Telefonla Uzaktan Cihaz Kontrol Etme Projesi

Günümüzde akıllı evler için tasarlanan ev otomasyon ürünleri hızla yaygınlaşıyor. Daha güvenliğe konforlu bir yaşam sağlayan bu ürünler sayesinde, dünyanın herhangi bir yerinden evdeki cihazlara kumanda etmek mümkün olabiliyor. Telefon şebekesi aracılığıyla evdeki lamba, ısıtıcı, fırın, klima, bilgisayar gibi cihazlar uzaktan kolayca çalıştırılabiliyor.
Böyle bir sistemi kendi imkanlarınızla yapmanız çok da zor değil aslında. Bu yazıda sabit telefon veya cep telefonu yardımıyla elektriksel cihazları kontrol eden bir projeden bahsedeceğiz.
PIC mikro denetleyici kullanılarak tasarlanan elektronik devre şifre destekli olduğundan yetkisiz kişilere karşı güvenli bir yapıya sahip. Ayrıca devre bağlantıları optik ve manyetik olarak telefon hattından yalıtılmış olduğundan elektriksel olarak emniyetli. Bu proje ile deneysel çalışmalar ve ev içi cihaz kontrol uygulamaları yapılabilir. Projenin resimli ve açıklamalı yapım detayları için BUYRUN DEVAM EDELİM.

 
PIC tabanlı uzaktan kontrol devresi, sistemin merkezi işlem birimi olarak görev yapar. Bu devre, telefon hattı yoluyla iletilen DTMF sinyallerinin kodunu çözer ve şifre bilgisini denetler. ޞifrenin doğru olarak tuşlanması durumunda, cihazları kontrol etmesi için kullanıcıya yetki verir. Aksi halde kullanım izni vermez. ޞifre ve komut bilgileri telefon hattı üzerinden DTMF sinyali şeklinde iletilir.

Telefonla Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi

Telefonla Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi


Projenin ayrıntılarına geçmeden önce telefon şebekesi hakkında bilgi vermekte yarar var. Standart bir telefon şebekesinde her bir telefon, santral birimine bir çift bakır kablo ile bağlıdır. Telefon numarası santrale tonlu arama veya darbeli arama olmak üzere iki farklı şekilde iletilebilir. Günümüz telefon sistemlerinde yaygın olarak tonlu arama özelliği kullanılmakta. Tonlu arama, telefon üzerindeki her bir tuş için farklı frekanslı sinyaller gönderilerek yapılır. Bu sistem DTMF (Dual Tone Multifrequency) yani iki tonlu çoklu frekans olarak da adlandırılır. DTMF sinyalleri telefon hattı üzerinden konuşma sinyali ile birlikte gönderilir ve alınır. Uygun kod çözücü entegreler (örneğin CM8870) kullanılarak DTMF kodu çözülür ve tuş bilgisi kolayca elde edilir.
telefonla cihazları uzaktan kontrol etme

telefonla cihazları uzaktan kontrol etme


ޞekil 2’de 12 tuştan oluşan bir tuş takımı ve DTMF sinyaline ait frekans değerleri görülmekte.
Telefon üzerindeki 1 tuşuna basıldığında, telefon hattına 697 Hz ve 1209 Hz frekanslı iki sinyalin toplamından oluşan bir sinyal gönderilir. ޞekil 3’de bu sinyallerin dalga şekli görülmekte. Benzer şekilde 0 tuşuna basıldığında 941 Hz ve 1336 Hz’lik bir ton çifti üretilir. Tuşlara ait frekans değerlerinin farklı olması, telefon ahizesinden duyulan sesin tonundaki değişimden de anlaşılır.
Telefonla Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Projesi

Telefonla Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Projesi


Bu projede DTMF kod çözücü olarak CM8870 entegresi kullanıldı. Bu entegre elektronikçilerden kolayca temin edilebilmekte. ޞekil 4’de görülen 18 bacaklı entegrenin çalışabilmesi için 7 ve 8 nolu bacaklara 3.579 MHz’lik bir kristal bağlamak gerekir.
cm8870

cm8870


 
CM8870 entegresi telefon hattından gelen DTMF sinyalinin kodunu çözdükten sonra Q1-Q4 adlı çıkışlarından 4 bitlik tuş bilgisini üretir (şekil5). Böylece tuş takımındaki hangi tuşa basıldığı CM8870’in çıkış uçlarındaki gerilim seviyesinden anlaşılabilir. Tuşa basılı tutulduğu sürece (yani DTMF sinyali alındığı sürece) entegrenin 15 nolu StD ucu lojik 1 bilgisi üretir. Q1-Q4 çıkışlarındaki ikilik kod, faklı tonlu bir DTMF sinyali alınıncaya kadar aynı kalır.
Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi

Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi


ޞekil 6’da CM8870 entegresinin doğruluk tablosu görülmekte. DTMF sinyalinin içerdiği ton çiftine göre çıkışta hangi ikilik değerin üretileceği bu tabloya göre belirlenir. Örneğin, DTMF kod çözücünün girişine uygulanan sinyal 697 Hz ve 1209 Hz’lik frekans bileşenlerini içeriyorsa, 4 bitlik çıkış bilgisi 0001 olur. Böylece, telefon başındaki kullanıcının 1 tuşuna bastığı anlaşılır.
Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi

Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi


Projede kullanılan PIC16F84A entegresi en popüler ve en yaygın olarak kullanılan mikro denetleyicilerden biridir. RISC mimarisine sahip bu mikrodenetleyici 18 bacaklı olup 13 adet giriş-çıkış portuna sahiptir. Ayrıca 64 byte EEPROM belleği ve 1K şasi program belleği bulunur. ޞekil 7’de entegrenin bacak bağlantıları görülmekte. Gerek Fiyatının ucuz olması gerekse port sayısının yeterli olması nedeniyle uzaktan kontrol sisteminde PIC16F84A mikro denetleyicisi tercih edildi.
Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi

Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi


Telefonla uzaktan kontrol sistemine ait devre şeması şekil 8’de görülmekte. Tasarlanan uzaktan kontrol sistemi, direkt olarak telefon hattına paralel bağlanır ve dünyanın herhangi bir yerinden telefon hattı aracılığı ile elektriksel cihazların kontrolünü sağlar. GSM veya Telekom şebekesine üye herhangi bir abonenin, cihazın bağlı olduğu telefon numarasını araması ile sistem aktif duruma geçer. Bu ilk aşamada PIC yazılımı yoluyla telefonun kaç kez çaldığı tespit edilir. Belirlenen çalma sayısına ulaşıldığında, sistem kullanıcıdan bir şifre girmesini bekler. Uygulamanın güvenliğini doğrudan etkilediği için şifre uzunluğunun 4 haneden az olmaması gerekir. 15 saniye süresince şifre girilmemesi durumunda telefon hattı otomatik olarak kapatılır. Böylece hattın lüzumsuz yere meşgul olması önlenir. ޞifrenin doğru olarak girilip girilmediği PIC mikro denetleyici tarafından denetlenir. Girilen şifre yanlış ise sistem doğru şifre girilmesini bekler. ޞifrenin doğru girilmesinin ardından * tuşuna basılarak cihaz kontrol aşamasına geçilir. Bu aşamada sistem kullanıcıdan komut bekler ve verilen komutları anında işler. İşlemi sonlandırmak için # tuşuna basılır. Şžekil 8’de verilen elektronik devre 4 ayrı birimden oluşur. Bunlar optik izolasyon devresi, manyetik izolasyon devresi, DTMF kod çözücü devresi ve röle sürme devresidir. Bu birimlerin ayrıntılı açıklaması aşağıda verilmekte.
Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi

Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi


ޞekil 9’da görülen optik izolasyon devresi, telefonun kaç kez çaldığını tespit etmek için kullanılır. Devredeki 4N25 opto-coupler entegresi, telefon hattı ile PIC devresi arasında optik bir izolasyon sağlar.
optik izolasyon devresi

optik izolasyon devresi


Telefon santrali tarafından gönderilen yüksek genlikli sinüsoidal zil sinyali, bu devrenin girişine uygulandığında devrenin çıkışından 0-5V genlikli kare dalga sinyal gözlenir. Optik izolasyon devresinin çıkışı PIC mikro denetleyicinin RA0 pinine bağlıdır. Telefon her çaldığında devre çıkışında yaklaşık 25 adet darbe (pals) görülür. Darbe periyodu 40 ms civarındadır. Darbe sayısı santralin yapısına göre farklılık gösterebilir. PIC mikro denetleyici bu darbeleri sayarak telefonun kaç kez çaldığını tespit eder ve darbe sayısı istenen değere ulaşmışsa telefon hattını otomatik olarak açar. Örneğin çalma sayı sı yazılımda 8’e ayarlanmış ise PIC toplam 200 adet darbe saymış olur. Telefon hattı ile DTMF kod çözücü arasındaki elektriksel izolasyon şekil 10’da görülen manyetik izolasyon devresi ile yapılır.
Telefonla Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi

Telefonla Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi


Dönüşüm oranı 1:1 olan hat trafosu (line transformer) ile sağlanan izolasyon sayesinde sistem toprağı telefon hattından tamamen yalıtılmış olur. Böylece DTMF kod çözücü entegresi elektriksel gürültülerden daha az etkilenir ve bir arıza durumunda telefon hattına zarar gelmez. Devredeki röle kontağı kapalı hale geldiğinde, 560 ohm’luk direnç telefon hattı uçlarına bağlanmış olur. Böylece bir kullanıcıya gerek olmadan hattın otomatik olarak açılması sağlanır. Diğer bir ifadeyle, telefon çalarken hat uçlarına 560 ohm’luk bir direnç paralel bağlanırsa telefon elle açılmış gibi etki yapar. Şžekil 11’de görülen CM8870 DTMF kod çözücü entegresi, telefon hattından iletilen DTMF sinyallerinin kodunu çözerek 4 bitlik sayısal bilgiye dönüştürür.
dtmf kod çözücü devre

dtmf kod çözücü devre


Entegrenin Q1, Q2, Q3, Q4 çıkışları PIC mikro denetleyicinin RB0-RB3 girişlerine; StD ucu ise RB4 girişine bağlı. Böylece telefon üzerindeki tuşlardan hangisine basıldığı PIC mikro denetleyiciye yüklenen program ile tespit edilir. ޞekil 12’de görülen röle sürme devresi sayesinde 3 ayrı elektriksel cihaza uzaktan kumanda edilir.
Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi

Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi


Röle kontakları normalde açık halde olduğundan ilk anda cihazlar çalışır durumda değildir. Telefon tuşları aracılığıyla uzaktan komut verildiğinde uygun röleler PIC mikro denetleyici tarafından enerjilendirilir. Böylece röle kontaklarına bağlanmış olan ısıtıcı, lamba, fırın gibi elektriksel cihazlar çalışmaya başlar. Telefon üzerindeki 1, 2 ve 3 tuşları yardımıyla cihazlar çalıştırılır (ON); 4, 5 ve 6 tuşları ile cihazlar kapatılır (OFF). Örnek cihaz bağlantısı şekil 13’deki gibi yapılmalı.
 
Telefonla Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi

Telefonla Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi


0.75 veya 1mm2 kesitli kablolar ile bağlantı yapılabilir. ޞehir şebekesi ile çalışırken elektrik çarpma riski olduğundan bu tür bağlantıları yaparken çok dikkatli olmak gerekir. Mümkünse elektrik tesisat bilgisi olan bir kişiden yardım alınmalı.
Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi

Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi Baskı Devre Lehim Yüzeyi


Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi

Evdeki Cihazları Uzaktan Kontrol Etme Devresi PCB Malzeme Yerleşimi

Telefonla Uzaktan Cihaz Kontrol Etme Projesi Devre Elemanları

PIC 16F84A programı C ve Hex kodunu buradan indirebilirsiniz. Programda şifre 1234 olarak ayarlanmıştır.
Adet                                     Malzeme adi
______________________________________________
 
1              220nF/400V (veya 630V) kutupsuz kondansator
1              470nF/400V (veya 630V) kutupsuz kondansator
3             100nF/63V kutupsuz kondansator
2             22pF kutupsuz kondansator
2             100uF/25V (veya 16V) elektrolitik kondansator
2             220nF/63V kutupsuz kondansator
2             5.6V’luk zener diyot (BZX85C5V6)
2             24V’luk zener diyot
1              5mm Yesil LED (Sifre_Onay icin)
1              5mm kirmizi LED (POWER icin)
4             3mm Kirmizi LED (Roleler icin)
6             1N4001 diyot (veya 1N4007)
1              Moduler Jack 6P6C 90 derece uzun tip (telefon soketi icin)
4             0 No PCB klemens
4             5V’luk role (Ornek model: Tianbo HJR-3FF 5VDC)
5             BC547 NPN transistor
2             560R/1W direnc
2             100k direnc (0.25W)
1              330k direnc
1              4.7k direnc
6             1k direnc
2             330R direnc
4             470R direnc
2             10k direnc
1              1M direnc
1              22M direnc (veya 10M ohm)
1              1:1 hat trafosu (Ornek model: CP Clare Emit-3020 www.telemar.com.tr)
1              CM8870 entegre (CM8870PI)
1              PIC16F84A mikro denetleyici
1              4N25 optocoupler entegresi
1              LM7805 gerilim regulatoru (TO220 kilif)
1              7805 icin uygun tipte sogutucu
1              3.579MHz kristal
1              4MHz kristal
2             18 pinli entegre soketi
1              10cm x 15cm bakir plaket
1              9V 0.5A’lik reguleli DC cikisli adaptor
Proje maliyeti: yaklasik 30 YTL

 Proje tanıtım ve çalışma videosu

http://www.yavuzerol.com/dosyalar/mikropro/mikro11.htm

Posted in Bu Benim Eserim Projeleri, Elektrik-Elektronik, Genel and tagged .

One Comment

  1. İyi günler projenizl inceledim emeğiniz için tesekkürler.. proje ile ilgili iki sorum olacaktı size ve en kısa sürede cevaplayabilirseniz cok minnettar olurum..
    1-) Yazılımı hangi program ile yaptığınızı (mikroc, ccs vd.)
    2-) devreyi sms ile kontrol etmek için gerkli bilgiler ve kodlar var mı?
    Teşekkur ederim.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir