistema di ripresa in bianco e nero e quindi molto più economica. CCD 1/3”; CCIR;
risoluzione: 380 linee TV; sensibilità: 0,5 Lux (F2.0); AGC; presa per ottiche con
auto-iris VD/DD; uscita video composito: 1 Vpp / 75 Ohm; alimentazione: 12
Vdc o 220 Vac; temperatura operativa: -10°C ÷ +45°C; peso: 360g (12 Vdc), 630g (220 Vac); dimensioni: 118 x 62 x 50 mm. Senza obiettivo.
FR110 (Alimentata a 12Vdc) € 120,00 - FR110/220 (Alimentata a 220Vac) € 125,00
FR111 (alimentata a 12Vdc) € 56,00 - FR111/220 (alimentata a 220Vac) € 72,00
CCD COLORI DOME DA SOFFITTO
CCD B/N DOME DA SOFFITTO
Telecamera CCD a colori con contenitore a cupola da fissare al soffitto. CCD
1/4”; 380 linee TV; sensibilità: 1 Lux; otturatore elettronico: Auto iris; shutter:
1/50 ÷ 1/100.000; uscita video: 1 Vpp a 75 Ohm composito; ottica: f 3,6 mm / F
2.0; tensione di alimentazione: 12 Vdc. Dimensioni: 87 (Dia) x 57 (H) mm;
peso: 180 grammi.
FR156 € 110,00
CCD COLORI MINIATURA
Telecamera CCD 1/3" B/N con contenitore a cupola. CCD 1/3”; sensibilità: 0,25 Lux;
otturatore elettronico: Auto iris; shutter: 1/60 ÷ 1/100.000; uscita video: 1 Vpp a 75
Ohm composito; ottica: f=3,6 mm / F 2.0; tensione di alimentazione: 12Vdc; dimensioni: 87 (Dia) x 58 (H) mm; peso: 96g.
FR155 € 66,00
CCD B/N SPY HOLE
Microtelecamera CCD a colori completa di contenitore che ne permette il fissaggio su
qualsiasi superficie piana. CCD 1/4”; risoluzione: 330 linee TV, 270.000 pixel; sensibilità: 1 Lux (F1.2); apertura 56°; standard PAL; otturatore elettronico: auto iris; shutter:
1/50 ÷ 1/100.000; rapporto S/N: >45dB; gamma: 0,45; uscita video: 1Vpp a 75 ohm; ottica: f=3,6 mm / F2.0; alimentazione: 12Vdc; dimensioni: 37 x 39,6 x 31,2 mm; peso: 65g.
FR151 € 92,00
Telecamera cilindrica B/N con obiettivo pinhole che consente di effettuare riprese
attraverso fori del diametro di pochi millimetri.
CCD Sony 1/3” CCIR; risoluzione: 290.000 pixel; sensibilità: 0,4 Lux; AGC; shutter: 1/50 ÷ 1/100.000; ottica f=3,7 mm F=3.5; tensione di alimentazione: 12Vdc;
dimensioni: 23 (Dia) x 40 (H) mm; peso: 50g (118g compreso supporto).
FR134 € 80,00
CCD B/N MINIATURA CON AUDIO
CMOS COLORI MINIATURA CON AUDIO
Minitelecamera a colori realizzata in tecnologia CMOS completa di microfono.
Sensore 1/3” PAL; risoluzione: 270.000 pixel, 300 linee TV; sensibilità: 7 Lux (F=1.4);
AGC; shutter: 1/50 ÷ 1/15.000; uscita video: 1 Vpp a 75 Ohm; uscita audio: 3 Vpp a
600 Ohm; ottica: f=7,8 mm / F=2,0; apertura 56°; alimentazione: 12Vdc; dimensioni:
31 x 31 x 29 mm; peso: 64g.
FR152 € 62,00
CMOS COLORI CON AUDIO
Telecamera a colori in tecnologia CMOS con contenitore metallico, staffa di
fissaggio e microfono ad alta sensibilità. CMOS 1/3"; risoluzione orizzontale: 320 linee TV; sensibilità: 3 Lux / F1.2; uscita video: 1 Vpp su 75 Ohm; ottica: f=3,8mm F=2.0; apertura angolare: 68°; audio: microfono ad alta sensibilità; uscita audio: 1 Vpp/10 Kohm; tensione di alimentazione: 6 VDC/200mA (Alimentatore da
rete compreso); dimensioni: 25 x 35 x 15 mm.
FR259 € 29,00
Economica e versatile telecamera miniatura in B/N munita di uscita audio. CCD Sony
1/3" CCIR; sensibilità 0,1 Lux; 400 Linee TV; ottica: f=3,6mm, F=2.0; apertura angolare: 92°; shutter: 1/50 ÷ 1/100.000; BLC automatico; AGC; uscita audio: 3 Vpp / 600 ohm;
guadagno audio: 40 db; alimentazione 12Vdc; assorbimento 110 mA; dimensioni: 31 x
31 x 29,5mm; peso: 46g.
FR161 € 55,00
Maggiori informazioni e
schede tecniche
dettagliate sono
disponibili sul sito
www.futuranet.it
Via Adige, 11 - 21013 Gallarate (VA)
Tel. 0331/799775
Fax. 0331/778112
Tutti i prezzi sono da intendersi IVA inclusa.
LETTERE
BLUETOOTH:
QUALCHE DATO
In attesa che il tanto atteso protocollo di comunicazione globale
Bluetooth trovi la prevista diffusione, sto cercando di documentarmi
perché, come tutti gli sperimentatori, vorrei riuscire a trovare qualche
componente e qualche informazione per valutare se si può realizzare
qualche semplice circuito che
riesca a sfruttarne le potenzialità.
Potete fornirmi qualche informazione a proposito?
Romano Fiori- Sassari
Possiamo darti qualche informazione di massima: innanzitutto
Bluetooth è un sistema di comunicazione locale via radio, cioè un
protocollo che prevede la ricetrasmissione di informazioni digitali
nella banda ISM, a 2,4 GHz (tra
2,402 e 2,480 GHz). Questa banda
è riservata alle apparecchiature
medicali e scientifiche, ma è di
libero accesso da parte di tutti i dispositivi che emettano una potenza
limitata. Per consentire comunicaziuoni simultanee nello stesso
luogo, il protocollo prevede ben 79
canali da 1 MHz di larghezza di
banda, sui quali gli apparati
Bluetooth si possono spostare automaticamente fino a trovarne uno
libero. Quanto al formato dei dati, i
segnali modulano la portante RF in
GFSK (Gaussian Frequency Shift
Keyng) ovvero secondo una modulazione di frequenza in cui l'1 logico equivale a una deviazione di frequenza verso l'alto e lo zero a una
diminuzione della frequenza stessa;
il tutto, rispetto alla frequenza centrale del canale, la cui tolleranza
ammessa è ± 75 KHz rispetto al
Elettronica In - aprile 2002
valore nominale. Nonostante il predetto limite di potenza, per il
Bluetooth sono stati previsti tre
livelli, cui corrispondono altrettante
classi di emissione: la prima impone un limite di 20 dBm (per comunicazioni a lunga distanza) la
seconda limita la potenza a 4 dBm
(comunicazioni a medio raggio) e 0
dBm (locale).
DA 45 A 650 MHZ
IN CINQUE MINUTI
Dovrei disporre di un generatore di
forma d’onda capace di operare a
100 MHz, senza però spendere
grandi cifre; il problema è che con
gli integrati di uso più comune (es.
MAX038, XR2206) non si supera
una decina di MHz, mentre per
avere un generatore professionale
bisogna affrontare costi elevati. Per
caso, non avete uno schema adatto,
magari a transistor o a mosfet?
Mario Pistolesi- Roma
Più che uno schema, possiamo consigliarti un componente della
Maxim concepito proprio per realizzare generatori di forme d’onda
SERVIZIO
CONSULENZA
TECNICA
Per ulteriori informazioni
sui progetti pubblicati e per
qualsiasi problema tecnico
relativo agli stessi è disponibile il nostro servizio di
consulenza tecnica che
risponde allo 0331-577982.
Il servizio è attivo esclusivamente il lunedì e il mercoledì dalle 14.30 alle 17.30.
operanti fra 45 e 650 MHz; l’uso è
talmente semplice che l’unico calcolo necessario riguarda l’induttanza da inserire tra il piedino dell’oscillatore e massa. In pochi minuti,
disponendo di una pila da 4,5 V o di
un alimentatore capace di erogare
da 2,7 a 5,5 Vcc stabilizzati (l’assorbimento non supera i 3,6 mA)
puoi ricavare la frequenza che vuoi.
Il chip esiste in cinque versioni,
ciascuna delle quali è caratterizzata
da un determinato range di frequenza: MAX2605, operante tra 45 e 70
MHz, MAX2606 (70÷150 MHz)
MAX2607
(150÷300
MHz)
MAX2608 (300÷500 MHz) e
MAX2609 (500÷650 MHz).
Il segnale generato da questi integrati ha un’ampiezza di –8 dBm e
può essere prelevato da un’uscita
differenziale o sbilanciata.
COS'E'
LA BACK FOCAL?
Nelle specifiche di alcune telecamere viene descritta, insieme a
tante altre caratteristiche, la lunghezza focale posteriore o back
focal. Di che si tratta?
Giuseppe Trizi - Napoli
La lunghezza focale normale e
posteriore riguardano l'ottica, l'obbiettivo di una telecamera, macchina fotografica o cinepresa; a differenza della lunghezza focale anteriore, definita come la distanza tra il
primo vertice (primo punto principale) dell'ottica e il punto focale
(quello su cui convergono le linee
dell'immagine focalizzata) la back
focal è la distanza tra il secondo
punto principale (cioè il vertice
posteriore dell'ottica) e il predetto
punto focale.
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NON SOLO
PER GLI EFFETTI
Ho letto che le lampade stroboscopiche, quelle, per intendersi, che si
usano per gli effetti luminosi in
discoteca e che i fotografi impiegano nei flash, trovano impiego in
medicina e in laboratori chimici. È
vero? Se lo è, per quali proprietà?
Cos'ha di speciale la loro luce?
Luca Moro - Bologna
Le lampadine usate per i flash stroboscopici, siano essi destinati alla
discoteca, alle pistole di messa in
fase dei meccanici, alla fotografia e
ad altro ancora, hanno tutte una
caratteristica comune: sono lampade a scarica nel gas, ma non un gas
comune; si tratta dello xeno (o
xenon, che dir si voglia) un gas
nobile che in natura si forma spontaneamente per i processi di fissione naturale dell'uranio e del torio.
Se ionizzato, questo gas ha la prerogativa di emettere una luce azzurra, molto simile a quella del giorno;
per ionizzazione si intende la rottura dei legami degli elettroni dei singoli atomi ad opera della somministrazione di una certa quantità di
energia. Questa energia può essere
fornita ad esempio da un forte
campo elettrico: ciò spiega perché
le lampadine allo xeno richiedono,
oltre alla normale tensione di polarizzazione, un forte potenziale di
innesco, che serve, appunto, ad
avviare la scarica nel gas.
Oltre alla particolare colorazione,
la prerogativa della lampada allo
xeno è la velocità di accensione e di
spegnimento: può infatti emettere
brevi e intensi lampi di luce, cosa
che le lampadine a incandescenza o
a vapori di mercurio non possono
fare. Riguardo all'impiego di cui
parli, è vero: in odontoiatria si
usano particolari lampade (da ben
500 W) la cui luce viene diretta
mediante fibre ottiche liquide (che
garantiscono maggiore flessibilità
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La lunghezza
focale posteriore
(Fb) rappresenta
la distanza tra il
punto focale F” e
l’ultimo elemento
di un gruppo di
lenti (A2).
per entrare in bocca ai pazienti) e
che servono per polimerizzare le
resine impiegate nelle protesi e
nelle otturazioni, oltre che a sbiancare i denti.
La fotopolimerizzazione si è rivelata in questi ultimi anni la tecnica
migliore per indurire le resine usate
dai dentisti, perché è veloce (si
compie da 1 a 4 secondi) e garantisce resistenza e solidità addirittura
migliori dei materiali compositi
polimerizzati lentamente (autopolimerizzanti) o forzatamente con
lampade alogene.
DISTRIBUIRE
IL VIDEO
Per inviare il segnale di più fonti
video a un videoregistratore, sto
cercando un circuito a larga banda
che mi permetta di disattivare,
all’occorrenza, una o più linee di
ingresso. L’ideale sarebbe l’abbinamento tra un operazionale e un
commutatore, magari a CMOS...
Antonio Ferro -Milano
C’è anche un’altra possibilità: è da
poco disponibile una nuova serie di
operazionali prodotti dalla Maxim,
capaci di trattare segnali video e
anche qualcosa in più, grazie ad una
stupefacente larghezza di banda di
ben 210 MHz a –3 dB!
Caratteristica di pregio di tali componenti è l’ingresso di disable, che
permette di lasciarli collegati disabilitandoli, e bloccando quindi i
relativi segnali.
La serie prevede i MAX4380,
MAX4381 e MAX4382, contenenti
rispettivamente 1, 2 e 3 operazionali, incapsulati in case dip miniatura
da 10 pin, il MAX4383 (quadruplo
operazionale senza ingresso di disable) e il MAX4384 (uguale al
precedente ma provvisto di un
ingresso di disable per ciascun operazionale).
Puoi dunque usare gli operazionali
come buffer (a guadagno unitario)
in configurazione non-invertente,
unendone le uscite (i chip Maxim
consentono di parallelare i pin di
uscita senza rischiare di danneggiarli...) e pilotarne gli ingressi di
disable per far passare una sola
fonte video alla volta. A riguardo,
sappi che ogni linea di disable è
attiva a zero logico.
La nuova serie di
line driver video
MAX438x della
Maxim dispone di
un controllo di
inibizione
dell’operazionale.
aprile 2002 - Elettronica In
BARRIERA
INFRAROSSI 20m
BARRIERA IR a
RETRORIFLESSIONE
Sistema ad infrarossi con
portata di oltre 20 metri
formato da un trasmettitore e da un ricevitore
particolarmente compatti. Dotato di un sistema
di rotazione della fotocellula che consente un
agevole
allineamento
anche in condizioni d'installazione
disagiate
senza dover ricorrere a
staffe, squadrette, ecc.
Barriera ad infrarossi con
portata massima di 7
metri con sistema a
retroriflessione.
L'elemento attivo nel
quale è alloggiato sia il
trasmettitore che il ricevitore dispone di un circuito switching che consente di utilizzare una
tensione di alimentazione alternata o continua
compresa tra 12 e 240V.
Uscita a relè, grado di
protezione IP66.
Barriera ad infrarossi a
retroriflessione
con
allarme, ideale per realizzare barriere di sicurezza per varchi sino a 7
metri di larghezza. Set
completo con trasmettitore/ricevitore IR, staffa
di fissaggio con tasselli
e viti, riflettore prismatico, sirena temporizzata,
cavo di connessione e
alimentatore di rete.
FR239
FR240
FR264
Euro 39,00
BARRIERA IR
con ALLARME
Euro 54,00
r
Euro 64,00
fr
CONTATORE
per BARRIERA IR
Contatore a 4 cifre da
collegare alla barriera ad
infrarossi
FR264
in
grado di indicare quante
volte questa è stata
interrotta dal passaggio
di una persona. Sul pannello frontale sono presenti tre pulsanti a cui
corrispondono le funzioni: reset; incrementa di
una unità il conteggio;
decrementa di 1 unità il
conteggio. Il dispositivo
viene fornito con 10
metri di cavo e gli
accessori per il fissaggio a muro.
FR264C
Euro 33,00
BARRIERA IR
60/30m
BARRIERA IR
MULTIFASCIO
Barriera infrarossi a due
raggi con portata di oltre
60 metri in ambienti
chiusi e 30 metri all'esterno. Utilizza un fascio
laser a luce visibile per
facilitare l'allineamento.
Il set è composto dal TX,
dall'RX e dagli accessori
di montaggio. Grado di
protezione IP55.
L'utilizzo di un doppio
raggio consente di ridurre notevolmente il problema dei falsi allarmi.
Barriera ad infrarossi a
quattro fasci con portata massima di circa 8
metri; questo sistema
può essere utilizzato in
tutti quei casi (all’interno o all’esterno) in cui
sia necessario realizzare un perimetro di sicurezza per proteggere,
in maniera discreta ed
invisibile, varchi di vario
genere: porte, finestre,
portoni, garage, terrazzi, eccetera. Altezza
barriera 105 cm, corpo
in alluminio
anti-UV
con pannello in ABS.
Completo di accessori
per il montaggio.
FR256
FR252
Euro 128,00
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Tutti i prezzi si intendono IVA inclusa.
Disponibili presso i migliori negozi di elettronica
o nel nostro punto vendita di Gallarate (VA).
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Compatto sensore PIR
adatto a qualsiasi impianto
antifurto con fili. Doppio
elemento piroelettrico, elevata immunità ai disturbi
grazie al filtro RF incorporato. Segnale luminoso a
LED
con
indicazione
ON/OFF
selezionabile.
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NC, alimentazione nominale 12 Vdc.
Sensore di movimento ad
infrarossi passivi in grado
di attivare, al passaggio
della persona, un carico
luminoso per un periodo
di tempo regolabile tra 8
secondi e 7 minuti.
Massimo carico controllabile: 1200W, funzionamento con tensione di rete
(230Vac/50Hz). Portata
del sensore: 12m max.
Sensibile sensore PIR da
soffitto alimentato con la
tensione di rete in grado
di pilotare carichi fino a
1200W.
Regolazione
automatica della sensibilità giorno/notte, semplice da installare, elevato
raggio di azione, led di
segnalazione acceso /
spento e rilevazione
movimento.
SENSORE PIR
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SENSORE PIR per
CARICHI fino a 1200W
SENSORE
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Euro 12,00
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Sensore PIR
alimentato a
batteria con sirena
incorporata. Può funzionare come campanello
segnalando con due "dingdong" il passaggio di una
persona oppure come
mini-allarme con tempo di
attivazione della sirena di
circa
30
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Consumo in stand-by particolarmente contenuto.
Tensione di alimentazione: 1 x 9V (batteria alcalina non compresa); portata
del sensore: 8m max; consumo corrente a riposo:
0,15mA.
Sensore ad infrarossi antiintrusione wireless completo di trasmettitore via
radio.
Segnalazione
remota mediante trasmissione codificata RF controllata tramite filtro SAW.
Frequenza di lavoro:
433.92 MHz; codifica:
145026; tempo di inibizione tra allarmi: 120s;
copertura 15m. 136°; alimentazione: a batteria da
9V; consumo a riposo
13µA; consumo in allarme: 10mA. Cicalino di
segnalazione batteria scarica e antimanomissione.
Rilevatore ad infrarossi
passivi
in
versione
miniaturizzata, contenente un sensore piroelettrico posto dietro una
lente di Fresnel a 16 elementi (5 assi ottici);
un’uscita normalmente
bassa passa allo stato
logico 1 in caso di rilevazione di movimento.
Alimentazione compresa fra 3 e 6VDC stabilizzata. Distanza di rilevamento di circa 5 metri.
CAMPANELLO
e ALLARME
SENSORE PIR
via RADIO
MINI SENSORE
PIR
in vetrina
Elettronica
Innovativa
a cura della Redazione
Perché spendere soldi e
occupare tanto spazio sul
banco di lavoro, quando il PC
può funzionare come un
perfetto strumento di misura?
Ecco come sostituire in
un sol colpo l’oscilloscopio e il
generatore di forme d’onda,
usando economiche
interfacce da collegare al
computer di laboratorio.
ell’ultimo decennio gli strumenti di misura e controllo hanno conosciuto un notevole sviluppo e,
come in molti altri settori, anche in questo campo ha
fatto la sua comparsa il computer: da tempo esistono
programmi e interfacce per PC capaci di visualizzare
forme d’onda sul monitor, ottenendo letture accurate
quanto quelle dei migliori oscilloscopi. Ma non solo:
validi generatori di forme d’onda e di impulsi, analizzatori di spettro, hanno sfruttato la potenza e flessibilità dei computer. Semplici schede da inserire nel perso10
nal, un programma ad hoc per i principali sistemi operativi, ed ecco che il computer è diventato un fedele
assistente anche sul banco da lavoro: due, tre o più strumenti, sono stati integrati in uno solo, che, grazie alla
notevole potenza di calcolo, permette prestazioni che
nulla hanno da invidiare alla più sofisticata strumentazione tradizionale. Il vantaggio di affidare al PC le funzioni degli strumenti di laboratorio si può intuire senza
troppa fatica: le risorse disponibili dei recenti processori, la buona disponibilità di memoria e le periferiche
aprile 2002 - Elettronica In
collegate, consentono non solo la
sintesi e l’analisi di segnali semplici e complessi, ma anche funzioni
avanzate che nella tradizionale strumentazione hanno un costo estremamente elevato. Ne è un esempio
la funzione di memorizzazione;
l’acquisizione ed il salvataggio di
un segnale che varia nell’arco del
tempo così da poterlo poi rivedere e
Elettronica In - aprile 2002
studiare in modalità “off line”. In
questo articolo presentiamo due
nuovissimi esempi di strumentazione per PC: l’oscilloscopio e il generatore di forme d’onda prodotti
Velleman e commercializzati nel
nostro
paese
dalla
Futura
Elettronica. Si tratta di due interfacce da collegare alla porta parallela
(quella normalmente destinata alla
stampante) in grado di operare
simultanemente sullo stesso PC in
quanto collegabili in cascata. Tutte
le linee di controllo sono accoppiate otticamente e non galvanicamente; ciò limita le interferenze e protegge il personal da eventuali cortocircuiti o sovratensioni che potrebbero riguardare lo strumento.
Ciascun prodotto dispone di con11
DAL GENERATORE DI SEGNALI ...
Requisiti
MINIMI del PC
- Processore Pentium 200
- Windows 98, 98, ME,
NT e 2000
- SVGA 800x600
- Mouse
DATI TECNICI:
Frequenza generata: 0,01 Hz ÷ 1 MHz
Distorsione sinusoidale: < 0,08%
Linearità onda triangolare: 99%
Tensione di uscita: 100 mVpp÷10 Vpp/600 Ohm
Impedenza di uscita: 50 Ohm, DDS: 32 Kbit
Editor di forme d’onda con libreria
Alimentazione: 9÷10 Vdc - 1000 mA (alimentatore non compreso)
Dimensioni: 235 x 165 x 47 mm.
Completo di accessori e software su CD.
nettori BNC per il collegamento
delle sonde.
IL GENERATORE
DI SEGNALI
Partiamo descrivendo quello che,
almeno in apparenza, è il dispositivo meno complesso: il generatore
di
forme
d’onda
PCG10.
Esternamente ha la forma di un elegante contenitore plastico sul cui
frontale sono disposti due BNC
femmina e due led: i connettori corrispondono all’uscita del segnale
vero e proprio e al segnale di sincronismo da inviare ad un eventuale oscilloscopio o altro strumento di
misura. A riguardo rammentiamo
che l’uscita SYNC produce un’onda rettangolare TTL alla stessa frequenza del segnale uscente dalla
SIGNAL OUT: tale tensione serve
solitamente a sincronizzare l’oscilloscopio
(tramite
l’ingresso
EXTERNAL TRIGGER) per otte-
- Porta parallela libera
(LPT1, LPT2, LPT3)
- Lettore CD-ROM
- HD con 3Mb di spazio
libero
nere una perfetta visualizzazione in
ogni condizione di lavoro.
Qualunque sia la forma d’onda
generata, la massima ampiezza presente sul BNC della SIGNAL OUT
non eccede i 10 Vpp (3,5 Veff.);
l’impedenza di uscita è quella
caratteristica di tutti gli strumenti
da laboratorio: 50 ohm. Quanto ai
due diodi LED, segnalano uno l’accensione del dispositivo e l’altro
(READY) l’attivazione dello strumento da parte del computer;
Il generatore di funzioni e
l’oscilloscopio per PC
della Velleman vengono
forniti in eleganti scatole
di cartone contenenti
tutto l’occorrente per
poter lavorare.
E’ necessario solamente
disporre di due
alimentazioni separate
(una da 9 Vdc per
l’oscilloscopio ed una da
12 Vdc per il generatore
di funzioni).
12
aprile 2002 - Elettronica In
. . . A l l íO S C I L L O S C O P I O
entro lo spettro, ossia la gamma di
lavoro). Analizzeremo più accuratamente il programma di utilizzo
dopo aver visto anche l’interfaccia
per l’oscilloscopio: questo perché il
software che viene fornito a corredo è lo stesso per entrambi gli strumenti.
L’OSCILLOSCOPIO
DATI TECNICI:
Risposta in frequenza: 50 MHz ±3dB
Campionamento max: 1 GHz
Massima tensione in ingresso: 100 V (ac + dc);
Impedenza in ingresso: 1 MOhm / 30pF
Ingressi: 2 canali, 1 segnale di trigger esterno
Alimentazione 9÷10 Vdc - 1000 mA
Dimensioni: 230 x 165 x 45 mm
Peso: 490 g.
insomma, quando il generatore di
funzioni sta effettivamente lavorando. Il cuore dell’apparato è un
oscillatore a quarzo programmabile
dall’esterno tramite la porta parallela del computer: in base all’impostazione ricevuta, può generare
onde quadre, triangolari o sinusoidali a bassa distorsione, ma anche
forme d’onda complesse o personalizzate. La frequenza di lavoro è
estesa da ben 0,01 Hz a 1 MHz. Il
generatore di funzioni viene gestito
Fornito completo di
sonde standard, cavo di
connessione a PC e programma su CD. Non è
compreso l’alimentatore.
tramite l’apposito programma che
viene fornito a corredo: con esso si
possono addirittura disegnare
forme d’onda non convenzionali e
farle poi generare allo strumento; è
anche possibile impostare particolari funzioni quali lo sweep (generazione di una forma d’onda partendo dalla minima frequenza e arrivando alla massima o viceversa) o
il rumore (ottenuto forzando da
computer la produzione di svariati
segnali distribuiti casualmente
La finestra di dialogo principale è suddivisa in tre riquadri e presenta
tre pulsanti di selezione (OK, Cancel ed Help). Sostanzialmente si tratta di una configurazione che consente al programma di lavorare con
dispositivi di vario genere; l’impostazione predefinita riguarda i
modelli qui descritti, il PCS500 e il PCG10. E’ inoltre possibile selezionare l’indirizzo della porta parallela del PC o la modalità dimostrativa.
Elettronica In - aprile 2002
Esteriormente l’oscilloscopio da
PC non differisce molto dal generatore di funzioni: è inserito anch’esso nel solito contenitore in ABS grigio e sul retro riporta, oltre alla
presa plug per l’alimentazione (9
Vcc, 1 A) il connettore maschio 25
pin a vaschetta cui collegare,
mediante un cavo parallelo di prolunga, il computer. Notate che, a
differenza del generatore di segnali,
qui il connettore è uno solo, perché
è previsto il collegamento al PC
diretto o tramite il ponte realizzato
dal PCG10 (connettore femmina 25
pin e cavo di prolunga in dotazione). In quest’ultimo caso i due strumenti utilizzano solamente una
porta parallela del personal.
Sul pannello frontale del PCS500 si
trovano tre prese BNC e un led:
quest’ultimo è la spia di presenza
dell’alimentazione. Due BNC sono
gli ingressi e il terzo è l’input per
ricevere, come ogni buon oscilloscopio che si rispetti, il trigger
esterno. Internamente vi è sostanzialmente una scheda digitalizzatrice, che converte i segnali ricevuti
dai tre connettori BNC e li invia,
tramite la porta parallela, al PC.
L’elevatissima frequenza di campionamento, di ben 1 GHz per
ingresso, consente di acquisire e
visualizzare sullo schermo del PC
segnali fino a 50 MHz: dunque la
larghezza di banda è da 0 Hz a 50
MHz a ±3 dB!
L’impedenza dei tre ingressi (i due
canali e l’external trigger) è 1
MOhm su 30 pF di capacità, come
per la gran parte degli oscilloscopi
13
tradizionali; la massima tensione
sopportabile è 100 V in continua o
alternata (valore efficace) e l’accoppiamento, impostabile dal programma, può essere anch’esso in
alternata o continua.
IL PROGRAMMA
DI CONTROLLO
Descritti i due strumenti dal punto
di vista hardware, passiamo a vedere il software, che è poi l’interfaccia
utente, l’elemento che permette di
operare effettivamente sull’oscilloscopio e sul generatore di segnali;
infatti potremmo definire il programma di gestione come il pannello di comando di ciascuno strumento, provvisto di tante manopole,
levette, pulsanti e selettori, solo
che, in questo caso sono... virtuali.
Come accennato, sia nella confezione del PCS500 che in quella del
PCG10 si trova un CD-ROM contenente lo stesso software integrato
chiamato PC-Lab2000; lo definiamo integrato perché, installandolo,
l’utente ha a disposizione il pannello di comando di più strumenti:
oscilloscopio, generatore di funzioni, tracciatore dei diagrammi
di Bode, analizzatore di spettro e
memoria per la registrazione di
segnali e transienti. Più apparati
che in realtà si riassumono nei due
finora descritti, perché, come
vedremo tra breve, le funzioni di
oscilloscopio, registratore di transienti e analizzatore di spettro, sono
svolte dal solo oscilloscopio, mentre quelle di generazione dei segna-
li e tracciatura delle curve di risposta in frequenza vengono gestite dal
PCG10. Partiamo dall’inizio e,
prima di descrivere l’installazione
del software, elenchiamo i requisiti
di sistema: il PC-Lab2000 non ha
particolari pretese, perché gira su
qualsiasi PC con processore dal
Pentium in su e con sistemi operativi Windows 95, 98, Me, 2000 ed
NT4. A riguardo va precisato che
per installare il software su
Windows NT e 2000 occorre disporre dei privilegi dell’amministratore di sistema, requisito venendo
meno il quale non è possibile portare a termine l’installazione. Il computer deve avere un monitor ed una
scheda grafica capaci di garantire
una risoluzione di 800x600
(SVGA) oltre al lettore CD, 3 Mb
di spazio libero sull’hard-disc e,
ovviamente, una porta parallela disponibile: quest’ultimo requisito non
dovrebbe essere un problema,
almeno nei nuovi computer; infatti
le più moderne periferiche (dalle
stampanti agli scanner) vengono
ormai collegati non più su tale tipo
di porta ma, vista la vasta disponibilità sul mercato, sulla porta USB.
In ogni caso sono disponibili schede di I/O con porte seriali e parallele aggiuntive. Per installare il programma inserite il disco nel lettore
di CD-ROM e, se non parte automaticamente la schermata di avvio
La schermata di controllo dell’oscilloscopio
rende virtuali tutti i controlli di uno
strumento tradizionale: dispone di schermo
graduato, pulsanti di selezione della base dei
tempi, riquadri per l’ampiezza dei
canali CH1 e CH2, e selettori per il trigger.
Due cursori graduati collocati nel riquadro di
ogni canale di ingresso, permettono di spostare
la traccia verticalmente. Lo stesso vale per il
terzo cursore, quello nella zona del Trigger.
14
aprile 2002 - Elettronica In
dell’installazione, aprite Risorse
del computer, fate doppio clic sull’icona del CD-ROM, quindi su
quella chiamata Setup della finestra
che si apre. Vi verrà chiesto di
accettare l’accordo di licenza e di
confermare o modificare il percorso
in cui il programma di installazione
copierà i file; verranno automaticamente create le icone e, nel menu
Programmi di Windows, sarà
aggiunta la voce PC-Lab2000. A
questo punto il programma potrà
essere eseguito. All’avvio appare la
finestra di dialogo principale suddivisa in tre riquadri e una sezione
contenente tre pulsanti; in essa l’utente può definire alcuni parametri
di funzionamento, tra i quali il
modello dell’oscilloscopio e del
generatore di funzioni collegati
(l’impostazione predefinita riguarda proprio i modelli qui descritti,
cioè PCS500 e PCG10) e la porta
parallela usata. A riguardo, notate
che è possibile specificare fino a tre
indirizzi, corrispondenti rispettivamente a LPT1, LPT2 e LPT3.
Confermando con OK si passa alla
schermata di controllo dell’oscilloscopio; notate che se non è stato
collegato alcuno strumento alla
porta parallela (o l’indirizzo della
porta scelto è errato), all’avvio
verrà segnalato che non è possibile
utilizzare alcun dispositivo: una
finestra di avviso vi inviterà a controllare le connessioni e l’alimentazione. Ciò non accade se, nel terzo
riquadro della finestra di dialogo
principale, selezionate Demo
Mode: infatti in tal caso potete
simulare l’uso del programma
senza collegare alcun dispositivo.
Una apposita finestra avviserà che
cliccando su Run può iniziare la
dimostrazione.
IL PANNELLO
DELL’OSCILLOSCOPIO
Come appena detto, quello che
appare dopo la conferma delle
Elettronica In - aprile 2002
Utilizzato come
analizzatore,
di spettro,
l’oscilloscopio,
consente l’utilizzo
di un solo canale
(CH1). I pulsanti
presenti nella zona
Frequency Range,
consentono di
impostate la gamma
di frequenze
di lavoro.
impostazioni è il pannello di
comando dell’oscilloscopio: questa
schermata rappresenta uno strumento come quelli tradizionali, con
tanto di schermo graduato, pulsanti
di selezione della base dei tempi,
due riquadri per l’ampiezza
(volt/divisione) dei canali CH1 e
CH2, e i selettori per il trigger. Due
cursori graduati, ciascuno collocato
nel riquadro di uno dei canali di
ingresso, permettono di spostare la
traccia verticalmente: basta premere il pulsante sinistro del mouse e
muovere il puntatore in alto o in
basso, rilasciando il pulsante nel
punto voluto. Lo stesso dicasi per il
terzo cursore, quello nella zona del
trigger (Trigger Level). In alto, la
videata riporta i pulsanti con i quali
attivare le altre modalità: Spectrum
Analyzer, Transient Recorder,
Function
Generator,
Circuit
Analyzer. È quasi superfluo dire
che applicando un segnale a uno dei
BNC dell’oscilloscopio (ovviamente non in modalità DEMO) la
rispettiva forma d’onda appare
nello schermo con il colore indicato dalla scritta: la traccia gialla è
quella del canale CH1, mentre in
verde appare quella relativa a CH2.
Se l’immagine appare instabile
dovete agire sul livello di trigger
(facendo clic su EXT qualora stiate
pilotando il BNC EXT TRIGGER
con un segnale di sincronismo)
mentre per aumentare l’ampiezza vi
basta selezionare un valore più
basso di volt/divisione; per estendere la forma d’onda orizzontalmente
scegliete un appropriato valore
La funzione di
registrazione del
segnale risulta
particolarmente
utile quando si deve
monitorare quel che
accade in un
circuito soggetto a
variazioni
difficilmente
riscontrabili in una
misurazione
real time.
15
Il generatore di funzioni consente la sintesi delle
onde fondamentali, ciascuna delle quali viene
selezionata dall’apposito pulsante; la frequenza
viene regolata tramite i pulsanti per la selezione
delle gamme di frequenza, e il cursore Frequency.
nella sezione time/div. Insomma,
tutto funziona come con un normale oscilloscopio.
L’ANALIZZATORE
DI SPETTRO
Questa modalità si attiva facendo
clic sul pulsante Spectrum
Analyzer, che mostra in primo
piano la relativa schermata: sostanzialmente il pannello di un classico
analizzatore di spettro con tanto di
schermo graduato. Il pannello
somiglia ovviamente a quello dell’oscilloscopio, ma risulta utilizza-
Selezionando un pulsante riportante le forme d’onda
il generatore inizia a sintetizzare e visualizzare il
rispettivo segnale nella sezione Output Viene inoltre
visualizzata l’ampiezza del segnale espressa sia in
valore picco-picco (Vpp) che efficace (VRMS).
bile un solo canale (CH1); al posto
della base dei tempi trovate dei pulsanti, cliccando su uno dei quali
impostate la gamma di frequenze di
cui visualizzare i livelli di tensione
rilevati. Il limite della banda è 25
MHz. Maggiore è la larghezza di
banda, più risulta compresso e
meno leggibile il diagramma
mostrato dallo schermo virtuale
dello strumento.
I TRANSIENTI
Selezionando la funzione Transient
Recorder accedete a una funzione
molto utile, chiamata registratore di
transienti: la relativa schermata
mostra ancora il display graduato,
le sezioni volt/divisione dei due
canali CH1 (traccia gialla) e CH2
(traccia verde) e, in alto a destra,
una serie di pulsanti con i quali scegliere il tempo di registrazione. Lo
strumento così attivato permette di
memorizzare l’andamento delle
tensioni dei due canali (o anche di
uno solo di essi) entro l’intervallo
di tempo corrispondente al pulsante
selezionato: ad esempio, premendo
10s la registrazione riguarda un
arco di 10 secondi. Chiaramente
PER IL MATERIALE
Il generatore di funzioni e l’oscilloscopio presentati in questo articolo sono prodotti Velleman
distribuiti in Italia dalla ditta Futura Elettronica, V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina (MI),
tel. 0331-576139, fax 0331-466686, http://www.futuranet.it. Il generatore di funzioni (cod.
PCG10), fornito completo di sonda a coccodrilli, cavo per collegamento al PC, manuale di utilizzo e CD-ROM contenente il software PCLab 2000 è disponibile al prezzo di euro 180,00.
L’oscilloscopio (cod. PCS500), fornito completo di due sonde a coccodrilli, cavo di collegamento al PC, manuale di utilizzo e CD-ROM contenente il software PCLab 2000 è disponibile al prezzo di euro 495,00. La sonda PROBE60S con attenuatore 1:1 e 1:10 è disponibile
separatamente al prezzo di 28,00 euro. Tutti i prezzi sono da intendersi comprensivi di I.V.A.
16
Nuovo indirizzo:
Futura Elettronica srl via Adige, 11 - 21013 Gallarate (VA)
Tel. 0331-799775 Fax. 0331-792287 http://www.futurashop.it
aprile 2002 - Elettronica In
Selezionando il pulsante
MORE FUNCT. si può generare
una forma d’onda non standard
o ricavata dalla libreria del
programma (LIB).
l’intervallo viene conteggiato a partire da quando cliccate sul pulsante
Run.
Il registratore di transienti è una
sorta di oscilloscopio a memoria,
utile quando si deve monitorare
quel che accade in un circuito soggetto a variazioni casuali, difficilmente riscontrabili in una misura
normale: ad esempio caricabatterie,
alimentatori switching, driver di
carichi induttivi, linee elettriche,
alimentazioni per computer ecc.
Nell’uso del registratore ricordate
che più alto è il tempo scelto, maggiore risulta lo spazio occupato dai
La funzione GeneratorWave Editor
disponibile nel menù Tools consente
di generare una forma d’onda
completamente personalizzata
definendone i punti significativi.
rispettivi dati nel disco rigido del
computer.
GENERARE I SEGNALI
Più familiare e semplice è la schermata cui si accede con il pulsante
Function Generator: essa permette
la sintesi delle onde fondamentali,
ciascuna delle quali si sceglie con
un clic sul relativo pulsante; in alto
si trovano i pulsanti per la selezione
delle gamme di frequenza, all’interno delle quali potete variare con
continuità la frequenza generata
spostando il cursore Frequency. Per
PCG10 e PCS500: una coppia vincente!
Elettronica In - aprile 2002
l’esattezza, vi basta cliccare sul cursore e trascinarlo lungo la sua
corsa, rilasciando il pulsante sinistro del mouse quando il display
virtuale mostra il valore da voi
voluto. Selezionando uno dei pulsanti riportanti le forme d’onda, il
generatore inizia a sintetizzare e
mandare in uscita il rispettivo
segnale: la sezione di destra della
schermata, prima inerte, mostra nel
riquadro in alto la forma d’onda, e
in basso offset e ampiezza. In quest’ultima sezione trovate due cursori, che potete muovere con il mouse
per cambiare l’offset (valore dell’eventuale tensione continua da sommare al segnale prodotto) e il livello. A riguardo, notate che l’ampiezza viene sempre espressa in valore
picco-picco (Vpp) ed efficace
(VRMS). Cliccando sul pulsante
MORE FUNCT. accedete a una
finestra di dialogo supplementare
(che potete chiudere con lo stesso
pulsante) nella quale potete costruire una forma d’onda personalizzata,
ovvero cercare, nella libreria del
programma (pulsante LIB) un
segnale non standard tra quelli previsti dal PC-Lab2000. Con i pulsanti Noise e Sweep potete ottenere
rispettivamente la generazione del
rumore casuale e dello Sweep. Per
visualizzare correttamente quest’ultimo vi conviene collegare l’uscita EXT TRIG del generatore di
funzioni al relativo ingresso dell’oscilloscopio, qualunque esso sia.
Aprendo il menu Tools della schermata Function Generator e facendo
clic su Wave Editor accedete alla
finestra di dialogo Wave Editor,
nella quale potete costruire una
forma d’onda davvero personalizzata: il sistema la eseguirà per voi.
Per tutte le funzioni il manuale
descrive in modo dettagliato le
varie procedure e i comandi mentre
l’aiuto in linea, accessibile dal
menu Help, può togliervi ogni possibile dubbio sull’uso del programma.
17
sicurezza
Elettronica
Innovativa
di Paolo Gaspari
Trasmette un segnale di
allarme codificato Motorola
MC145026 quando l’ampolla
reed di cui è provvisto viene
allontanata dal magnete.
Adatto a proteggere porte e
finestre, si monta facilmente
sul telaio o in fondo all’anta.
Un microswitch consente di
dare l’allarme se il dispositivo
viene asportato.
Segnalatore di batteria
scarica tramite buzzer.
e la disponibilità di sistemi antifurto è decisamente nutrita, non meno assortita è la schiera dei
sensori: si va dai P.I.R. alle barriere ad infrarossi, alle
cavità radar, ai semplici microswitch, incorporati in
pedane o nascosti dietro porte e finestre. Ma da sempre
si trovano in commercio particolari sensori detti reed,
cioè interruttori mossi dalla vicinanza di un magnete
permanente: avvicinandoli a una calamita il loro equipaggio mobile si muove perché attratto e il contatto si
chiude; allontanando il magnete, la molla di cui sono
provvisti richiama il contatto, che si riapre. Questi senElettronica In - aprile 2002
sori, che esteriormente si presentano come piccole scatole in plastica provviste di flange per il fissaggio a vite,
nei primi antifurto erano collegati con fili agli ingressi
NC, così da dare l’allarme aprendosi. Con la diffusione
delle centraline con ingressi via radio, ai contatti reed è
stata aggiunta un’interfaccia RF, cioè un trasmettitore
radio capace di inviare a distanza, verso l’antifurto, la
condizione di contatto aperto. Così sono nati dispositivi come quello che trovate qui, sensori per contatti da
abbinare, ad esempio, alla centrale a 2 zone proposta in
questo fascicolo, completi di trasmettitore accordato a
19
schema elettrico
433,92 MHz, che invia un codice
Motorola modulando in ampiezza
la portante UHF.
IL CIRCUITO
Il nostro sensore prevede tre ingressi: può essere eccitato da due contatti e da un microswitch. Il primo è
quello che si prevede di abbinare a
un reed, da connettere appunto agli
appositi contatti (in parallelo al
ponticello J1). Il secondo è disponibile su un morsetto a vite e consente di collegare esternamente contatti normalmente chiusi di qualsiasi
tipo. Il terzo ingresso è un microswitch montato sullo stampato in
modo che la sua levetta sporga
posteriormente; serve a dare l’allarme se il sensore viene staccato da
dove è avvitato. Trasferendoci sullo
schema possiamo analizzare il funzionamento del circuito, un ingresso alla volta. Partiamo dal reed, che
vediamo collegato tra la R2 e il
20
punto IN1: quest’ultimo va ponticellato a massa per garantire (a
riposo) la chiusura dell’ingresso,
ovvero connesso in serie ad altri
contatti, sempre NC, chiusi a
massa. Per comprendere come IN1
provoca la trasmissione del codice
di allarme, vediamone il comportamento partendo da quando è chiuso
a massa. In tale condizione U3a si
trova il piedino 1 a zero logico e
forza il 2 a livello alto; l’ingresso
della NOT U3b è anch’esso a 1
logico e il 4 a zero, tanto che T1
risulta interdetto. Il collettore di
quest’ultimo assume i 6 V dell’alimentazione principale e lascia
interdetto anche T2, il quale, non
portando corrente alla base del T4,
impedisce la conduzione di quest’ultimo e del T3. Tutto è a riposo.
Se si apre il contatto del reed, C1
può caricarsi attraverso la resistenza R3, tanto che a un certo punto
PER IL MATERIALE
Data la complessità del circuito e l’utilizzo di componenti SMD, il
progetto descritto in queste pagine (cod. FT425M) è disponibile già
montato, collaudato e racchiuso in un elegante contenitore plastico
di colore marrone al prezzo di 52,00 euro IVA compresa. La confezione comprende anche la batteria alcalina 6V 100mA e il magnete anch’esso racchiuso in un contenitore plastico di colore marrone. Il trasmettitore radio per contatti va richiesto a: Futura
Elettronica, V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina (MI), tel. 0331576139, fax 0331-466686.
Nuovo indirizzo:
Futura Elettronica srl via Adige, 11 - 21013 Gallarate (VA)
Tel. 0331-799775 Fax. 0331-792287 http://www.futurashop.it
aprile 2002
- Elettronica In
piano di montaggio
COMPONENTI
R1-R2: 10 KOhm
R3÷R5: 10 MOhm
R6: 10 KOhm
R7÷R9: 10 MOhm
R10: 5,6 MOhm
R11: 10 MOhm
R12: 3,9 MOhm
R13: 1 KOhm
R14-R15: 10 KOhm
R16: 1 KOhm
R17: 820 KOhm
R18-R19: 330 KOhm
R20: 120 KOhm
R21: 56 KOhm
R22: 47 KOhm
R23: 100 KOhm
C1: 470 nF multistrato
C2: 100 nF multistrato
C3: 470 nF multistrato
C4÷C5: 100 nF multistrato
C6: 2,2 µF 35 VL tantalio
C7: 100 nF multistrato
C8: 5,6 nF multistrato
C9÷C11: 100 nF multistrato
C12-C13: 1 pF ceramico
C13: 1 pF ceramico
C14: 3,3 pF ceramico
C15: 2/6 pF compensatore
D1A-D1B: BAV74
D2-D3: BAV74
DZ1: LM385
LD1: led rosso 3mm
U1: MC145026D
U2: Modulo ibrido TX433SAW
U3: 4069
DIP1: dip switch 8 poli tristate
DEV1: deviatore da c.s.
J1÷J3: jumper da c.s.
T1: BC847
T2: BC857
T3-T4: BC847
BUZ1: buzzer con elettronica
REED: contatto magnetico reed
porta l’uno logico sul piedino 1
della NOT U3a; quest’ultima reagisce mettendo a zero la propria uscita e provocando così la scarica del
C2. Ne deriva un impulso a livello
basso sul piedino 3 dell’U3, che ne
determina uno opposto sul 4; tramite D1a, l’1 logico raggiunge la
base dell’NPN T1, che conduce per
tutta la sua durata, mandando in
saturazione il PNP T2. Prima di
vedere quello che accade a T3 e T4,
Varie:
- ponticello per jumper (3 pz.);
- clips per batteria da c.s.;
- morsettiere 3 poli;
- stampato cod. S0425.
concentriamoci su T1: quando va in
saturazione, il suo collettore forza
a livello basso il piedino 14
dell’MC145026, attivandolo; U1
legge l’impostazione dei propri 9
bit di codifica e genera una stringa
di dati che ne esprime lo stato.
Questa stringa viene trasmessa più
volte, uscendo dal pin 15 e modulando la portante a 433,92 MHz
dell’ibrido U2. Quest’ultimo è un
TX433-SAW Aurel, provvisto di
oscillatore quarzato; l’antenna è
una pista dello stampato e consente
una portata di cinquanta di metri in
assenza di ostacoli. La trasmissione
dura circa un secondo, il tempo che
C2 impiega per caricarsi quanto
basta a far vedere di nuovo l’1 logico all’ingresso di U3b: quando ciò
avviene, che IN1 sia stato richiuso
o meno il pin 4 del 4069 torna a
zero, lasciando interdire T1, il cui
collettore va a livello alto e disatti-
Il trasmettitore per contatti al termine del montaggio con macchina SMT. Come si vede è stata adottata una
componentistica ibrida SMD e tradizionale onde ridurre le dimensioni della basetta ad appena 73 x 34 mm.
La sezione di trasmissione RF è racchiusa su un modulo in allunina di produzione Aurel.
Elettronica In - aprile 2002
21
CARATTERISTICHE TECNICHE
Alimentazione: batteria alcalina 476A-6V;
Tensione di lavoro: 3,5 ÷ 6V;
Segnalazione acustica: buzzer con batteria a 4V
(autonomia rimanente di 2 ÷ 4 settimane);
Assorbimento a riposo: 1,3 µA;
Protezione: anti apertura e anti strappo;
Sezione RF: 433,92 MHz con risuonatore SAW;
Possibili combinazioni: 6542;
Segnalazione trasmissione: diodo led rosso;
Tipo trasmissione: OOK (On-Off-Key).
IMPOSTAZIONE DEI PONTICELLI
J1 (esclusione reed): chiudendolo si esclude il reed interno; si potrà
utilizzare l’ingresso 1 per collegare uno o più contatti esterni di tipo
normalmente chiuso.
J2 (led): chiudendolo si attiva il led di segnalazione trasmissione in
corso. Rimuovere il ponticello al termine del collaudo / installazione
per prolungare l’autonomia della batteria.
J3 (test): chiudendolo si attiva una trasmissione continua utile, in fase
di installazione, per verificare la copertura radio del segnale.
va l’MC145026 portando U2 in
standby. La trasmissione può nuovamente partire se l’ingresso viene
chiuso e poi riaperto, ovvero se un
altro input provoca l’allarme. La
porta logica OR composta da D1 e
D3 lascia che T1 sia portato in conduzione sia dalla sezione dell’IN2
che da quella di antisabotaggio. A
riprova di ciò diamo uno sguardo
all’IN2, simile all’IN1, collegato a
un monostabile funzionante in
maniera analoga. Normalmente va
ponticellato a massa, ma se viene
aperto U3c restituisce in uscita il
livello logico basso e, tramite C4, lo
trasferisce all’ingresso della NOT
U3d, la quale pone a 1 il proprio
piedino 8; questo stato logico attraversa D1b e manda in saturazione
T1, forzando l’attivazione dell’encoder e la trasmissione del codice
generato, sempre per 1 secondo.
Ora andiamo a vedere l’antisabotaggio, che fa capo al microswitch
DEV1: quest’ultimo può dare
all’ingresso della NOT U3a un
impulso a uno o zero logico. In con-
Traccia lato componenti in scala 1:1.
Questo lato accoglie il dip-switch, il buzzer, il
contatto reed, il morsetto 3 poli e il modulo Aurel.
22
dizioni normali (sensore avvitato
sull’anta o sul telaio della porta o
finestra cui è installato) deve trovarsi chiuso verso massa; così, U3e si
trova l’ingresso a zero logico e
pone la propria uscita a 1, caricando C6 e facendo commutare a zero
l’uscita della U3f. Se si stacca il
sensore, la levetta del microswitch
avanza facendo commutare C5
sulla R10: ciò provoca la commutazione 1/0 all’uscita di U3e, quanto
basta per forzare la rapida scarica
dell’elettrolitico C6 (tramite R13 e
R12). A questo punto U3f si trova
l’ingresso a zero e manda la propria
uscita a 1 logico, provocando ancora una volta la conduzione del T1.
Siccome la scarica di C6 è stata
Traccia lato rame in scala 1:1.
Questo lato accoglie tutta la componentistica
SMD compreso l’encoder MC145026D.
aprile 2002 - Elettronica In
come INSTALLARE il trasmettitore
Il dispositivo va collocato sul telaio o sull’anta della
porta o finestra di cui deve rilevare l’apertura, mantenendone la superficie sensibile di fronte alla calamita:
i due devono distare qualche millimetro e comunque il
meno possibile, compatibilmente con il gioco dell’anta. Ovviamente i loro corpi vanno fissati con delle viti
o, qualora non fosse possibile, con colla a caldo o silicone. Rimuovere la vite superiore e aprire la scatola;
prendere il fondo della scatola che dispone dei due fori
di fissaggio; appoggiare il fondo sul telaio del serramento; praticare due fori nel telaio; fissare il fondo al
telaio con due viti autofilettanti; montare il coperchio
(a cui è solidale la scheda elettronica) al fondo tramite la vite in dotazione. Anche il magnete è racchiuso in
un contenitore composto da due parti, un fondo con
due fori per il fissaggio e un coperchio di chiusura che
si incastra a pressione sul fondo.
provocata da un impulso portato dal
C5, esaurito il segnale l’uscita della
U3e torna a 1 logico e ricarica C6 in
5 secondi (attraverso R12) durante i
quali il TX emette il codice di allarme. Il circuito prevede un allarme
acustico che indica quando la pila è
scarica: se la tensione di alimentazione è 6 volt esatti, quando T1 va
in conduzione e fa saturare T2, il
potenziale del collettore di quest’ultimo, diminuito della tensione
del DZ1, è tale da far condurre
egualmente T4. Questi va in saturazione e il suo collettore cortocircuita la base del T3, impedendo a quest’ultimo di condurre e alimentare il
cicalino. Se, invece, quando scatta
l’allarme la tensione che la pila for-
Elettronica In - aprile 2002
nisce è minore di quella del DZ1,
T4 non riesce a condurre e non può
impedire che il collettore del T2
polarizzi la base del T3 e che esso
conduca facendo suonare BUZ1.
Dunque, se quando aprite la porta
udite il suono, sapete che dovete
cambiare la pila entro 2 ÷ 4 settimane. Prima di concludere, un ultimo dettaglio: il sensore può segnalare la trasmissione mediante il led
LD1 che si inserisce chiudendo J2.
LA REALIZZAZIONE
Mettere a punto il dispositivo
richiede un minimo di perizia, perché, per limitarne le dimensioni, è
in SMD; bisogna preparare la
basetta con cura e precisione tenendo conto che i fori devono essere
metallizzati ovvero garantire un
contatto elettrico tra i due lati della
basetta. Procedere al montaggio
usando un saldatore da 25 W a
punta molto sottile e filo di stagno
da non più di 0,5 mm. I disegni di
queste pagine mostrano la disposizione dei singoli componenti. A
montaggio ultimato, il circuito deve
essere racchiuso in un contenitore e
fissato al fondo in modo che la
levetta a pulsante del microswitch
sporga, uscendo da un apposito
foro; ciò per far sì che fissando il
contenitore su una porta o finestra
lo switch risulti premuto fino a
chiuderne il contatto.
23
Ricevitori GPS
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SiRFStar III a 20 canali. Grazie alla batteria ricaricabile
di elevata capacità (1700 mAh), questo dispositivo presenta un’autonomia di oltre 15 ore. Confezione completa di caricabatteria da rete e da auto con presa
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NMEA183. Tramite un adattatore Compact
Flash/PCMCIA può essere utilizzato anche su
Notebook. Il ricevitore dispone di antenna integrata
con presa per antenna esterna (la confezione comprende anche un’antenna supplementare con supporto magnetico e cavo di 3m). L'antenna esterna consente di migliorare la qualità della ricezione nei casi in
cui il Palmare non può essere utilizzato a "cielo aperto", come ad esempio in auto. Software di installazione e manuale d'uso inclusi nella confezione.
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e connessione SDIO. Il ricevitore dispone
anche di una presa d’antenna alla quale
possono essere collegate antenne supplementari per migliorare la qualità di
ricezione. Nella confezione, oltre al ricevitore GPS SDIO con antenna integrata,
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una da esterno con supporto magnetico e
cavo di 3 metri, e l’altra più piccola da
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SUL MERCATO
Elettronica
Innovativa
a cura della Redazione
Attiva un relè quando il
grado di illuminazione
nell’ambiente circostante
scende al disotto di una
soglia preimpostata. Adatto
per comandare impianti di
illuminazione o semplici
lampadine, facendoli
accendere al calare della
sera e spegnere, in modo
automatico, il mattino
o appena l’ambiente
torna ad essere
adeguatamente illuminato.
uando inizia a fare buio, la sera o all’arrivo di un
improvviso temporale, la cosa più naturale è
accendere la luce. Pensate a quanto sarebbe più comodo se a questo provvedesse un automatismo in grado
quindi di controllare l’illuminazione di scale e saloni,
di cortili e strade d’accesso alle abitazioni.
Apparecchiature del genere esistono da tempo con il
nome di interruttori crepuscolari: si tratta sostanzialmente di circuiti elettronici che incorporano un componente fotosensibile, capace di reagire alle variazioni di
luminosità nell’ambiente circostante, e di attivare o disattivare un relè o interruttore statico (triac o SCR)
Elettronica In - aprile 2002
quando la luminosità dell’ambiente in cui si trova varia
fino a raggiungere una soglia preimpostata. In questo
articolo si parla proprio di un dispositivo del genere: un
classico, proposto nella versione canonica, semplice ed
economica, realizzabile anche dallo sperimentatore alle
prime armi. Dunque, un progetto sicuramente utile in
molte occasioni, ma anche un valido ausilio didattico
per chi si sta avvicinando al mondo dell’elettronica. Il
circuito proposto è composto essenzialmente da un
comparatore ad operazionale, operante in configurazione non-invertente, che effettua il confronto fra la tensione di riferimento ricavata da un apposito trimmer e
25
schema elettrico
quella dovuta al comportamento del
componente
fotosensibile.
Quest’ultimo (LDR) è un fotoresistore, cioè un elemento la cui caratteristica è quella di variare la resistenza rilevabile fra i suoi terminali
in base alle condizioni di illuminazione dell’ambiente in cui si trova.
Per l’esattezza, più viene illuminata
la sua superficie fotosensibile,
minore diviene la resistenza e viceversa. Risulta dunque evidente
come un componente del genere
possa essere impiegato per rilevare
le condizioni di illuminazione in
una stanza, in un vano scala, ecc.
Osservando lo schema elettrico
risulta chiaro che il fotoresistore è
stato inserito in un partitore che
permette di ottenere una tensione
variabile, appunto, in funzione del
grado di illuminazione della luminosità d’ambiente. Viene ricavata,
infatti, una differenza di potenziale
inversamente proporzionale alla
luminosità, in quanto l’elemento
variabile è collegato sul lato di
massa. L’operazionale (uno dei
quattro presenti nell’unico integrato, un LM324) riceve sul piedino
invertente un potenziale ottenuto
dalla regolazione del trimmer RV1,
che di fatto permette di impostare la
soglia di commutazione: infatti,
26
imponendo una certa tensione da
superare, determina un valore di
illuminazione cui il fotoresistore
deve essere sottoposto per riuscire a
far scattare il comparatore. Come
accennato in precedenza se la luce
ambiente aumenta, la resistenza
dell’LDR diminuisce facendo scendere il potenziale sull’anodo del
diodo D2; viceversa, se la luminosità diminuisce, la resistenza aumenta e il partitore restituisce una tensione più elevata. Il diodo è stato
inserito per coadiuvare l’azione del
PER IL MATERIALE
Il progetto descritto in queste
pagine è un prodotto
Velleman distribuito in Italia
dalla ditta Futura Elettronica
(V.le Kennedy 96, 20027
Rescaldina-MI, tel. 0331576139, fax 0331-466686
www.futuranet.it). La scatola
di montaggio comprende
tutti i componenti, la basetta
forata e serigrafata, le minuterie e la fotoresistenza. Il kit
(contraddistinto dal codice
MK125) costa 9,70 euro IVA
compresa.
Nuovo indirizzo:
Futura Elettronica srl via Adige, 11 - 21013 Gallarate (VA)
Tel. 0331-799775 Fax. 0331-792287 http://www.futurashop.it
filtro antirimbalzo composto dall’elettrolitico C3 e dalla resistenza R4.
In presenza di luce, il potenziale sul
piedino 13 dell’operazionale risulta
maggiore di quello presente sul piedino 12; in queste condizioni l’uscita del comparatore è a livello basso
e il transistor T1, non ricevendo
alcuna polarizzazione, rimane
interdetto e il relè resta a riposo.
Quando comincia a fare buio la
resistenza dell’LDR aumenta progressivamente fino a quando determina una caduta di tensione tale da
rendere il potenziale dell’ingresso
non-invertente dell’operazionale
maggiore di quello invertente (riferimento dovuto ad RV1); a questo
punto C3 si carica e il comparatore
commuta polarizzando la giunzione
base-emettitore del transistor e
facendo condurre quest’ultimo, il
cui collettore alimenta la bobina del
relè che attiva il carico.
Siccome il superamento della
soglia di commutazione è graduale
e non netto, può accadere che un
leggero aumento della luminosità,
faccia abbassare il potenziale quanto basta per far ricommutare l’uscita del comparatore. Tale fenomeno,
detto pendolarismo, può ripetersi
più volte durante ogni passaggio
luce/buio o buio/luce, arrecando
aprile 2002 - Elettronica In
piano di montaggio
COMPONENTI
R1: 150 KOhm
R2: 15 KOhm
R3: 1 KOhm
R4: 330 KOhm
R5: 15 KOhm
R6: 47 KOhm
RV1: 100 KOhm
C1: 470 µF 25VL el.
C2: 100 nF multistrato
C3: 100 µF 25VL el.
D1: 1N4007
D2, D3: 1N4148
T1: BC547
IC1: LM324
RY1: relè 12 VL 1 Sc.
LD1: led rosso 3 mm Varie:
LDR: fotoresistenza - zoccolo 7 + 7;
notevole disturbo (ad esempio, se
come carico è prevista una lampadina, questa lampeggia invece di
accendersi o spegnersi).
Per risolvere questo problema è
stato inserito un filtro antirimbalzo.
Il condensatore elettrolitico C3
impone una certa inerzia nella
variazione del potenziale del piedino non-invertente in modo che
eventuali brevi aumenti o abbassamenti della tensione dovuta al fotoresistore vengano assorbiti senza
originare false commutazioni; que-
- plug alimentazione:
- pin da c.s. (2 pz.);
sto perché C3 si carica (tramite le
resistenze del partitore) e si scarica
(in R4) in modo relativamente
lento, impedendo al comparatore di
seguire istantaneamente le variazioni di potenziale.
IN PRATICA
La costruzione e l’installazione del
crepuscolare è estremamente semplice; realizzata la basetta (utilizzando la traccia rame pubblicata)
bisogna inserire e saldare i compo-
- morsettiera 3 poli;
- circuito stampato .
nenti, iniziando con le resistenze e i
diodi e proseguendo con lo zoccolo
dell’LM324, i condensatori elettrolitici e gli altri elementi necessari
alla realizzazione.
Il circuito può controllare direttamente carichi (lampadine o altri
dispositivi elettrici ed elettromeccanici) alimentati fino a 240 V in continua o alternata e richiedenti una
corrente non eccedente i 10 ampère.
Questi sono i limiti dettati dal relè
impiegato; chi avesse l’esigenza di
comandare utilizzatori più potenti
Le fotoresistenze
Il funzionamento dell’interruttore crepuscolare si basa su un componente sensibile alla luce chiamato fotoresistenza o fotoresistore, la cui caratteristica è quella di presentare una resistenza elettrica variabile in funzione dell’intensità della radiazione luminosa incidente sulla sua superficie. Strutturalmente il componente è formato da un supporto in resina o allumina sul quale viene deposto un impasto di semiconduttore (silicio) che forma un disegno a serpentina; agli estremi della striscia deposta si trovano due elettrodi metallici, quindi i terminali. L’elemento presenta dunque una sola faccia sensibile alla luce, quella, che può esservi esposta (la parte dalla quale si vede la serpentina). La variazione di resistenza è dovuta al fatto che se un semiconduttore viene investito da una certa quantità di energia luminosa, in esso si liberano delle cariche elettriche a causa del debole legame che gli elettroni periferici hanno con il nucleo; ciò aumenta la conducibilità del materiale, tanto che, sottoponendone gli estremi a una
differenza di potenziale, la corrente che può fluire è maggiore di quella ottenibile in condizioni di oscurità, sotto la
medesima tensione. Il fotoresistore è un componente molto usato, non solo negli interruttori crepuscolari ma anche
nel rilevamento dell’intensità della luce emessa da lampadine e fonti di luce più concentrata; si impiega nelle barriere luminose ma anche in particolari dispositivi di accoppiamento ottico e come elemento di retroazione per il controllo dell’emissione delle luci elettriche. Il tutto, in virtù della buona risposta e della relazione di proporzionalità
luce/resistenza, che, sebbene non sia perfettamente lineare, è certo migliore di quella di un fotodiodo (tipicamente
esponenziale).
Elettronica In - aprile 2002
27
I Collegamenti
potrà alimentare con lo scambio la
bobina di un servo relè di maggiore
portata.
Sebbene il circuito sia provvisto di
una rete R/C antirimbalzo, per evitare inconvenienti quali il pendolarismo è necessario che la superficie
sensibile della fotoresistenza non
sia mai esposta direttamente alla
luce artificiale; questo perché altri-
28
La fotoresistenza può
essere saldata
al circuito o collegata
mediante due spezzoni
di filo di rame lunghi
non più di 4÷5 metri;
l’alimentazione, può
essere ricavata da un
alimentatore da rete
universale, capace di
erogare 10÷15 Vcc e
una corrente di almeno
150 milliampère o da
una batteria (da
collegare ai punti SK3).
menti il loro intervento farebbe
“vedere” al crepuscolare la condizione di ritorno della luce naturale,
facendo ricadere lo scambio del
relè, che, tornando buio, verrebbe
nuovamente attivato innescando un
battito ciclico. Il consiglio è quello
di installare il circuito lontano dalle
luci che deve accendere o comunque, qualora ciò non fosse pratica-
mente possibile, di rivolgere la
fotoresistenza dalla parte opposta a
quella illuminata direttamente dalla
luce elettrica. Per migliorare ulteriormente il funzionamento è consigliabile anche inserire la fotoresistenza in un piccolo tubicino e puntare quest’ultimo in direzione opposta rispetto alla sorgente di luce
artificiale.
aprile 2002 - Elettronica In
SPORT
Elettronica
Innovativa
di Alberto Battelli
opo la realizzazione della consolle di comando
presentata sul fascicolo precedente, non ci resta
che occuparci del progetto del tabellone luminoso da
installare in palestra. Come già accennato, si tratta di un
sistema modulare che può essere facilmente personalizzato in base alle proprie esigenze. Per essere utilizzato come segnapunti per pallavolo è sufficiente utilizzare quattro cifre ma, ad esempio, per essere usato in
partite di basket potrebbe essere necessario avere a disposizione sei cifre. E se avessimo bisogno di più cifre?
30
Proprio per soddisfare quante più esigenze possibili,
anche se la consolle è predisposta per pilotare solamente 2 cifre e mezzo per ogni squadra, il nostro tabellone è in grado di gestire completamente fino ad otto
cifre (quattro per squadra) quindi, un domani, nulla ci
vieta di realizzare una consolle di controllo studiata in
modo diverso che sfrutti tutte le cifre del tabellone.
Torniamo ora al nostro segnapunti per pallavolo e
vediamo di capire come funziona e il perché di alcune
scelte importanti. Analizzando lo schema elettrico della
aprile 2002 - Elettronica In
Seconda parte del
segnapunti elettronico
per pallavolo nella
quale ci occupiamo
della realizzazione del
pannello di
visualizzazione e delle
interfacce radio di
connessione alla
consolle di comando.
Tutto quanto occorre
per completare il
sistema di indicazione
del punteggio iniziato
nello scorso numero.
scheda di controllo vediamo che il
microcontrollore utilizzato - un PIC
16F628 con quarzo da 20 MHz - si
occupa direttamente della gestione
dei led che indicano il possesso
palla (LD1 ed LD2 collegati rispettivamente al pin 1 e 17) e riceve in
ingresso, dal pin 2 (RA3), la stringa
di dati proveniente dalla consolle di
comando. La resistenza R5 è necesElettronica In - aprile 2002
saria per evitare eventuali danni
causati da possibili corto circuiti
durante l’inserimento o l’estrazione
dello spinotto di connessione che
porta, oltre ai dati, l’alimentazione
alla scheda. Il compito del micro è
quello di interpretare la stringa ricevuta, controllarne l’esattezza in
base al protocollo di comunicazione proprietario (vedi numero prece-
dente) ed estrarre i dati contenuti.
Questi vengono poi utilizzati sia
per gestire i due led connessi direttamente al micro, che per visualizzare le esatte cifre sulle schede display. Il micro deve quindi convertire i dati ricevuti in comandi adatti a
pilotare il PCF8574 presente su
ognuna delle scheda di visualizzazione ed inviarli - tramite la linea
31
schema elettrico
DEL CIRCUITO DI
controllo
I2CBUS composta dai dati (SDA) e
dal clock (SCL) - alle schede display; alle stesse giunge inoltre la
massa e la sorgente di alimentazione necessaria al funzionamento del
L’utilizzo della consolle si può riassumere in modo molto semplice:
per prima cosa bisogna assegnare
il possesso palla premendo il pulsante TEAM A o TEAM B; a questo
punto i pulsanti UP e DOWN varieranno il punteggio della squadra
selezionata. Per indicare un set
vinto è necessario tenere premuto il
tasto TEAM A (o TEAM B a seconda della squadra che ha vinto il set)
e premere il tasto UP, in questo
modo sulla consolle si accenderà il
punto decimale del display della
squadra A (o B) mentre sul tabellone si accenderà il Led relativo al set
della squadra A. Per azzerare i
punti delle due squadre basta premere TEAM A + DOWN e TEAM B
+ DOWN. TEAM A + TEAM B
equivale ad un reset generale.
zato posizionando quattro led ad
alta luminosità da 10 mm per ogni
segmento in modo da formare la
cifra “8”. Questo componente non è
altro che un I/O expander comanda-
accorgimento software presente nel
micro: l’unica differenza di rilievo
tra i due componenti consiste nell’indirizzamento del dispositivo.
Nel caso del PCF8574 viene utiliz-
Il protocollo del PCF8574. In dettaglio la differenza di indirizzamento del PCF8574 e del PCF8574A.
PCF8574 (+5Vcc) e dei led
(+12Vcc). Ogni scheda display,
quindi, dispone di un PCF8574 o
PCF8574A necessario per pilotare i
segmenti del display gigante realiz32
to in I2CBUS che consente, tramite
due fili, di pilotare otto linee di
uscita. La possibilità di utilizzare
indifferentemente sia il PCF8574
che il PCF8574A è dovuta ad un
zato l’header 0100 mentre il
PCF8574A funziona col 0111. Il
micro della scheda di controllo, per
ovviare al problema, invia due
stringhe uguali con header diverso;
aprile 2002 - Elettronica In
schema
elettrico
DEL display
così facendo ogni PCF riceverà la
stringa a lui congeniale (è quindi
possibile montare, nello stesso
tabellone, anche componenti di tipo
diverso). Guardando lo schema
Elettronica In - aprile 2002
elettrico del display, notiamo che le
otto uscite di U1 sono collegate ad
altrettanti transistor NPN che, ricevendo il segnale alto alla loro base,
chiudono il collettore a massa con-
sentendo alla fila di led a loro associata di accendersi. I pin 1, 2 e 3
corrispondono all’indirizzo che
identifica la cifra: nella realizzazione pratica è stato previsto un dip33
IL montaggio DELLA SCHEDA DI Controllo...
COMPONENTI
R1: 330 Ohm
R2: 330 Ohm
R3: 4,7 KOhm
R4: 4,7 KOhm
R5: 10 KOhm
R6: 4,7 KOhm
C1: 100 nF multistrato
C2: 470 µF 25VL
elettrolitico
C3: 470 µF 25VL
elettrolitico
C4: 100 nF multistrato
D1: 1N4007
LD1: LED verde 10mm
LD2: LED verde 10mm
U1: PIC16F628 (MF427)
U2: 7805
Q1: quarzo 20 MHz
Varie:
- zoccolo 9 + 9;
- presa jack stereo da
C.S. 6,3;
- vite 10mm 3MA
- dado 3MA
- circuito stampato
cod. S427.
switch a 4 posizioni (certamente di
più facile reperibilità rispetto ad
uno da 3) che consente di chiudere
a massa (ON) o lasciare a +5V (tramite le resistenze di pull-up R1, R2
ed R3) i suddetti ingressi. La convenzione utilizzata dal microcontrollore per gestire le cifre prevede
34
una codifica di tipo binario per l’identificazione delle cifre; così per
indicare la prima cifra, rappresentante le unità, della squadra A verrà
utilizzato il codice 000 (ON-ONON), per indicare la seconda cifra
della stessa squadra (decine) verrà
usato il codice 001, per la terza
(centinaia) 010 e per la quarta
(migliaia) 011. Per quanto riguarda
la squadra B il primo codice (unità)
sarà 100, il secondo (decine) 101, il
terzo (centinaia) 110 e l’ultimo
(migliaia) 111.
Altra nota importante relativa allo
schema elettrico del display riguarda le resistenze R4, R7, R10, R13,
R16, R19, R22 ed R25; queste
determinano la luminosità dei led e
vanno dimensionate in modo corretto. I valori utilizzati nel nostro
progetto sono stati calcolati per
sfruttare al meglio i led impiegati.
Bene, vista la parte circuitale del
tabellone, possiamo passare alla
costruzione delle singole schede.
Sono necessarie una scheda di controllo e almeno quattro schede display. Per la realizzazione dobbiamo
partire dai circuiti stampati, facilmente ottenibili per fotoincisione
utilizzando le tracce rame pubblicate in queste pagine. Una volta stampate e forate le basette, montiamo i
componenti iniziando da quelli a
più basso profilo e, via via fino al
completo assemblaggio delle schede senza dimenticare i ponticelli
necessari sulle schede display. E’
importante prestare la massima
attenzione al posizionamento dei
componenti polarizzati ed in particolare a quello dei led che devono
aprile 2002 - Elettronica In
... E QUELLO DELLA SCHEDA DISPLAY
COMPONENTI
R1÷R3: 10 KOhm
R4: 680 Ohm
R5: 4,7 KOhm
R6: 10 KOhm
R7: 100 Ohm
R8: 4,7 KOhm
R9: 10 KOhm
R10: 100 Ohm
R11: 4,7 KOhm
R12: 10 KOhm
R13: 100 Ohm
R14: 4,7 KOhm
R15: 10 KOhm
R16: 100 Ohm
R17: 4,7 KOhm
R18: 10 KOhm
R19: 100 Ohm
R20: 4,7 KOhm
R21: 10 KOhm
R22: 100 Ohm
R23: 4,7 KOhm
R24: 10 KOhm
R25: 100 Ohm
R26: 4,7 KOhm
R27: 10 KOhm
T1÷T8: Transistor NPN BC547
LD1÷LD29: LED alta lum. 10mm
U1: PCF8574A / PCF8574
DS1: dip switch 4 vie
Varie:
- zoccolo 8 + 8;
- circuito stampato cod. S427D.
essere inseriti come mostrato nei
disegni di montaggio (tenere come
riferimento la tacca del led che
coincide con il terminale più corto)
i led, inoltre, devono essere inseriti
fino in fondo e devono risultare,
quindi, tutti allo stesso livello.
Montate le schede necessarie, comElettronica In - aprile 2002
plete di microcontrollore programmato e PCF, è ora giunto il momento di assemblare il tabellone: ogni
scheda prevede delle piazzole sui
lati, che servono proprio per facilitare i collegamenti. Accostare quindi due schede e, utilizzando abbondante stagno e una punta grossa per
il saldatore, saldare i punti di connessione. Le piazzole vicine al
bordo superiore delle schede non
sono vere connessioni elettriche ma
servono per dare più stabilità al
tabellone. Creato il tabellone (collegando quattro cifre più la scheda
di controllo al centro) e impostati i
35
impostazione dei dip switch
Anche se per la pallavolo sono sufficienti due cifre per ogni
squadra, ogni tabellone elettronico può essere composto da un
massimo di otto cifre in quanto l’indirizzamento di ogni singola cifra viene effettuato tramite la combinazione di 3 dipswitch (infatti il dip 1 non viene utilizzato). L’immagine mostra
la configurazione standard per realizzare il segnapunti per
pallavolo mentre la tabella a lato indica tutte le combinazioni
per indirizzare le cifre disponibili. Dal momento che i dipswitch vanno impostati solamente in fase di installazione, è
possibile sostituire i dip con dei ponticelli che chiudano i contatti in corrispondenza della posizione ON del dip stesso.
dip-switch in modo tale da assegnare il giusto indirizzo ad ogni scheda
(vedi box esplicativo), possiamo
realizzare il cavo di connessione
CIFRA
UN1
DEC1
CEN1
MIG1
UN2
DEC2
CEN2
MIG2
alla consolle e, finalmente, collaudare l’intero sistema. Per quanto
riguarda il collegamento è sufficiente utilizzare un conduttore da
i led utilizzati
I led utilizzati nel nostro progetto sono stati
scelti dopo molte prove e, il risultato
migliore lo si è ottenuto utilizzando led da
10 mm di colore rosso ad alta luminosità
(500 mcd a 20 mA) e con apertura angolare
di 60°. Questo garantisce, grazie anche
all’utilizzo del plexiglass, un’ottima visibilità
da qualsiasi angolazione.
36
DIP1
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
DIP2
ON
ON
ON
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
DIP3
ON
ON
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
DIP4
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
due poli più la massa e due jack stereo da 6,3 mm; collegate la massa
al terminale corrispondente alla
zona più ampia del jack; uno dei
due fili al centrale (+12V) e l’altro
al terzo terminale (DATA) mantenendo, ovviamente, la stessa convenzione per entrambi i jack (vedi
disegno pubblicato in queste pagine). Cablato il cavo possiamo collegare la consolle al tabellone, alimentarla e collaudare il sistema.
Tutto dovrebbe funzionare correttamente: la consolle deve effettuare il
suo test di accensione e la stessa
cosa vale per il tabellone; quando
tutto è a riposo provate ad utilizzare la centralina come spiegato nello
aprile 2002 - Elettronica In
LA R E A L I Z Z A Z I O N E d e l t a b e l l o n e
La costruzione del segnapunti si divide in
tre fasi principali: il montaggio delle singole schede; l’unione delle varie cifre e la
costruzione del contenitore. Per quanto
riguarda il cablaggio delle schede è sufficiente montare tutti i componenti (compresi
i ponticelli necessari) ed effettuare con cura
le saldature. L’unione delle cifre deve essere realizzata accostando le varie schede e saldando i punti di connessione come mostrato in figura. Per la realizzazione del contenitore consigliamo di utilizzare una base di compensato, dei listelli di 2 x 2 cm come lati (ricordarsi di prevedere l’apertura per l’ingresso del jack o della scatoletta per la connessione via radio) e degli angolari tagliati a 45° per coprire i bordi del plexiglass rosso (necessario per aumentare il contrasto dei led) che funge da coperchio del contenitore.
scorso numero e... tutte le operazioni fino ad ora visualizzate solo dal
display della consolle verranno
ripetute sul tabellone luminoso. Per
Elettronica In - aprile 2002
sfruttare al meglio il nostro segnapunti, e per renderlo anche più
“professionale”, è necessario
costruire un contenitore adatto a
contenerlo. Sono sufficienti una
base di compensato, dei listelli di
legno e, cosa più importante, un
pannello di plexiglass rosso che
37
schema elettrico
modulo radio Trasmettitore...
...e ricevitore
nostro sistema prevede anche la
connessione senza fili! E’ sufficiente sostituire il cavo di collegamento
con due moduli di trasmissione e
ricezione dati via radio. Se guardiamo lo schema elettrico dei due
moduli, notiamo che il trasmettitore
riceve direttamente l’alimentazione
dalla consolle di comando mentre il
ricevitore necessita di un’alimentazione esterna da 12 Volt. Questo
perché il tabellone, a cui va connesso il ricevitore, non dispone di alcu-
in alternativa...
Oltre alla connessione via radio
è possibile connettere il tabellone direttamente alla consolle di
comando utilizzando un cavo a
due conduttori (con sezione da
0,75 mm2) più la massa.
serve per dare risalto ai led accesi.
Ricordatevi di prevedere l’inserimento del jack di connessione o
della scatoletta di ricezione dati via
38
radio che ora andiamo ad analizzare. In effetti ora abbiamo a disposizione un completo segnapunti per
pallavolo controllato via filo ma, il
na alimentazione; anzi, la richiede
attraverso il jack di collegamento.
Quindi l’alimentazione fornita al
modulo di ricezione radio serve
anche ad alimentare il tabellone e,
di conseguenza, deve essere in
grado di erogare una discreta corrente (almeno 1,5 A). Le resistenze
R1 collegate tra l’ingresso (o uscita) del modulo radio ed il jack,
hanno, come per la scheda di controllo e la consolle, lo scopo di proteggere l’elettronica da possibili
corti durante l’inserzione e l’estrazione del jack. I moduli radio utilizzati sono gli Aurel TX8LAVSA05 e
RX8L50SA70SF, moduli AM operanti a 868 Mhz che garantiscono
un’elevata affidabilità ed un portata
di almeno 50÷100 metri, più che
aprile 2002 - Elettronica In
sufficiente per poter installare il
segnapunti in qualsiasi palestra. La
realizzazione pratica dei due moduli radio non presenta particolari
problemi: è sufficiente realizzare le
basette (utilizzando le tracce rame
pubblicate) e montare i pochi componenti necessari prestando attenzione al verso dei condensatori elettrolitici e dei diodi di protezione.
Come antenna è sufficiente utilizzare uno spezzone di rame smaltato
(ricordatevi di raschiare lo smalto
...la connessione
via cavo
IL montaggio DEL TX...
R1: 10 KOhm
C1: 100 nF multistrato
C2: 10 µF 63VL
D1: 1N4007
U1: TX8LAVSA05
U2: 7805
Varie:
- spina jack stereo 6,3 mm
- vite autofilettante 3MA (2 pz.)
- vite 8 mm 3 MA
- dado 3 MA
- spezzone filo 8 cm
- flat 3 fili 5 cm
- contenitore SC/703
- circuito
stampato
cod.
S428T.
. . . e D E L L íRX
Consigliamo di non utilizzare
cavi lunghi più di 10 metri.
prima di effettuare la saldatura)
lungo circa 8,5 cm. I jack devono
essere fissati al contenitore plastico
(mod. Teko SC704) e collegati alla
basetta tramite degli spezzoni di
filo rispettando le indicazioni presenti sulla serigrafia. Ricordatevi di
prevedere, nel contenitore del ricevitore, un foro per il plug di alimentazione; fissate le schede utilizzando i fori di fissaggio previsti
nello stampato e chiudete le scatolette dei moduli radio. Adesso,
sostituendo al cavo i due moduli,
collegando il trasmettitore alla consolle e il ricevitore al tabellone
(attenzione a non invertirli) e alimentando quest’ultimo, il vostro
segnapunti funzionerà perfettamente sfruttando la connessione via
Elettronica In - aprile 2002
R1: 10 KOhm
C1: 100 nF multistrato
C2: 10 µF 63VL
D1: 1N4007
U1: RX8L50SA70SF
U2: 7805
Varie:
- spina jack stereo 6,3 mm
- vite autofilettante
3MA (2 pz.)
- vite 8 mm 3 MA
- dado 3 MA
- spezzone filo 8 cm
- flat 3 fili 5 cm
- contenitore SC/703
- circuito stampato
cod. S428R.
JACK 6,3 mm
39
Tracce lato rame in scala 1:1 della singola cifra (a sinistra) e della scheda di controllo (a destra).
radio. Questo tipo di collegamento
consente di installare il tabellone
luminoso senza avere il problema di
cablare un collegamento via filo tra
la consolle di comando e la sezione
visualizzatrice. Inoltre rende il
sistema facilmente trasportabile e
ampiamente espandibile. Infatti,
montando più tabelloni e più ricevi40
tori via radio è possibile, utilizzando una sola consolle, comandare
più punti di visualizzazione in
modo contemporaneo. Questo è
possibile grazie al fatto che la trasmissione è monodirezionale e non
prevede alcuna risposta da parte del
tabellone, quindi, il segnale trasmesso dalla consolle, viene capta-
to da qualsiasi ricevitore presente
nel proprio raggio d’azione.
L’unico difetto della connessione
via radio consiste nei disturbi presenti nell’ambiente; la scelta di utilizzare moduli a 868 MHz è stata
fatta per limitare proprio i disturbi
in quanto è stata resa di pubblico
utilizzo da poco tempo e sono ancoaprile 2002 - Elettronica In
COME I N S T A L L A R E IL T A B E L L O N E
IN P A L E S T R A
Sebbene il tabellone, grazie all’utilizzo del plexiglass rosso, presenti un ottimo contrasto e risulti ben visibile da qualsiasi angolazione, è importante
installarlo in modo che non venga colpito dai raggi del sole che filtrano
dalle finestre della palestra. In condizione di luce artificiale, infatti, non vi
è alcun problema di visualizzazione, ma se il display è utilizzato di giorno
potrebbe risultare meno visibile se posizionato in modo scorretto. In palestre molto piccole il tabellone può essere collegato via cavo e posizionato
sul tavolo del segnapunti e appeso alle sue spalle. In caso di installazione
fissa, invece, è bene prevedere una griglia metallica a maglie larghe per proteggere il tabellone luminoso da eventuali pallonate.
ra limitate le apparecchiature elettroniche che la utilizzano (la frequenza di 433 MHz, molto diffusa,
risulta infatti più disturbata). In
mento del tabellone che deve essere
installato in una zona ben visibile
sia dal pubblico che dai giocatori e,
possibilmente, a riparo da possibili
Tracce lato rame in scala 1:1 della basetta per il modulo
trasmettitore (a sinistra) e quella del modulo ricevitore (a destra).
caso di difficoltà di collegamento,
diminuite la distanza del tabellone
dalla consolle o ottimizzate le
antenne utilizzando antenne accordate o direttive.
Per quanto riguarda l’installazione
in palestra vi consigliamo di effettuare più prove in modo da trovare
la posizione più adatta al posizionaElettronica In - aprile 2002
pallonate. In caso di installazione
“a rischio” prevedere una griglia
metallica a maglie larghe in grado
do di proteggere il tabellone.
Trovata la collocazione migliore,
prevedete le connessioni via cavo o
via filo (in questo caso è necessario
portare solo l’alimentazione),
accendete il tutto e... buona partita!
PER IL MATERIALE
Il segnapunti per pallavolo è disponibile nelle seguenti scatole di
montaggio:
- FT426K (consolle di comando) euro 70,00;
- FT427K (scheda di controllo
per tabellone) euro 24,00;
- FT427DK (display - una cifra
- per tabellone) euro 24,00;
- FT428TX (trasmettitore via
radio) euro 24,00;
(ricevitore via
- FT428RX
radio) euro 37,00.
Per la realizzazione di un segnapunti completo sono necessari
una consolle di comando
(FT426K), una scheda di controllo per tabellone (FT427K) e
quattro display ad una cifra
(FT427DK). Il trasmettitore
(FT428TX) ed il ricevitore
(FT428RX) sono opzionali e servono esclusivamente per connessioni via radio.
I kit comprendono il contenitore, le basette forate e serigrafate,
i microcontrollori programmati
(solo nella consolle e nella scheda di controllo per tabellone), e
tutti i componenti necessari per
la realizzazione del segnapunti.
Nella consolle di comando è presente anche il pannello serigrafato e un jack stereo per il cavo
di connessione. L’altro jack stereo è presente nel kit della scheda di controllo per tabellone. I
led contenuti nel kit del display
sono rossi da 10 mm ad alta
luminosità. Resta escluso solamente il cavo di connessione. I
microcontrollori (MF426, consolle ed MF42, scheda di controllo per tabellone) sono disponibili anche separatamente al
prezzo di euro 15,00 cadauno.
Tutti i prezzi sono comprensivi
di IVA. Il materiale va richiesto
a: Futura Elettronica, V.le
Kennedy 96, 20027 Rescaldina
(MI), tel. 0331-576139, fax 0331466686, http://www.futuranet.it.
41
hi-tech
Elettronica
Innovativa
di Arsenio Spadoni
2,4 GHz
’impiego di moduli radio trasmittenti e riceventi
già montati e funzionanti ha semplificato enormemente il lavoro degli appassionati che si dedicano alla
costruzione di apparati radio, sia destinati ai controlli a
distanza, sia impiegati per trasmettere segnali analogici (audio, video, ecc.). Ricordiamo, a tale proposito, i
moduli prodotti dall’Aurel che hanno consentito a
migliaia di hobbysti senza alcuna esperienza nel campo
dell’alta frequenza di realizzare interessanti apparecchiature radio. Negli ultimi anni hanno fatto la loro
44
La prima applicazione realizzata
col nuovo modulo trasmittente
A/V per la banda
radioamatoriale dei 2,4 GHz
denominato FM2350TSIMP.
Un modulo dalle prestazioni
incredibili: piccolo, facile da
programmare ma soprattutto
potente: ben 200 mW in antenna!
Con esso abbiamo realizzato un
completo trasmettitore
audio/video in stereofonia a 4
canali utilizzando pochissimi
componenti esterni tra i quali il
micro necessario a controllare,
tramite I2C-BUS, il PLL.
comparsa sul mercato anche altri moduli, quasi tutti
operanti nella banda dei 2,4 GHz ed in grado di irradiare sia segnali audio che video. Per funzionare questi
moduli necessitano di pochissimi componenti esterni e
la frequenza di emissione viene solitamente controllata
in I2C-bus. Con questi componenti - se si utilizzano le
versioni da 10 mW - è possibile trasferire i segnali A/V
ad un centinaio di metri di distanza. Questi dispositivi
vengono anche utilizzati dai radioamatori in quanto
sono previste due bande specifiche (2303-2313 MHz e
aprile 2002 - Elettronica In
2440-2450 MHz) che rientrano nei
limiti di utilizzo di questi moduli.
In passato abbiamo presentato alcuni progetti che utilizzavano questi
elementi proponendo delle demo
board, dei sistemi multifrequenza,
degli scanner e degli scrambler realizzati con la tecnica del frequencyhopping. Questo mese torniamo
sull’argomento in quanto è da poco
Elettronica In - aprile 2002
disponibile un nuovo modulo trasmittente da ben 200 mW col quale
è possibile coprire distanze decisamente superiori. Ovviamente, in
considerazione della potenza emessa e delle attuali norme in materia,
l’utilizzo di questo componente è
destinato all’impiego radioamatoriale dove la potenza consentita su
questa banda è di 10 watt massimi.
Per quanto ci riguarda, con questo
modulo abbiamo realizzato una
demo-board molto compatta con la
quale abbiamo effettuato tutte le
prove del caso ottenendo risultati
decisamente lusinghieri. Come
ricevitore abbiamo utilizzato il kit
descritto
sul
fascicolo
di
Elettronica In n. 56 (febbraio 2001)
contraddistinto
dal
codice
FR173RX. In queste pagine descriviamo la costruzione del trasmettitore da 200 mW soffermandoci
sulle caratteristiche e sulle prestazioni del modulo che rappresenta il
“cuore” dell’intera apparecchiatura.
Il modulo trasmittente in sé si presenta come una scatola per circuiti
RF, in lamierino stagnato, dalla
quale spuntano una presa coassiale
con presa SMA (destinata all’antenna a corredo) e 16 piedini, che
escono da sotto per consentire il
montaggio su circuito stampato; del
connettore composto da questi ultimi, pubblichiamo la piedinatura al
completo. Il primo piedino è l’alimentazione principale a 5 volt, che
deve essere fornita da un alimentatore stabilizzato; al 2 e al 9 vanno
fornite le altre due tensioni richieste: 1,4 V negativi e 9 V positivi. È
quasi superfluo precisare che i 5 V
servono per la sezione digitale di
controllo e il PLL, mentre i 9 V alimentano il trasmettitore e la sezione a radiofrequenza; quanto al
potenziale negativo, serve allo stadio di sintonia. I piedini 5, 7, 8, 12,
13 e 16 costituiscono le varie
masse, da unire e collegare normalmente alla massa dell’alimentatore
principale. L’ingresso videocomposito, al quale si può applicare una
componente video standard dell’ampiezza di 1 Vpp su carico di 75
ohm, è localizzato al piedino 11;
riguardo all’audio, i piedini di input
sono 4 e 6, ciascuno per un canale.
Per l’esattezza, quello che intervie45
schema elettrico
ne sulla portante a 6 MHz (sinistro)
è il 6, mentre il 4 riceve il segnale
che modula la portante a 6,5 MHz
(destro). A entrambi si possono
inviare uno o due segnali il cui
livello non ecceda 1 Vpp (circa 350
mVeff.); l’impedenza caratteristica
è di 1,4 Kohm tra 100 Hz e 10 KHz.
Sempre per la sezione audio, la
banda passante è garantita tra 20 e
35 KHz (minima) e la distorsione,
al massimo livello tollerabile, non
supera il 3 %. Per limitare l’effetto
dei fruscii inevitabilmente presenti
nelle comunicazioni audio, il
modulo prevede una preenfasi con
costante di tempo di 50 µs. In altre
parole, i segnali audio vengono
amplificati di più nella banda intorno ai 20 KHz, in modo che, in ricezione, attenuando nella stessa misura si torni ad avere una banda pas-
sante lineare, ma con un migliore
rapporto tra le frequenze acute del
suono e il rumore di sottofondo.
Tale tecnica è da sempre adottata
nelle trasmissioni radiofoniche e
dell’audio televisivo. In ogni caso,
il modulo TX garantisce un rapporto segnale rumore (S/N ratio) di 40
dB, più che sufficiente per la gran
parte delle applicazioni. Ricordate
che se dovete trasmettere un solo
segnale audio (mono) vi conviene
cortocircuitare con la massa l’ingresso non usato, ovvero unire i due
46
aprile 2002 - Elettronica In
IL MODULO TX FM2350TSIMP
Rappresenta il “cuore” del nostro trasmettitore
a 4 canali. La caratteristica più importante è la
potenza di uscita che è di + 24 dBm
corrispondente a ben 200 mW. Il modulo
necessita di tre tensioni di alimentazione (+5V,
+9V e - 1,4V) ed assorbe una corrente di oltre
300 mA. La frequenza di lavoro viene
controllate tramite una linea in I2C-bus con la
quale si può agire direttamente sul PLL interno.
Il data sheet completo con tutte le informazioni
relative può essere scaricato dal sito
www.futuranet.it.
Le dimensioni del modulo sono raffigurate nei
disegni in alto mentre la pin-out completa è
riportata a sinistra. Le linee SDA e SCL
dell’I2C-bus fanno capo rispettivamente ai
piedini 14 e 15.
ingressi e pilotarli simultaneamente; questo perché, altrimenti, sul
canale non pilotato vengono trasmessi ronzii e ogni altro genere di
disturbo captato dal pin che resta
scollegato.
IL CIRCUITO
DI CONTROLLO
Dando uno sguardo allo schema
elettrico illustrato in questo articolo
(riportante il circuito approntato per
far funzionare correttamente il TX
Elettronica In - aprile 2002
TV) potete notare che abbiamo tralasciato due piedini, cioè 14 e 15;
capirete la loro funzione considerando il modo di controllo del trasmettitore. Abbiamo accennato al
fatto che il TX può lavorare su 4
diverse frequenze, ma, di fatto, non
vi sono elementi che permettano
impostazioni di sorta. Il modulo ha
un oscillatore che teoricamente può
lavorare tra 2300-2500 MHz, quindi in un campo molto vasto; a ciò
provvede un PLL che interviene
proprio sull’oscillatore. Ma chi
47
piano di montaggio
COMPONENTI
R1: 10 KOhm
R2: 10 KOhm
R3: 10 KOhm
R4: 10 KOhm
R5: 10 KOhm
R6: 10 KOhm
R7: 10 KOhm
R8: 10 KOhm
R9: 10 KOhm
R10: 120 KOhm
R11: 0 Ohm
R12: 1 KOhm
R13: 1 KOhm
R12: 1 KOhm trimmer
Tutte le resistenze sono
di tipo SMD.
C1: 220 µF 25VL el.
C2: 220 nF mult.SMD
C3: 220 nF mult.SMD
C4: 220 µF 25VL el.
C5: 220 nF mult.SMD
C6: 220 nF mult.SMD
C7: 220 µF 25VL el.
C8: 1000 pF SMD
C9: 100 nF mult.SMD
C10: 470 µF 16VL el.
D1: 1N4007 SMD
D2: 1N4007 SMD
U1: PIC16C54
programmato
comanda il PLL? Ecco il trucco:
quest’ultimo è del tipo programmabile e si controlla mediante un
comando inviato lungo l’interfaccia
I²C-bus della quale è provvisto il
componente. I piedini 14 e 15 sono
rispettivamente SDA (Serial DAta)
e SCL (Serial CLock) di tale connessione. Ovviamente tale prerogativa impone che il trasmettitore sia
gestito da un dispositivo intelligente, capace di fornirgli le necessarie
istruzioni. Nel nostro caso, abbiamo affidato il compito a un microcontrollore PIC16C54, programmato per svolgere semplicissime operazioni per le quali, a dire il vero,
48
dip 2 aperto per operare sui 2454
MHz e i primi due dip aperti per
avere 2,481 GHz. L’invio della
stringa di comando avviene all’accensione, allorché il micro legge
l’impostazione dei propri otto
ingressi e provvede a generare i
rispettivi dati; questi ultimi vengono acquisiti e conservati dal PLL
programmabile del TX, che si
imposta di conseguenza. Quanti
volessero approfondire il funzionamento di questa sezione del modulo, potranno trovare interessanti
spunti nel data-sheet dello stesso
pubblicato
nel
sito
www.futuranet.it. Per quanto
U2: 7809
U3: 7805
DS1: dip switch 8 poli
MOD1: FM2350TSIMP
Varie:
- zoccolo 9 + 9;
- plug di alimentazione;
- RCA da c.s. (3 pz.);
- dissipatore (2 pz.);
- vite 8 mm 3 MA (2 pz.);
- dado 3 MA (2 pz.);
- antenna stilo
accordata a 2,4 GHz;
- circuito stampato.
sarebbe bastata una semplice logica
programmabile: in altre parole, il
micro genera una stringa, formata
da due byte, per ciascuna combinazione dei dip-switch collegati ai
suoi piedini 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12,
13. Un semplice conto può svelarci
un dettaglio: 8 bit consentirebbero
256 combinazioni, quindi un pari
numero di canali; nella realtà il
software del PIC è stato scritto per
accettare e interpretare solamente
quattro combinazioni, corrispondenti alle frequenze previste: tutti i
dip chiusi, per ottenere 2.4 GHz
esatti, il solo primo dip aperto per
trasmettere su 2,427 GHz, il solo
Il trasmettitore può operare su quattro distinte frequenze, in base all’impostazione dei dip-switch contenuti
nel DS1. I dip dal 3 all’8 devono
essere tutti in posizione on (chiusi).
riguarda le connessioni audio/video
i piedini 6 e 4 raggiungono ciascuno una presa RCA da stampato, alla
quale potete collegare le uscite di
qualsiasi fonte audio mono o stereo, fermi restando i limiti precedentemente esposti riguardo a sensibilità e impedenza. Il piedino 11,
invece, viene disaccoppiato in continua mediante l’elettrolitico C10
(per garantire che il segnale videocomposito applicato non sia unidirezionale); la componente video
applicata alla rispettiva presa RCA
può essere regolata in ampiezza
mediante il trimmer R14, il quale
permette di limitare il livello a 1
aprile 2002 - Elettronica In
Vpp (per evitare saturazioni del TX
e ottimizzare la qualità del collegamento televisivo) in ogni caso,
anche se quel che giunge al connettore eccede decisamente la soglia
consentita. Particolare attenzione
merita lo stadio d’alimentazione,
non solo per come è fatto ma anche
a causa di un vincolo che esso
impone: siccome il modulo richiede
due tensioni positive e una negativa
rispetto a massa, per non complicare il circuito abbiamo fatto ricorso a
un artificio; in pratica, gli 1,4 V
negativi sono ottenuti interponendo
due diodi posti in serie, polarizzati
direttamente, tra la massa della
scheda e il negativo di alimentazione. Così facendo, la caduta di D1 e
D2 (che ammonta a circa 1,4 volt)
produce un “gap” tra la massa e il V, tanto che collegando al piedino 2
del modulo tale piazzola, il modulo
ha l’impressione che il predetto pin
sia proprio negativo. Se da un lato
ciò permette di ottenere una tensione negativa usando solo due diodi,
dall’altro impone una limitazione:
infatti la massa delle prese RCA e
dell’antenna non corrisponde con
quella di alimentazione, ovvero con
il negativo dell’alimentatore. Ciò
non è un problema se l’alimentatore fa funzionare solo il trasmettitore
Elettronica In - aprile 2002
Tracce rame, in scala 1:1, del circuito stampato a doppia faccia
a fori metallizzati utilizzato
per il montaggio del nostro trasmettitore.
televisivo, ma se con lo stesso si
vogliono alimentare, ad esempio,
una telecamera e un microfono
amplificato, non è possibile unire le
masse in quanto ciò creerebbe un
cortocircuito sulla linea dei diodi.
Niente di male e nessun danno,
s’intende, tuttavia si annullerebbe
la tensione negativa e il modulo non
funzionerebbe più correttamente.
Concludiamo il discorso sull’alimentazione vedendo come si ricavano i 9 e i 5 volt: l’intero circuito
va alimentato con non meno di 12
volt (ne occorrerebbero preferibilmente 14 o 15...) in continua tra i
punti + e - V, ossia mediante la
presa plug da stampato di cui è
provvisto. La massa viene sollevata
di 1,4 V per effetto dei diodi D1 e
D2; per l’esattezza, il punto di riferimento dello zero volt diviene l’anodo di quest’ultimo. Il regolatore
7809, il cui piedino M è proprio
connesso alla massa artificiale,
ricava i 9 V stabilizzati inviati al
punto 9 del modulo; la sua uscita
alimenta anche l’ingresso di un
7805 (U3) che produce i 5 V destinati al pin 1 del modulo TV.
Passiamo adesso alle note costruttive, analizzando come montare il
circuito di controllo del modulo trasmittente e in che modo regolare
49
QUALE RICEVITORE USARE
Le frequenze di lavoro del trasmettitore descritto in queste pagine sono
state programmate in modo da poter utilizzare, quale ricevitore, il
circuito descritto sul fascicolo n. 55 di Elettronica In, precisamente il
modello FR173RX. Questo apparato impiega un modulo ricevente
audio/video le cui caratteristiche ben si adattano a quelle del nostro
trasmettitore: modulazione in FM, 2 canali audio per utilizzo in
stereofonia con sottoportanti a 6 e 6,5 MHz, frequenze di lavoro di 2400,
2427, 2454 e 2481 MHz. La scelta del canale avviene tramite un pulsante
col quale è possibile selezionare sequenzialmente le quattro frequenze
previste; l’accensione del led relativo segnale quale canale
è stato impostato.
l’insieme
meglio.
perché
funzioni
al
LA COSTRUZIONE
DEL TRASMETTITORE
Reperiti i componenti e realizzata
la piccola basetta (mediante fotoincisione) seguendo la traccia del lato
rame visibile in queste pagine a
grandezza naturale, dovete inserire
e saldare i vari componenti. In questo caso, per rendere ancora più
compatto il dispositivo, abbiamo
utilizzato alcuni elementi in SMD,
specialmente resistenze e condensatori. L’utilizzo di questi componenti non presenta alcuna difficoltà,
basta fare uso di un saldatore con
una punta molto più sottile.
Ovviamente anche alcuni di questi
50
componenti presentano una polarità: prestate dunque la dovuta attenzione all’esatto orientamento. Per
non sbagliare, seguite il piano di
montaggio da noi pubblicato, che vi
indica anche l’orientamento dello
zoccolo per il microcontrollore e
dei due regolatori integrati (ciascuno di essi richiede un piccolo dissipatore di calore) nonché la disposizione del dip-switch bipolare a 8
vie. Per le connessioni audio e
video disponete tre prese RCA da
stampato nelle apposite piazzole,
PER IL MATERIALE
Il progetto descritto in queste pagine è disponibile (cod. FR177TX)
al prezzo di 138,00 euro. Il circuito comprende tutti i componenti,
il modulo, il micro programmato e l’antenna a stilo. Il modulo
FM2350TSIMP è disponibile anche separatamente al prezzo di
110,00 euro. Il trasmettitore può funzionare in abbinamento al
ricevitore a 4 canali FR173RX che costa 80,00 euro. Tutti i prezzi
sono comprensivi di IVA. Il materiale va richiesto a: Futura
Elettronica, V.le Kennedy 96, 20027 Rescaldina (MI), tel. 0331576139, fax 0331-466686. (www.futuranet.it).
Nuovo indirizzo:
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aprile 2002
Tel. 0331-799775 Fax. 0331-792287 http://www.futurashop.it
- Elettronica In
mentre per l’alimentazione dovete
saldare un connettore femmina plug
da c.s. Terminato il montaggio e
verificatane l’esattezza, inserite il
microcontrollore già programmato
nel relativo zoccolo, avendo l’accortezza di tenerlo con la tacca di
riferimento rivolta all’esterno della
basetta.
Il modulo trasmittente è l’ultimo
componente da inserire e va fatto
entrare nei relativi fori (entra solo
in un verso) quindi appoggiato bene
alla superficie dello stampato; una
volta posizionato, si possono saldare i suoi pin.
Una volta assemblato, il sistema è
subito pronto per l’uso, non richiedendo alcuna operazione di taratura
preliminare: infatti l’unico trimmer
presente nel circuito (ve ne sono
due anche nel modulo, ma non
dovete toccarli!) deve normalmente
essere disposto al massimo (cursore
tutto sull’ingresso VIDEO) e la sua
posizione va modificata solo se
l’immagine ricevuta nel TV o
monitor composito collegato al
ricevitore appare poco nitida o
sdoppiata. Prima di dare tensione
occorre anche decidere su quale
canale operare: ricordate che tale
impostazione si effettua agendo
solo sui primi due dip switch, nel
modo già descritto ed esplicato nell’apposita tabella.
A proposito di alimentazione, ricordate che servono da 12 a 15 Vcc e
una corrente continua di almeno
IL MODULO RICEVENTE FM2400RTIM
Simile per dimensioni a quello
trasmittente, ecco come si presenta
il modulo ricevente FM2400TSIM.
Il circuito dispone di un maggior
numero di piedini (non tutti utilizzati) tra i quali i due della linea
I2C-Bus mediante i quali è possibile
programmare il PLL interno e
quindi la frequenza di ricezione. Il
segnale di uscita (audio + video) è
disponibile sul piedino denominato
BB (banda-base). Il data-sheet
completo è disponibile sul sito
www.futuranet.it
300 milliampère; il consiglio è
quello di prevedere un alimentatore, anche non stabilizzato, dedicato
esclusivamente al trasmettitore, per
evitare i già descritti problemi derivanti dal “sollevamento” della
massa di riferimento delle prese
RCA. Ovviamente il circuito va alimentato solamente dopo aver collegato una idonea antenna al modulo
trasmittente, senza la quale si richia
di danneggiare il finale a radiofrequenza e, bene che vada, di ottenere una portata irrisoria.
vendita componenti elettronici
rivenditore autorizzato:
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Elettronica In - aprile 2002
51
sicurezza
Elettronica
Innovativa
di Carlo Vignati
Un antifurto di
dimensioni contenute,
di aspetto gradevole e
moderno, studiato per
fissaggio a muro e per
integrarsi con ogni
genere di arredamento.
Concepito per
appartamenti e
abitazioni di piccole e
medie dimensioni,
implementa ben tre
microcontrollori per
svolgere le varie funzioni.
Semplice, sicuro e
soprattutto intuitivo da
installare e da utilizzare.
Sembra quasi un paradosso, eppure tra gli esperti di elettronica e informatica, fra i più interessati
agli apparati tecnologici che il mercato sforna quasi
quotidianamente, vi sono anche persone che vivono di
espedienti e fanno del crimine la propria professione.
Proprio perché la tecnologia viene recepita da tutti,
onesti e non, i ricercatori e i progettisti lavorano continuamente per migliorare i propri prodotti, per coglierne le debolezze e porvi rimedio prima che qualcuno le
studi fino a carpirle. La produzione dei sistemi antifur54
to e comunque degli impianti di allarme è in continuo
aggiornamento, perché oggi i ladri si sono fatti più
furbi: hanno imparato come funziona la gran parte delle
centraline e trovato il modo di neutralizzarle. In questi
anni abbiamo progettato e proposto sistemi antifurto
sempre più sofisticati, iniziando con l’uso di sensori
P.I.R. collegati via radio, implementando radiocomandi
per l’attivazione e lo spegnimento basati su codifiche
sempre più complesse (rolling-code) proprio per evitare l’intercettazione e l’accesso agli estranei. La centraaprile 2002 - Elettronica In
le antifurto descritta in questo articolo è frutto di un’attenta progettazione, le citate prerogative sono
state coniugate con altre quali l’antiaccecamento, lo sdoppiamento
della sirena e la possibilità di monitorare continuamente lo stato dei
sensori. È nato così l’antifurto a due
zone che vogliamo proporvi, un
sistema concepito per proteggere
Elettronica In - aprile 2002
da un singolo locale a un appartamento fino ad una abitazione di
medie dimensioni, o luoghi quali
negozi e uffici sempre di piccole o
medie dimensioni. Si tratta di un
apparato di altissima affidabilità,
che si attiva e disattiva a distanza
mediante un radiocomando a codifica variabile, quindi molto sicuro;
accetta segnali da sensori collegati
via radio e a filo, normalmente
chiusi, e consente la suddivisione in
due zone, così da poter dare l’allarme se si innesca un sensore di un
gruppo, dell’altro o di entrambi, in
base all’impostazione fatta prima
dell’attivazione. Le zone servono,
potete immaginarlo, per parzializzare l’intervento dell’antifurto: ad
esempio in un’abitazione a due
55
schema elettrico
piani, si può assegnare ciascun
piano ad una zona, in modo da attivarle entrambe quando si esce
oppure lasciare inserita quella del
solo piano terra la notte, così da
essere protetti dalle intrusioni
56
senza, tuttavia, rischiare di far scattare l’antifurto quando ci si alza per
bere o per andare in bagno. Oppure,
in un appartamento di due o più
locali si possono associare sensori
di tipo perimetrale (contatti su porte
e finestre) ad una zona e sensori di
rilevazione volumetrica (infrarossi)
alla seconda zona. Anche in questo
caso sarà possibile attivare l’antifurto, parzializzando la zona volumetrica e rimanendo in casa protetaprile 2002 - Elettronica In
ti dall’azione di controllo perimetrale. L’avere i sensori senza filo è
una caratteristica di pregio perché
rende facile e pratica l’istallazione;
tuttavia i sensori via radio possono
essere neutralizzati, generando un
Elettronica In - aprile 2002
intenso campo RF nelle vicinanze
della centralina o nell’abitazione.
In questo modo l’antifurto non riceverebbe i segnali d’allarme. Per
questo motivo la nostra centrale
dispone della funzione di antiacce-
camento radio. Sempre per limitare
i rischi di sabotaggio, gli ingressi a
filo implementati sono del tipo normalmente chiuso: la centrale prevede un ingresso filo per la zona 1 e
uno per la zona 2 più un terzo
57
COMPONENTI
ingresso non parzializzabile e in
grado di generare un allarme anche
ad antifurto disattivo. Il sistema
prevede una doppia alimentazione:
da rete e mediante batteria, quest’ultima mantenuta costantemente
in carica per supplire alle carenze
dovute a black-out e interruzioni
intenzionali dell’alimentazione di
rete. Notevole è anche la disponibilità di uscite di allarme, con le quali
è possibile comandare due sirene
esterne a caduta di positivo ed una
(più piccola) interna, oltre ad un
eventuale combinatore telefonico o
altro segnalatore. Particolare cura è
stata rivolta anche al software contenuto nei tre microcontrollori:
CARATTERISTICHE
TECNICHE
Centrale antifurto ibrida via radio e via filo di dimensioni contenute
grazie all’impiego di tre microcontrollori e di moduli SMD.
- Due zone parzializzabili con pulsante locale e telecomando;
- Attivazione, disattivazione e parzializzazione tramite radiocomando
rolling code ad altissima sicurezza (portata 30 metri);
- Sezione radio ricevente quarzata a 433,92 MHz (portata 50 metri
per sensori perimetrali e volumetrici);
- Autoapprendimento dei codici dei sensori a base Motorola;
- Capacità di discriminare 3 codici radio per la zona 1;
- Capacità di discriminare 3 codici radio per la zona 2;
- Ingresso filo normalmente chiuso zona 1;
- Ingresso filo normalmente chiuso zona 2;
- Ingresso filo normalmente chiuso per allarme 24 ore;
- Esclusione automatica di un ingresso (radio o filo) dopo 10 allarmi
causati dallo stesso ingresso;
- Funzione antiaccecamento radio (escludibile con jumper);
- Beep per retroazione acustica (escludibile con jumper);
- Led di segnalazione esterno via filo;
- Uscite per due sirene da esterno (tempo di attivazione 2 minuti);
- Uscita per sirena da interno (tempo di attivazione 2 minuti);
- Uscita ausiliaria per combinatore telefonico;
- Tempo di uscita a seguito di attivazione di 20 secondi;
- Alimentazione 220 Volt con batteria tampone;
- Dimensioni: 20 x 11 cm, profondità 7 cm.
58
R1: 1 Kohm
R2: 330 Ohm
R3: 47 Ohm 2W
R4: 6,8 Kohm
R5: 1 Kohm
R6: 22 Kohm
R7: 1 Kohm
R8: 22 Kohm
R9: 10 Kohm
R10: 10 Kohm
R11: 470 Ohm
R12: 1 Kohm
R13: 22 Kohm
R14÷R16: 10 Kohm
R17÷R19: 470 Ohm
R20: 1 Kohm
R21: 22 Kohm
R22-R23: 10 Kohm
R24: 4,7 Kohm
R25: 1 Kohm
R26: 10 Kohm trimmer multigiro
R27÷R34: 470 Ohm
R36÷R39: 10 Kohm
R40: 470 Ohm
R41: 1 Kohm
R42: 22 Kohm
R43: 10 Kohm
R44: 100 Kohm
C1: 470 µF 25VL elettrolitico
C2: 100 nF multistrato
C3: 470 µF 25VL elettrolitico
C4÷C7: 100 nF multistrato
C8-C9: 22 pF ceramico
C10: 1µF 63VL poliestere
C11-C12: 100 nF multistrato
C13: 470 µF 25VL elettrolitico
C14: 100 nF multistrato
L1: VTK200
D1: 1N4007
D2-D3: 1N5408
D7-D8: 1N4007
D9: 1N4148
D10: 1N4007
PT1: ponte a diodi 1A
LD1÷LD9: led rosso 3 mm
LD10: led blu 3 mm
LD11-LD12: led giallo 3 mm
LD13: led verde 3 mm
U1: PCF8574A
U2: PIC16F628 (MF423)
U3: 7815
U4: 7805
U5: modulo aurel BCNBK
U6: MA4
U7: PIC16F84A (MF255)
aprile 2002 - Elettronica In
piano di montaggio SCHEDA CPU
U8: LM393N
T1: BD137
T2: TIP31C
T3÷T8: BC547
Q1: 4 MHz
P1: micropulsante
KEY: interruttore a chiave
TS1: trasformatore 220/15 6VA
BAT: batteria 12V 1,2 Ah
Elettronica In - aprile 2002
ANT: antenna gommino
433 MHz
FUS1: fusibile 1 A
FUS2: fusibile 1 A
Varie:
- morsettiera 2 poli (2 pz.)
- morsettiera 2 poli ad
innesto verticale (6 pz.)
- guida da c.s. (2 pz.)
- zoccolo 9 + 9 (2 pz.)
- zoccolo 8 + 8
- zoccolo 4 + 4
- portafusibile da stampato
- portafusibile da pannello
- dissipatore ML26
- strip 5 poli femmina
- strip 6 poli femmina
- jumper
- vite 4 mm 3 MA
autofilettante (5 pz.)
- vite 8 mm 3 MA
- dado 3MA (3 pz.)
- circuito stampato
cod. S0423
59
piano di montaggio SCHEDA I/O
COMPONENTI
R35: 1 Kohm
R37: 10 Kohm
D4: 1N4007
D5: 1N4007
D6: 1N4007
T5: BC547
T7: TIP122
BZ1: buzzer con elettronica
RL1: relè 12 VL 2 scambi
RL2: relè miniatura 12 VL
RL3: relè miniatura 12 VL
Varie
- morsettiera 3 poli ad innesto
verticale (3 pz.)
- morsettiera 2 poli ad innesto
verticale (2 pz.)
- strip 6 poli maschio
- jumper
- circuito stampato cod. S0423B
sono state previste tutte le possibili
combinazioni onde rendere il sistema assolutamente affidabile e pratico. Per comprendere come funziona e in che modo si usa l’antifurto,
bisogna guardarne lo schema elettrico analizzandolo alla luce di
quello che è il funzionamento del
software del microcontrollore principale: il PIC16F628 che gestisce
l’intero sistema. In particolare, esso
provvede alle due funzioni princi60
pali, che sono la caratterizzazione
(acquisizione dei codici del radiocomando e dei sensori cordless) e il
normale utilizzo, in standby e in
attivazione. Nel nostro sistema, prevedendo di usare i comuni sensori
senza filo, è stato inserito un ricevitore sintonizzato a 433,92 MHz
provvisto di decodifica (realizzata
con un microcontrollore) Motorola
MC145026; il programma di
gestione prevede la memorizzazio-
ne di 3 diversi codici per ciascuna
zona, quindi 6 in tutto. Diamo un
rapido sguardo alla sezione di
radioricezione e decodifica dei sensori, che inizia dall’antenna (ANT)
collegata al piedino 3 del modulo
ibrido BC-NBK: quest’ultimo è un
completo ricevitore superrigenerativo a basse emissioni spurie (omologato CE) sintonizzato a 433,92
MHz e provvisto di demodulatore
AM e squadratore del segnale di
aprile 2002 - Elettronica In
uscita. Quando viene sintonizzata
una portante RF a 433,92 MHz, il
componente la demodula fornendo,
dal proprio pin 14, il segnale modulante. Nel caso dei trasmettitori con
encoder Motorola MC145026, trattasi di un’onda rettangolare che
contiene l’informazione sull’impostazione dei 9 bit di codifica. Il ricevitore, unico per la sezione di radiocomando e per quella di ricezione
dei sensori, è sempre attivo, quindi
Elettronica In - aprile 2002
passa all’U7 e all’U6 tutto quel che
demodula; il primo chip è un
microcontrollore PIC16F84 impiegato sostanzialmente come decoder
/ convertitore dei sensori radio:
serve praticamente a decifrare i
segnali demodulati dall’ibrido e
ricavare tre byte che costituiscono
un’informazione comprensibile dal
micro centrale, U2, al quale passa i
dati convertiti (che giungono al 6
dell’U2) mediante il pin 13. U6 è
invece un modulo a sé che provvede alla decodifica e alla memorizzazione dei codici relativi alla
sezione del radiocomando inseritore / parzializzatore. Gli ingressi a
filo hanno un’interfaccia a transistor e vengono alimentati con il
positivo +12 V generale del circuito: ad essi possono essere collegati
contatti normalmente chiusi di ogni
genere; se si desidera usare solo
alcuni ingressi, quelli inutilizzati
61
il contenitore
plastico
vanno cortocircuitati, ovvero ponticellati. Il micro centrale gestisce il
cicalino BZ1, utile nelle fasi di
apprendimento e nel controllo a
La centralina è racchiusa in un elegante contenitore plastico di
piccole dimensioni che ne consentono l’istallazione in qualsiasi
ambiente. Il contenitore prevede posteriormente due fori per il
fissaggio al muro mediante due ganci; sempre posteriormente
dovremo praticare un foro per il passaggio dei fili.
distanza della centrale, ma anche
efficiente ripetitore di alcune segnalazioni acustiche che la centrale dà
quando viene disattivata. Comanda
inoltre tre relè, utili per gli attuatori, tutti alimentati dal collettore dell’unico transistor T7, un darlington
la cui base viene pilotata dal livello
autoapprendimento deI CODICI
Autoapprendimento del telecomando inseritore / parzializzatore.
La sezione di memorizzazione e di decodifica del codice rollig code è affidata al modulo ibrido MA4.
1) Premere il pulsante del modulo, il relativo led si accende. Mantenere premuto il pulsante fino a quando il
led si spegne (circa 8 secondi): la memoria risulta cancellata.
2) Premere il pulsante del modulo, il relativo led si accende. Premere il tasto 1 del telecomando: il led lampeggia e si spegne dopo circa 2 secondi.
3) Premere il pulsante del modulo, il relativo led si accende. Premere il tasto 2 del telecomando: il led lampeggia e si spegne dopo circa 2 secondi.
4) Ripetere i passi 2 e 3 per autoapprendere i codici di altri telecomandi inseritori / parzializzatori. E’ possibile abbinare al modulo un massimo di dieci telecomandi.
Autoapprendimento dei sensori via radio.
La centrale è in grado di autoapprendere codici Motorola generati dall’integrato MC145026.
1) Portare il selettore a chiave MASTER RESET in posizione OFF.
2) Premere e mantenere premuto il pulsante TRIP BUTTON.
3) Portare il selettore a chiave in posizione ON.
4) Vengono accesi in sequenza i led degli ingressi radio disponibili: 1-S1, 1-S2, 1-S3, 2-S1, 2-S2, 2-S3.
Attendere l’accensione del led relativo all’ingresso desiderato.
5) Rilasciare il pulsante TRIP BUTTON: viene emesso un beep.
6) Inviare un codice a base Motorola per memorizzarlo e associarlo a quell’ingresso: viene emesso un beep,
il led lampeggia quattro volte, la centrale si posiziona nel normale funzionamento.
Oppure, premere il pulsante TRIP BUTTON per cancellare il codice associato a quell’ingresso: viene emesso
un beep, il led lampeggia quattro volte, la centrale si posiziona nel normale funzionamento.
7) Ripetere i passi da 1 a 6 per agire (memorizzazione o rimozione di un codice) sugli altri ingressi radio disponibili.
62
aprile 2002 - Elettronica In
RX-8L50SA70
868 MHz
e u ro 2 5 , 0 0
IL PANNELLO
DI CONTROLLO
Prima accensione.
Ruotando la chiave in posizione ON ogni led viene acceso, per un 1
secondo, in sequenza uno dopo l’altro in senso antiorario, da 1-W1 a
ZONE2. Ultimata la sequenza, risulteranno accesi i led gialli ZONE1
e ZONE2.
Parzializzazione delle zone con il pulsante TRIP BUTTON.
La parzializzazione è possibile solo nella condizione di antifurto disattivo (led blu spento). Con entrambe le zone inserite (led giallo
ZONE1 e led giallo ZONE2 accesi), premere il pulsante una prima
volta volta per parzializzare la zona due (il led ZONE2 si spegne e
viene emesso un beep). Premere il pulsante una seconda volta per parzializzare la zona uno (il led ZONE1 si spegne, il led ZONE2 si
accende e viene emesso un beep). Premere il pulsante una terza volta
per tornare alla condizione iniziale con entrambe le zone inserite (i
led ZONE1 e ZONE2 si accendono e viene emesso un beep).
Parzializzazione delle zone il telecomando.
La parzializzazione è possibile solo nella condizione di antifurto disattivo (led blu spento). Premere il tasto due del telecomando per parzializzare le zone: il funzionamento è identico a quello ottenuto con il
pulsante TRIP BUTTON.
Visualizzazioni degli ingressi.
La centrale prevede un pannello di controllo degli ingressi composto
da 8 led rossi. Ogni volta che un ingresso si attiva (la centrale riceve
un codice radio disponibile in memoria oppure si apre il contatto di
un sensore a filo) viene acceso il relativo led e spenti gli altri. Il pannello visualizza quindi l’azione dell’ultimo sensore. Ovviamente se la
centralina è attiva (led blu acceso) e se il sensore appartiene ad una
zona attiva viene generato anche un allarme.
Elettronica In - aprile 2002
Modulo ricevitore supereterodina di segnali digitali operante alla frequenza di 868,3
MHz. Alimentazione 5Vdc;
assorbimento 7 mA; banda
passante 600 KHz; sensibilità
-100 dBm; emissioni RF spurie -80dBm.
T X - 8 L AV S A 0 5
868 MHz
e u ro 1 7 , 0 0
Modulo trasmettitore SAW
con antenna esterna per
applicazioni con modulazione ON-OFF di una portante
RF con segnali digitali.
Alimentazione 2.7÷5 Vdc;
assorbimento 25 mA; frequenza portante 868.3 MHz;
potenza di uscita +7 dBm;
impendenza di uscita 50 ohm.
Per maggiori informazioni e
per trovare tutti i moduli prodotti dalla AUR°EL puoi rivolgerti alla ditta:
V.le kennedy, 96 Rescaldina (MI)
Tel 0331-576139 - Fax 0331-466686
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Dove troverai decine e decine di esempi applicativi che
sfruttano i suddetti moduli
oltre a kit e prodotti finiti
sempre legati al mondo dell’elettronica.
63
SENSORE VIA FILO
La centrale prevede due ingressi (1-W1 e 2-W1)
a cui collegare sensori perimetrali o volumetrici
muniti di contatto di allarme normalmente chiuso. Sopra è riportato lo schema di collegamento
del sensore infrarossi via filo codice FR79. I
morsetti sono siglati IN1 per la zona 1 e IN2 per
la zona 2. Ad ogni singolo morsetto si possono
collegare anche più sensori o più contatti posti in
serie tra loro.
La centrale prevede un’uscita ausiliaria disponibile sui morsetti siglati COMBINER: - è la
massa; +V è il +12V; +NC è una tensione di
+12V che viene a mancare in caso di allarme. A
sinistra lo schema di interfaccia verso il micro
combinatore telefonico codice FT290K.
COMBINATORE TELEFONICO
logico alto che U2 manda sul proprio pin 10 in allarme. RL1, a doppio scambio, porta l’alimentazione
sui contatti normalmente chiusi in
modo da tenere in carica una o due
sirene a caduta di positivo (le più
sicure, perché provviste di batteria
propria); queste ultime vanno collegate tra gli NC (morsettiere SIR
ETX 1 e SIR EXT 2) e la massa.
64
Quando T7 va in saturazione, il
positivo viene portato sugli NA e le
sirene scattano. RL2 è un relè a singolo scambio e viene dedicato
all’attivazione di carichi di varia
natura, ma anche di combinatori
telefonici per rete fissa o mobile: il
suo contatto centrale è sottoposto a
+ 12 V e normalmente porta tale
tensione sull’NC; in caso di allarme
lo scambio commuta i 12 volt
sull’NA, alimentando un eventuale
segnalatore. Infine, RL3 è stato previsto per servire un terzo attuatore:
tipicamente una sirena da interno.
Il sistema è in grado di rilevare un
tentativo di copertura del segnale
dei sensori: si avvale di un circuito
ad operazionali in cui una rete R/C
con diodo di blocco raddrizza la
aprile 2002 - Elettronica In
RILEVATORE DI GAS NARCOTIZZANTE
E’ previsto un ingresso
24 ore (morsetti TAMP)
a cui collegare dispositivi con contatto normalmente chiuso che devono
essere sempre gestiti,
anche ad antifurto disattivato. In figura lo schema di interfaccia verso il
rilevatore di gas narcotizzante codice FT366K.
A sinistra lo schema di
collegamento di una
sirena piezoelettrica
da interno, codice
SI/BETTY.
A destra, collegamento
della sirena da esterno
codice SI/128. E’ prevista la gestione di
due sirene esterne.
tensione presente all’uscita del ricevitore ibrido U5. Un’apposita routine software conta il tempo consecutivo per il quale il comparatore dà
l’1 logico e se il tempo supera 180
secondi provvede ad attivare la
sequenza di allarme. A riposo la
centrale antifurto si limita a monitorare lo stato dei propri ingressi
senza reagire: mediante i led
Elettronica In - aprile 2002
sirene
INTERNE
ED
ESTERNE
LD1÷LD8 indica sempre se un
ingresso, radio o cablato, viene attivato; per l’esattezza, ogni attivazione produce l’accensione del rispettivo diodo luminoso. Quanto alla
costruzione, dovete aver cura di
collocare i componenti in ordine di
altezza, seguendo le solite buone
regole. I led vanno saldati direttamente dal lato delle saldature; lo
stesso dicasi per il pulsante P1. Per
le connessioni esterne sono previsti
dei morsetti estraibili. L’unica taratura è quella del trimmer R26: in
assenza di segnale radio misurare
1,4 volt sul piedino 6 di U8. La
scheda CPU va fissata al coperchio
del contenitore mediante 5 viti
autofilettanti; il coperchio deve
essere opportunamente forato in
65
RIEPILOGO FUNZIONAMENTO
Attivazione antifurto.
Premere il tasto uno del telecomando (in alto, verso il led): il led blu
ACTIVE si accende, il led rosso PORTA si accende, viene emesso un
beep lungo. Trascorso un periodo di 20 secondi l’antifurto viene abilitato alla gestione degli ingessi: in questo periodo è possibile disattivare l’antifurto solo con il telecomando, le zone non possono più essere
parzializzate sia con il pulsante TRIP BUTTON che con il tasto due
del telecomando.
Disattivazione antifurto (nessun allarme avvenuto).
Premere il tasto due del telecomando (in basso, opposto al led): il led
blu ACTIVE e il led rosso PORTA si spengono, vengono emessi quattro beep ad intervalli lenti.
Disattivazione antifurto (allarme avvenuto).
Premere il tasto due del telecomando (in basso, opposto al led): il led
blu ACTIVE e il led rosso PORTA iniziano a lampeggiare, vengono
emessi nove beep ad intervalli veloci. Sul pannello degli ingressi (led
rossi) viene indicato l’ultimo dispositivo che ha causato un allarme: il
relativo led lampeggia nel caso degli ingressi a filo o via radio e nel
caso di allarme antiaccecamento; il led RF/24h rimane acceso a luce
fissa se l’allarme è avvenuto a causa dell’ingresso 24 ore. Dopo aver
annotato la causa dell’allarme è possibile tornare al normale funzionamento premendo una seconda volta il tasto due del telecomando: la
memoria allarmi e il pannello di visualizzazione degli ingressi vengono resettati, il led blu ACTIVE e il led rosso PORTA terminano di
lampeggiare e viene emesso un beep.
corrispondenza dei led, del pulsante e dell’interruttore a chiave. I due
adesivi vanno applicati all’esterno
del coperchio del contenitore come
indicato nella foto di apertura. La
seconda basetta, quella di I/O, si
innesta perpendicolarmente alla
66
prima, i contatti sono assicurati da
un connettore strip a 6 poli; le due
guide previste sulla scheda CPU
rendono solidale il montaggio. Il
trasformatore, la batteria a 12 V e il
fusibile vanno fissati al fondo del
contenitore.
PER IL MATERIALE
La centrale antifurto presentata in
queste pagine è disponibile in scatola di montaggio. Il kit comprende
tutti i componenti montati sulle due
schede, l’antenna grigia accordata,
il selettore a chiave, il segnalatore
led esterno, il trasformatore di alimentazione, il contenitore plastico
grigio chiaro / grigio scuro, due
pannelli adesivi serigrafati e plastificati; resta esclusa la batteria tampone.
- FT423K (centrale in kit)
euro 140,00
- NP1.2-12 (batteria 12V 1,2 Ah)
euro 15,00
- TXMINIRR/2 (telecomando
inseritore, parzializzatore)
euro 17,00
- TX1CSAW (telecomando
per telesoccorso) euro 21,50
- SIR113NEW (sensore
infrarossi via radio) euro 70,00
- FT425M (sensore
perimetrale via radio)
euro 52,00
- FT366K (rivelatore gas
narcotizzante in kit) euro 50,00
- SI128 (sirena da esterno)
euro 80,00
- NP2.1-12 (batteria 12V 2,1Ah
per sirena esterno) euro 16,50
- SI/BETTY (sirena da interno)
euro 24,00
- FT290K (combinatore
telefonico in kit) euro 41,00
Prezzi IVA inclusa.
Il materiale va richiesto a Futura
Elettronica (www.futuranet.it).
aprile 2002 - Elettronica In
Telecomandi ad infrarossi
Utili in mille occasioni! I nostri kit per il controllo remoto ad infrarossi sono tutti compatibili tra
loro, esenti da interferenze, facili da usare e programmare, con portata di oltre 10÷15 metri.
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- alimentazione: 12 VDC;
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K8050 Euro 27,00
TRASMETTITORE IR
A 15 CANALI
CARATTERISTICHE TECNICHE:
Alimentazione: 2 x 1,5 VDC (2 batterie
tipo AAA); Tastiera a membrana; Led di
trasmissione.
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RICEVITORE IR
A 15 CANALI
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Ricevitore gestito da microcontrollore compatibile con i trasmettitori MK162, K8049, K8051e VM121. Uscite open-collector max.
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Disponibile sia in scatola di montaggio (K8050 - Euro 27,00) che già
montato e collaudato (VM122 - Euro 45,00).
VOLUME CON IR
Apparecchiatura ricevente ad infrarossi completa di contenitore e prese di
ingresso/uscita in grado di regolare il volume di
qualsiasi apparecchiatura audio. Agisce sul segnale di linea
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Compatibile con i trasmettitori MK162, K8049, K8051 e
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di alimentazione. Disponibile in scatola di montaggio.
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2 Vrms max;
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volume down, mute;
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9-12 VDC/100 mA;
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MK164 Euro 26,00
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anche già montato (VM121 - Euro 50,00).
K8050
TECNICHE:
- alimentazione: 12 VDC
(batteria tipo VG23GA,
non inclusa);
- dimensioni: 60 x 40 x 14 mm.
K8049
K8051 Euro 21,00
VM109 Euro 59,00
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Particolare trasmettitore IR a 15 canali con due soli tasti di controllo. Adatto a funzionare con i ricevitori MK161, MK164,
K8050 e VM122. Possibilità di scegliere tra 3 differenti ID in
modo da poter utilizzare più trasmettitori nello stesso ambiente. Grazie alla barra di led in dotazione, è possibile selezionare il canale corretto anche al buio completo. Disponibile in scatola di montaggio.
CARATTERISTICHE
MK162 Euro 14,
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K8051 - TRASMETTITORE IR A 15 CANALI
- selezione del canale tramite
un singolo tasto;
- codice compatibile con MK161,
MK164, K8050, VM122;
- distanza di funzionamento:
fino a 20m;
- alimentazione: 2 batterie
da 1,5V AAA (non incluse);
- dimensioni: 160 x 27 x
23 mm.
Compatto trasmettitore a due canali compatibile con i ricevitori MK161, MK164, K8050 e VM122. I due potenti led IR
garantiscono una portata di circa 15 metri; possibilità di utilizzare più trasmettitori nello stesso ambiente. Facilmente
configurabile senza l'impiego di dipswitch. Completo di led rosso di
trasmissione e di contenitore con
portachiavi. Disponibile in scatola di montaggio.
00
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Compatto ricevitore ad infrarossi in scatola di montaggio a due
canali con uscite a relè. Portata massima 10÷15 metri, indicazione dello stato delle uscite mediante led, funzionamento ad
impulso o bistabile, autoapprendimento del codice dal trasmettitore, memorizzazione di tutte le impostazioni in
EEPROM. Compatibile con MK162, K8049, K8051 e
VM121.
CARATTERISTICHE
MK162 - TRASMETTITORE IR A 2 CANALI
!
MK161 - RICEVITORE IR A 2 CANALI
2 CANALI CON CODIFICA ROLLING CODE
Sistema di controllo via radio a 2 canali composto da un
compatto trasmettitore radio con codifica rolling code e
da un ricevitore a due canali completo di contenitore. Al
sistema è possibile abbinare altri trasmettitori (cod.
8220-VM108, Euro 19,50 cad.). Il set viene fornito
già montato e collaudato. Lo spezzone di filo
presente all'interno dell’RX funge da antenna
garantendo una portata di circa 30 metri.
CARATTERISTICHE
TECNICHE:
Ricevitore: Tensione di alimentazione: da 9 a
12V AC o DC / 100mA max.; Portata contatti
relè di uscita: 3A; Frequenza di lavoro:
433,92 MHz; Possibilità di impostare le uscite in modalità bistabile o monostabile con
temporizzazione di 0,5s, 5s, 30s, 1min,
5min, 15min, 30min e 60min; Portata: circa
30 metri; Antenna: interna o esterna;
Dimensioni: 100 x 82mm.
Trasmettitore: Alimentazione: batteria 12 V
tipo V23GA, GP23GA (compresa); Canali: 2;
Frequenza di lavoro: 433,92 MHz; Codifica: 32
bit rolling-code; Dimensioni: 63 x 40 x 16 mm.
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IR38DM Euro 2,50
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A T T U A L I T AI
Elettronica
Innovativa
di Boris Landoni
Le nuove banconote, usate
ormai da quasi 300 milioni
di persone, dispongono di
sofisticati sistemi
anti-contraffazione,
alcuni visibili o
riscontrabili al tatto,
altri meno noti. Ecco
il progetto di una
semplice
apparecchiatura
che sfrutta una
sorgente ad
infrarossi per
rilevare
l’autenticità delle banconote.
dal primo di marzo che l’euro ha preso il posto
della lira; le vecchie banconote (e monete) sono
ormai fuori corso e non hanno più valore legale (anche
se possono essere cambiate in qualsiasi banca fino a
giugno 2002 e in Banca d’Italia entro 10 anni). Forse i
nostalgici avranno tenuto, per ricordo o per collezionismo, banconote o monete della vecchia valuta poste in
un cassetto o in qualche quadro appeso in salotto.
Comunque, volenti o nolenti siamo ora di fronte alla
convivenza forzata con il nuovo sistema monetario
68
europeo che ruota attorno alla valuta denominata euro.
Il perché di questa scelta va ricercato sia in motivazioni storico-politiche che economiche. Dal punto di vista
politico, l’Unione Europea vuole essere un sistema per
gestire al meglio i rapporti tra paesi che sono stati continuamente in guerra tra loro fino al secondo conflitto
mondiale. Dal lato economico, invece, si è voluto individuare le caratteristiche di similitudine che presentano
le nazioni che fanno parte della CE e creare un mercato unico che serva ad aumentare la competitività
aprile 2002 - Elettronica In
dell’Europa nei confronti di altre
potenze economiche come gli
U.S.A. (dollaro) e il Giappone
(Yen). La nuova moneta europea ha
quindi sostituito la lira ma anche le
altre valute delle nazioni che hanno
aderito al sistema valutario comunitario: dracma greca (Grecia), escudo portoghese (Portogallo), fiorino
olandese (Paesi Bassi), franco belga
Elettronica In - aprile 2002
(Belgio e Lussemburgo), franco
francese (Francia), marco finlandese (Finlandia), marco tedesco
(Germania), lira sterlina (Irlanda),
peseta (Spagna) e scellino austriaco
(Austria). Eurolandia, cioè tutti i
paesi che hanno aderito all'Unione
monetaria, coinvolge 290 milioni di
abitanti che, dall'inizio del 2002, si
trovano con i borsellini pieni di
nuove monete e banconote. Dal
momento che le persone non conoscono ancora perfettamente l’aspetto delle nuove banconote, sicuramente i falsari tenteranno di approfittarne mettendo in circolazione un
gran numero di biglietti falsi. Di
questo sono ben consapevoli le
forze dell’ordine che hanno predisposto un coordinamento a livello
69
l ie u r o - u n p o í d i s t o r i a
DATE IMPORTANTI:
Febbraio 1992
Maggio 1998
Viene firmato a Maastricht il Trattato che istituisce l'Unione monetaria europea.
Vengono ammessi all'Unione undici paesi (Austria, Belgio, Finlandia, Francia,
Germania, Irlanda, Italia, Lussemburgo, Olanda, Portogallo e Spagna) cui si
aggiungerà la Grecia.
Dicembre 1998 Vengono fissati i rapporti di conversione delle dodici monete nella nuova moneta
comune.
Gennaio 1999 Nasce la nuova moneta comune: l'euro. Il sistema delle Banche centrali europee fa capo alla BCE,
Banca centrale europea, con sede a Francoforte. Le monete circolanti rimangono quelle preesistenti per
consentire la predisposizione e la scelta dei bozzetti, la produzione e distribuzione delle nuove monete.
Gennaio 2002 Inizia la circolazione della nuova moneta ed il ritiro delle vecchie.
Marzo 2002
Nei dodici paesi che hanno aderito all'Unione monetaria la circolazione è costituita esclusivamente
dalle monete metalliche e dalle banconote in euro. Le preesistenti monete non hanno più valore legale
e potranno essere convertite solo presso le banche.
IL SIMBOLO DELL’EURO:
Il nome euro è stato prescelto dal Consiglio europeo di Madrid (riunitosi il 15 e il 16 dicembre 1995) che ha varato la
nuova valuta unica europea. Il nome è maschile ed è indeclinabile: il plurale è uguale al singolare e va sempre scritto
con l'iniziale minuscola: la stessa decisione è stata adottata per i centesimi, chiamati cent (al plurale non diventano
cents). Sull'esempio di £ e $ per lira e dollaro, l'euro ha anche un logo, chiamato "glifo". Si ispira alla epsilon o ypsilon
greca e ha la forma di una E - che richiama la prima lettera della parola Europa - barrata orizzontalmente da due linee,
che raffigurano la stabilità della moneta. Nel sistema valutario internazionale l'euro è stato registrato dall'Iso
(International Organisation for Standardisation) con il codice EUR, impiegato in ogni operazione così come accadeva
per la lira italiana con l'indicazione LIT o per il marco tedesco con l'acronimo DEM. Il glifo risponde a tre criteri specifici: è un simbolo distintivo dell'Europa facilmente riconoscibile; è facile da scrivere a mano; ha un design esteticamente gradevole.
comunitario per la lotta contro i falsari affidato all’Europol che disporrà di una una Banca dati europea
dei falsari e che conterrà sia i dati
personali dei criminali che sono in
grado di costituire un pericolo in
questo campo, sia le caratteristiche
tecniche delle monete da loro già
contraffatte, cui si aggiungeranno
nel tempo i dati relativi ai nuovi fal-
sari e quelli tecnici dei falsi della
nuova moneta. Attraverso l'UNE
(Unità Nazionale Europea) l'Ufficio
di
polizia
inserito
nella
Criminalpol, che è unico punto di
Dove sono validi gli euro ?
Gli euro sono disponibili in otto tipi di monete metalliche e in sette tagli di banconote.
Le monete sono quelle da 1 e 2 euro e quelle da 1, 2, 5, 10, 20, 50 cent. Ogni moneta ha una faccia comune per tutti gli Stati e relativa al paese di appartenenza, ma
possono circolare liberamente in tutti i 12 Stati membri. Le banconote sono da
5, 10, 20, 50, 100, 200, 500 euro e sono invece uguali per tutti i Paesi.
Raffigurano gli stili architettonici tipici di sette epoche della storia e della
cultura europea. Finestre, portali, e ponti riprodotti su di esse simboleggiano lo spirito di apertura e di comunicazione tra i popoli europei, come pure
tra l'Europa e il resto del mondo.
I 12 Paesi che hanno aderito alla moneta comune europea e dove
attualmente circola la nuova moneta sono:
Italia - Austria - Belgio - Finlandia - Francia - Germania
Grecia - Olanda - Irlanda - Lussemburgo - Portogallo - Spagna
70
aprile 2002 - Elettronica In
contatto italiano con Europol, questi dati saranno poi resi disponibili
per le Forze di polizia nazionali, e
in particolare per l'Ufficio centrale
nazionale del falso monetario con
cui la collaborazione è particolarmente intensa e proficua sin da
quando si è creata la struttura europea. L’impegno profuso dalla
Pubblica Amministrazione è sicuramente notevole ma risulterebbe
meno proficuo senza la collaborazione del cittadino onesto o del
commerciante che ricevuta una
banconota falsa ha il dovere di consegnarla alle autorità competenti.
Ma allora come si riconoscono i
falsi dalle banconote autentiche? Le
caratteristiche di sicurezza delle
nuove banconote sono il frutto dell'esperienza di vari Istituti di emissione europei, e quindi i nuovi
biglietti contengono accorgimenti
già presenti nelle valute europee
(carta con fibre di cotone, fibrille
fluorescenti, filigrana, microscritture e filo di sicurezza) ulteriormente
affinati e difficilmente riproducibili. Per riconoscere le monete vere
da quelle false, il sistema più semplice
(raccomandato
anche
dall’Ufficio nazionale del falso
monetario) è quello del confronto
diretto tra due esemplari, prestando
la massima attenzione ai particolari, perché il tipo e la qualità della
stampa e dei materiali usati, nonché
i particolari strumenti impiegati
dagli Istituti di emissione, rendono
pressoché impossibile al falsario la
perfetta riproduzione della banconota o della moneta in tutte le principali caratteristiche. Bisogna, dunque, confrontare le dimensioni, i
colori e la nitidezza dei disegni.
Tra gli strumenti che si possono utilizzare esiste la famosa lampada di
Wood, di cui sono già forniti molti
esercenti, che rende fluorescenti
alcune parti delle banconote false
oppure un lentino contafili: una
lente d'ingrandimento che serve a
verificare la caratteristica del tratto
Elettronica In - aprile 2002
Il problema relativo alla contraffazione degli euro è stato affrontato con grande determinazione. Per la stampa della cartamoneta si è quindi ricorsi a fili di
sicurezza inseriti nella carta, alla cosiddetta impressione calcografica, cioè in
rilievo e ad un tipo di carta (realizzata in fibra di cotone) contenente microelementi visibili a diffrazione oppure a variabilità ottica, come fibre fluorescenti e filigrana multitono; tutte tecniche che rendono difficile la contraffazione.
71
come controllare
le banconote col
nostro
MONEY DETECTOR
La zona visibile all’infrarosso risulta diversa per ogni tipo di banconota; si tratta di un taglio netto che
consentirà la visione solamente di
una parte del disegno presente sul
lato con la scritta del valore nominale più in grande. Nel display LCD
verrà visualizzata la banconota in
bianco e nero (questo perché la luce
all’infrarosso consente una visione
monocromatica anche se telecamera e monitor fossero a colori) e ribaltata rispetto a come siamo
abituati a vederla. In questo riquadro pubblichiamo le zone di contrasto presenti sui vari tagli di
banconote (5 - 10 - 20 - 50 -100 - 200 e 500 euro). In caso di banconota falsa, invece, verrà visualizzato tutto il disegno.
stampato sulla banconota, consentendo di verificare se si è usata la
stampa calcografica, tipica delle
banconote autentiche e che conferisce particolare nitidezza e colore
unico al segno di stampa, o un altro
sistema (offset, fotocopiatura a
colori o stampa ink-jet) che evidenzia con l'ingrandimento i quattro
colori fondamentali dell'iride nella
loro scomposizione.
Il progetto che presentiamo in questo articolo, invece, sfrutta una
caratteristica, delle banconote
autentiche, che non risulta assolutamente visibile ad occhio nudo e che
è forse la più difficile da riprodurre:
ogni banconota (disponibile in sette
tagli diversi - 5, 10, 20, 50, 100, 200
e 500 euro -) viene infatti realizzata
in modo da renderne visibile solo
72
una parte se illuminata ai raggi
infrarossi. Utilizzando quindi una
telecamera con illuminatori all’infrarosso, collegata ad un monitor
LCD, è possibile, posizionando
correttamente le banconote in corrispondenza dell’obiettivo, ricono-
scere i falsi. Infatti le banconote
autentiche non devono essere visualizzate in tutte le loro parti ma solo
nelle zone “libere da protezione” e
risultare prive di disegno nella parte
restante. Una banconota falsa (ad
esempio una buona fotocopia) verrà
aprile 2002 - Elettronica In
visualizzata nel monitor in tutte le
sue parti; questo permetterà di riconoscerla in modo assolutamente
sicuro. La realizzazione del
“Money detector” risulta essere
particolarmente semplice: è sufficiente collegare una telecamera con
illuminatori all’infrarosso ad un
monitor LCD, inserire il tutto in un
contenitore plastico come mostrato
PER IL MATERIALE
Tutto il materiale per la realizzazione dell'analizzatore di banconote è disponibile presso la
ditta Futura Elettronica: la telecamera CCD bianco/nero utilizzata (cod. FR72/LED) costa
76,00 euro mentre il modulo
monitor a colori LCD in tecnologia TFT (cod. FR103) costa
210,00 euro. Sono disponibili
anche il contenitore TEKO (cod.
Teko-364) al prezzo di 14,50
euro. Il materiale va richiesto a:
Futura
Elettronica,
V.le
Kennedy 96, 20027 Rescaldina
(MI), tel. 0331-576139, fax 0331466686, http://www.futuranet.it.
+ 12 Vcc
I collegamenti effettuati per realizzare
il “Money detector”. Disponendo di
un televisore o di un monitor con
ingresso video composito è possibile
collegare la telecamera direttamente
al monitor esterno utilizzando un contenitore più piccolo.
Nuovo indirizzo: Futura Elettronica srl via Adige, 11 - 21013 Gallarate (VA) Tel. 0331-799775 Fax. 0331-792287
nei disegni pubblicati in queste
pagine. Per il nostro progetto abbiamo previsto un contenitore Teko
cod. 364 per il quale abbiamo predisposto un pannello serigrafico
disponibile
presso
il
sito
http://elettronicain.it nella sezione
Elettronica In - aprile 2002
download. In pratica abbiamo sostituito il pannello frontale con uno in
plexiglass trasparente sul quale
abbiamo incollato la serigrafia. Per
quanto riguarda il controllo delle
banconote, consigliamo di posizionare correttamente la moneta e
http://www.futurashop.it
coprirla con una mano in modo da
evitare che la luce ambiente illumini la telecamera rendendo meno
evidente la zona protetta: La differenza tra un biglietto autentico ed
uno falso è notevole e non lascia
alcun dubbio.
73
TELECAMERE PROFESSIONALI
Compatta telecamera autofocus a colori ad alta risoluzione. Completa
TELECAMERA
di zoom ottico x22 e digitale x10. Sensore: Sony 1/4”;
Risoluzione: 470 Linee TV; Pixel effettivi: 752(H) x 582(V);
ZOOM
Sensibilità: 3 Lux (F1.6); Zoom ottico: f=3,6 mm/79,2 mm;
AGC (Automatic Gain Control); Rapporto S/N: 46 dB,
shutter 1/50 - 1/100.000; OSD; Controllo seriale (TTL e
RS485) delle funzioni; Alimentazione: 12 Vdc; Assorbimento:
500 mA; Temperatura operativa: -10°C/+50°C. Controllo di
tutti i parametri operativi mediante OSD (negativo, B/N o colore,
mirror, luminosità, contrasto, auto focus, shutter speed, AGC, SDR,
white balance, ecc). Completa di telecontrollo remoto.
Telecamera B/N di elevate prestazioni adatta ad
impieghi professionali con sensibilita’ di 0,003 Lux e
TELECAMERA
definizione di 570 linee TV. Puo’ utilizzare ottiche a
Speciale telecamera con registratore digitale incorporato completamente
diaframma fisso o auto-iris. Dimensioni compatte,
con
R
EGISTRATORE
programmabile. A seconda della risoluzione prescelta è possibile memoalimentazione 12 VDC.
rizzare da 480 a 3840 frames. Batteria di back-up incorporata.
Caratteristiche tecniche:
Elemento sensibile: CCD 1/4”; Memoria: 256Mbit SDRAM, VGA &
QVGA; Risoluzione: 640x480 o 320x240 pixel/frame; OSD;
ELEMENTO SENSIBILE: 1/3” Sony EX-VIEW HAD CCD - SISTEMA: CCIR Sensibilità: 2Lux(F1.2); Ottica grandangolare: f=1,95mm;
PIXEL EFFETTIVI: 752 (H) x 582 (V) - RISOLUZIONE: 570 linee TV Apertura angolare: 105°; Uscita video: 1 Vpp/75 Ohm;
SINCRONISMO: interno - SENSIBILITA’: 0,009 Lux (con F 1.2) - RAPPORTO
Alimentazione: 12 Vdc; Assorbimento: 150 mA.
S/N VIDEO: migliore di 45dB (AGC OFF) - USCITA VIDEO: 1 Vpp su 75 Ohm VELOCITA’ OTTURATORE: 1/50 - 1/100.000 sec - ATTACCO LENTI: C/CS - COMPENSAZIONE BLC: ON/OFF - CONTROLLO DEL GUADAGNO: AGC - SELETTORE IRIS:
VIDEO/ESC/DC - MODALITA’ IRIS: Video Drive/DC drive - TENSIONE DI ALIMENTAZIONE: 12
VDC - ASSORBIMENTO: 145 mA - DIMENSIONI: 45 (W) x 40 (H) x 113,5 (L) mm - PESO: 200
Compatta telecamera a colori con flash REGISTRATORE DIGITALE
grammi - COLORE: nero.
memory da 64Mb sulla quale possono
VIDEO con TELECAMERA
La telecamera non comprende l’obiettivo.
essere registrate da 2587 a 7611
immagini in funzione della risoluzione e della
compressione impostata. Possibilità di
registrazione continua o controllata da
motion detection. Le immagini registrate
Via Adige, 11
possono essere visualizzate tramite un
21013 Gallarate (VA)
Telecamera a colori di elevate
comune monitor o un televisore (presa
Tel. 0331/799775 - Fax. 0331/778112
prestazioni adatta ad impieghi
SCART). Alimentazione 12Vdc con
www.futuranet.it
professionali con sensibilita’ di 0,09 Lux
adattatore di rete o mediante
e definizione di 460 linee TV. Dimensioni
quattro batterie stilo AA.
Maggiori informazioni su
compatte, alimentazione 12 VDC.
Sensore: CMOS 1/4";
questi prodotti e su tutte
Ottica: f3.7mm;
OSD; Pixel effettivi: VGA (640 x 480);
Caratteristiche tecniche:
le altre apparecchiature
Uscita video: 1Vp-p / 75 ohm (RCA);
ELEMENTO SENSIBILE: 1/3” Sony EX-VIEW HAD CCD - SISTEMA: PAL distribuite sono disponibili
Formato video: PAL o NTSC.
PIXEL
EFFETTIVI:
752
(H)
x
582
(V)
RISOLUZIONE:
460
linee
TV
sul sito www.futuranet.it
SINCRONISMO: interno - SENSIBILITA’: 0,09 Lux (con F 1.2) - RAPPORTO S/N:
tramite il quale è anche
migliore di 45dB (AGC OFF) - USCITA VIDEO: 1 Vpp su 75 Ohm - VELOCITA’
possibile effettuare
OTTURATORE: 1/50-1/100.000 sec - ATTACCO LENTI: C/CS - COMPENSAZIONE BLC:
acquisti on-line.
ON/OFF - CONTROLLO DEL GUADAGNO AGC - SELETTORE IRIS: VIDEO/ESC/DC MODALITA’ IRIS: Video Drive/DC drive - TENSIONE DI ALIMENTAZIONE: 12 VDC Telecamera dome per impieghi
ASSORBIMENTO: 200 mA - DIMENSIONI: 45 (W) x 40 (H) x 115 (L) mm - PESO: 200 grammi professionali con possibilità di
COLORE: nero.
controllare il movimento sul piano
La telecamera non comprende l’obiettivo.
orizzontale (Pan, 360° continui) e
verticale (Tilt, 90°) nonchè l’obiettivo
zoom fino a 216 ingrandimenti (x18 ottico
e x12 digitale). Funziona in abbinamento al
Telecamera a colori per impieghi
controller FR215. Elemento sensibile: 1/4”
professionali che sotto un certo livello di
CCD Sony Super HAD; Sistema: PAL;
illuminazione opera in bianco e nero fornendo un’immagine
Risoluzione: 520 linee TV; Pixel effettivi:
particolarmente nitida. Dimensioni compatte, alimentazione 12 VDC.
752 (H) x 582 (V); Sensibilità: 1 Lux; Correzione
Tutti i prezzi sono da intendersi IVA inclusa.
VERSIONE
BIANCO/NERO
FR 200 - Euro 185,00
FR 180 - Euro 490,00
FR 179 - Euro 520,00
VERSIONE
a COLORI
FR 201 - Euro 245,00
CAMCOLVC
Euro 310,00
TELECAMERA DOME
VERSIONE
a COLORI DAY/NIGHT
ad ALTA RISOLUZIONE
FR 202 - Euro 280,00
gamma: 0,45; Ottica: 4,1÷73,8 mm; Zoom: 18x ottico, 12x
digitale; Fuoco: Auto/Manuale; Rotazione orizzontale (Pan):
360°; Velocità di rotazione orizzontale: 0,5÷140°/sec.;
Spostamento verticale (Tilt): 90°; Velocità di spostamento
verticale: 0,5÷100°/sec.; Preset: 80 max; Controllo: RS-485;
Consumo: 10W; Dimensioni: 190 (Dia) x 250 (L) mm; Peso: 2,3 Kg.
N.B. La telecamera viene fornita senza controller.
FR 214 - Euro 1.450,00
SPEED DOME da ESTERNO
Caratteristiche tecniche:
ELEMENTO SENSIBILE: 1/3” Sony EX-VIEW HAD CCD - SISTEMA: PAL - PIXEL EFFETTIVI: 752
(H) x 582 (V) - RISOLUZIONE (COLORE): 470 linee TV - RISOLUZIONE (B/N): 520 linee TV - SINCRONISMO: interno - SENSIBILITA’: 0,009 Lux (con F 1.2) - RAPPORTO S/N: migliore di 45dB
(AGC OFF) - USCITA VIDEO: 1 Vpp su 75 Ohm - VELOCITA’ OTTURATORE: 1/50-1/100.000
sec - ATTACCO LENTI: C/CS - COMPENSAZIONE BLC: ON/OFF - CONTROLLO DEL
GUADAGNO AGC - BILANCIAMENTO DEL BIANCO ATW: ON/OFF - FLICKERLESS:
ON/OFF - IRIS: VIDEO/EE/DC - MODALITA’ IRIS: Video Drive/DC drive - TENSIONE
DI ALIMENTAZIONE: 12 VDC - ASSORBIMENTO: 350 mA - DIMENSIONI: 64 (W)
x 132 (D) x 56 (H) mm - PESO: 350 grammi.
La telecamera non comprende l’obiettivo.
con PAN, TILT e ZOOM
Telecamera a colori da esterno per impieghi professionali ad
alta risoluzione in grado di ruotare sull'asse orizzontale (Pan,
360°), su quello verticale (Tilt, 90°) e con zoom 18x ottico e
12x digitale. Adatta per monitorare aree di grandi dimensioni:
grazie alle funzioni Auto Focus e Day & Night, la Speed Dome
consente di seguire un soggetto in movimento fornendo
immagini sempre perfette. Può essere utilizzata in abbinamento
al controller seriale (Cod. FR215) oppure gestita via Internet
mediante il Video Web Server (Cod. FR224). Elemento
sensibile: 1/4" CCD Sony Ex View HAD; Sistema: PAL/NTSC;
Risoluzione: 520 linee TV; Pixel effettivi: 752(H) x 582(V); Sensibilità:
0,7 Lux; Sincronismo: interno; Uscita video: 1 Vpp a 75 Ohm; Zoom:
18x ottico, 12X digitale; Dimensioni: 208 (Dia) x 318 mm; Peso: 5 Kg.
FR 236 - Euro 1.640,00
CONTROLLER SERIALE
per telecamera DOME
Controller remoto in grado di pilotare fino ad
un massimo di 32 telecamere modello
FR214/FR236. Completo di joystick e display
LCD. Utilizza lo standard RS-485 e RS-232.
Controllo Pan/Tilt: SI; Controllo Zoom: SI;
Controllo OSD: SI; Uscita seriale: RS-485,
RS-232; Connettore seriale: RJ-11; Alimentazione: 12
Vdc; Consumo: 5 W; Dimensioni: 386 x 56 x 165 mm;
Temperatura operativa: 0° - 40° C.
FR 215 - Euro 390,00
CORSO PROGRAMMAZIONE AVR
CORSO DI
PROGRAMMAZIONE
MICROCONTROLLORI
-- ATMEL AVR -Scopo di questo Corso è quello di
presentare i microcontrollori
Flash della famiglia ATMEL
AVR. Utilizzando una semplice
demoboard completa di
programmatore in-circuit
impareremo ad utilizzare
periferiche come display a 7
segmenti, pulsanti, linee seriali,
buzzer e display LCD.
I listati dimostrativi che andremo
via via ad illustrare saranno
redatti dapprima nel classico
linguaggio Assembler e poi nel
più semplice ed intuitivo Basic.
Nona puntata.
a cura di Matteo Destro
N
onostante i linguaggi ad alto livello (C, Basic, ecc.) risultino molto
più semplici e di immediato apprendimento, in alcuni casi è necessario dialogare a diretto contatto con il microcontrollore. L’unico linguaggio di programmazione che ci consente di agire
direttamente sull’Hardware del microcontrollore (registri, memoria, porte di
I/O … ) è rappresentato dall’assembler
(o linguaggio macchina) che, tra l’altro, consente di sfruttare al meglio il
microcontrollore sia dal punto di vista
di possibili operazioni che di velocità.
Lavorando in assembler, se da una parte
abbiamo il miglioramento delle presta-
Elettronica In - aprile 2002
75
zioni e lo sfruttamento completo della macchina,
dall’altra abbiamo un aumento della difficoltà nella
stesura del codice stesso. In questa puntata vedremo come realizzare un programma in assembler
analizzando un semplice listato dimostrativo (visibile nella pagina a lato) utile per semplificare la
spiegazione.
Innanzitutto è necessario disporre del software adeguato: per la programmazione con il linguaggio
assembler su piattaforme Windows è disponibile, in
rete presso il sito della ATMEL (www.atmel.com),
il programma WAVRASM. Allo scopo, dal sito
Atmel selezionare, in alto a sinistra, la voce PRODUCTS, in seguito AVR 8-BIT RISC, poi
SOFTWARE; in questa pagina è disponibile il tool
ASMPACK.EXE che va installato ed eseguito sul
proprio PC. Ultimata questa fase, selezionando
sotto Programmi la voce AVR Assembler compare
a video la schermata riportata in figura 3.
Bisogna ora decidere se scrivere un nuovo programma oppure se “aprirne” uno già esistente per
approntargli delle modifiche.
Nel caso di un nuovo file si aprirà semplicemente
una finestra di testo vuota, in caso contrario, se si
vuole modificare un file esistente, comparirà sul
monitor una finestra contenente il listato del programma (vedi figura 1) che intendiamo modificare.
Un programma scritto in assembler è in sostanza un
file di testo, può avere qualsiasi nome ma deve
essere caratterizzato dall’estensione ASM.
Un programma scritto in assembler risulta costituito da una serie di frasi, definite statement (dichiarazioni), ciascuna delle quali può rappresentare una
serie di informazioni.
figura 2
76
aprile 2002 - Elettronica In
CORSO PROGRAMMAZIONE AVR
figura 1
CORSO PROGRAMMAZIONE AVR
I vari tipi di statement comprendono:
- le etichette (labels); vengono utilizzate, in caso di
salti condizionati o incondizionati, per indicare un
punto del listato; oppure per dare un nome facilmente memorizzabile a variabili e a costanti;
- il codice operativo, rappresenta le istruzioni che
il microcontrollore è in grado di eseguire;
- gli operandi, cioè gli elementi (registri e locazioni di memoria) su cui le istruzioni devono andare
ad agire;
- i commenti, cioè delle indicazioni utili al programmatore per capire a che cosa serve la porzione
di codice commentata;
- le direttive, sono istruzioni (comandi) rivolte al
compilatore, ovvero a quel programma che provvederà a trasformare il nostro file.ASM (file di testo
sorgente) in un file.HEX (file oggetto da “inserire”
nella memoria programma del microcontrollore).
Le direttive più importanti sono:
- CSEG: Indica l’inizio del codice programma;
- DEF: Assegna un nome ad un registro;
- DSEG: Indica l’inizio di un’area di dati;
- EQU: Assegna un valore ad una etichetta;
- ESEG: Indica l’inizio di uno spazio di memoria
di tipo EEPROM;
- INCLUDE: Serve per includere un file assembler
all’interno di un file assembler.
Per capire come scrivere del codice assembler per
il microcontrollore AT90S8515 e più in generale
per qualsiasi micro AVR prendiamo in esame la
porzione di listato riportata a lato.
La prima riga del programma (.include
“8515def.inc”) serve per “informare” il compilatore sul dispositivo Hardware utilizzato, in questo
caso l’AT90S8515. La dicitura “8515def.inc” identifica un file nel quale sono contenuti tutti gli indirizzi fisici dei registri, delle porte di I/O, e dei
dispositivi Hardware (come il Watch Dog) presenti
all’interno dell’AT90S8515.
Dopo aver selezionato il dispositivo Hardware
bisogna definire i vettori di interrupt, già descritti nella seconda puntata del Corso. I vettori di interrupt per il micro AT90S8515 sono 13, e sono disponibili nelle locazioni di memoria programma che
vanno dalla $000 alla $00C.
In particolare, quando si alimenta il circuito, oppure dopo un impulso di Reset, il microcontrollore
inizia a lavorare eseguendo l’istruzione che si trova
alla locazione $000; in questa locazione dovremo
inserire una istruzione di salto incondizionato all’inizio del programma. Nel nostro esempio, utilizziamo la direttiva .ORG 0x00 per scrivere nella
locazione $000 l’istruzione rjmp RESET. Si noti
Elettronica In - aprile 2002
PROGRAMMA DIMOSTRATIVO
.include “8515def.inc”
.org 0x00
rjmp
RESET
.org 0x07
rjmp
; Chiamo il vettore
; di RESET
; Interrupt di
; overflow del timer
TIMER0
.CSEG
.ORG 0X20
.def
.equ
uscita=r18
uscita=0xff
TIMER0:
ldi
out
r16,0xff
DDRD,r16
com
andi
out
r18
r18, 0b00010000
PORTD, r18
ldi
out
reti
r17, 0xB9
TCNT0, r17
ldi
out
ldi
out
r16,high(RAMEND)
SPH,r16
r16,low(RAMEND)
SPL,r16
RESET:
……………………
……………………
……………………
Il listato pubblicato rappresenta un semplice
programma dimostrativo che aiuta a capire le
basi e la struttura di un programma scritto in
assembler per il microcontrollore Atmel AVR
AT90S8515.
77
figura 3
che la locazione di memoria a cui si punta è definita da una etichetta, ciò vuol dire che possiamo posizionare la routine per l’interrupt del RESET dove
vogliamo in memoria, purchè dopo le prime 13
locazioni di memoria (da 0x00 a 0x0C) che servono per identificare appunto le 13 possibili chiamate di interrupt.
Nel nostro esempio, supponiamo di utilizzare
anche l’interrupt del Timer0: il vettore di interrupt
di quest’ultimo corrisponde alla locazione $007.
Anche in questo caso, dovremo forzare in questa
locazione (.org 0x07) una istruzione di salto incondizionato (rjmp TIMER0) ad una routine di risposta
all’interrupt. La routine di risposta sarà preceduta
dall’etichetta usata nell’istruzione di salto
(TIMER0:) e terminerà con l’istruzione RETI.
La direttiva .CSEG seguita dalla .ORG informano
il compilatore dell’inizio del codice vero e proprio
del nostro programma e che tale codice sarà scritto
nella memoria programma del micro partendo dalla
locazione $020 (.ORG 0x20).
E’ buona norma iniziare con le routine di risposta
all’interrupt. Nel nostro esempio, scriviamo la routine di risposta al Timer0 e la terminiamo con l’istruzione RETI. Non avendo implementato altre
interrupt, riportiamo poi l’etichetta da cui il micro
inizia a processare istruzioni a seguito di un Reset
o quando viene alimentato. In pratica, dopo la label
(etichetta) RESET: iniziano le istruzioni appartenenti al programma principale (main program).
Le prime istruzioni riportate servono per indicare al
compilatore la presenza di una SRAM di 512 Byte
interna al microcontrollore. Oltre a quelle fin’ora
descritte vi sono altre direttive utili nella stesura di
un programma come la DSEG e la ESEG.
La DSEG informa il compilatore sull’ inizio di una
area dati. Ad esempio:
.DSEG
; Inizia l’area dati
var1: .BYTE 1 ; Riserva un byte
; alla variabile var1
La ESEG definisce l’inizio dello spazio per la
memoria EEPROM. Ad esempio:
.ESEG
eevar: .DW 0x00ff
Quando tutto il codice è stato scritto nella finestra
del programma WAVRASM è necessario creare il
file .HEX che deve essere caricato nella memoria
del microcontrollore. Per fare questo è sufficiente
compilare il tutto selezionando ASSEMBLE.
Se vi sono errori nel programma sorgente il compilatore genererà automaticamente un file di testo
con elencati i problemi riscontrati, in caso contrario verrà generato un file di testo simile a quello
rappresentato in figura 2: l’assemblatore crea il file
temporaneo .EPP da cui ricava tre distinti file (il
.HEX, il .OBJ e il .LST).
Il file con estensione .HEX verrà caricato nella
memoria Flash del microcontrollore utilizzando il
programma Atmel AVR ISP (anch’esso disponibile sul sito della ATMEL).
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Il sistema di sviluppo originale Atmel per la famiglia di microcontrollori
AVR è disponibile al prezzo di 175,00 euro IVA compresa. La confezione
comprende: la scheda di sviluppo e programmazione; un cavo seriale per il
collegamento al PC; due cavi per la programmazione parallela; un cavo per
la programmazione in-system; quattro cavi per la connessione della periferica UART; un cavo di alimentazione (l’alimentatore non è compreso); un
campione di microcontrollore AT90S8515; un manuale utente e un CDROM contenente tutta la documentazione tecnica necessaria completa di
applicativi e il programma AVR-Studio che consente di editare, assemblare, simulare e debuggare il programma sorgente per poi trasferirlo nella
memoria flash dei micro. Lo Starter Kit (cod. STK500) va richiesto a:
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aprile 2002 - Elettronica In
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98, 20027 RESCALDINA (MI). E’ anche possibile inviare il testo via fax al numero 0331466686 oppure tramite INTERNET connettendosi al sito www.elettronicain.it.
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aprile 2002 - Elettronica In
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