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1. Costruire l’interfaccia Animax

1.1. Schema elettrico e componenti necessari

Sul sito di WinLirc (http://winlirc.soundforge.net/), e soprattutto su quello di Lirc (il suo compagno Linux) sono disponibili diversi schemi elettrici per l’interfaccia. Io ho costruito il più semplice, perfettamente funzionante. Ecco lo schema elettrico, così come pubblicato sul sito http://www.lirc.org/

Se non hai mai costruito un circuito elettronico, puoi comunque cimentarti in questa impresa: fatti aiutare da qualcuno che sappia fare una saldatura. Devi intanto procurarti tutti i componenti, in un negozio specializzato. Ecco la lista (Commentata) dei componenti.


1) Connettore per la porta seriale.

Si chiama Connettore Dsub9/femmina. La porta seriale presenta il maschio, con i pin sporgenti. A te occorre quindi la femmina, con i fori. In figura è indicato come F09D Serial. Esiste la versione da montare a pannello (che non ci interessa) e la versione da montare all’estremità di un cavetto (quella che ci interessa). Ti verrà fornito a parte il connettore vero e proprio e lo scatolino per contenerlo. Ecco come appare aperto e chiuso:


2) Uno spezzone di cavo due poli più schermo di un metro.

Ecco come si presenta un cavo di questo tipo, una volta sgusciato: due cavetti interni e una calza di rame (schermo). Vi possono essere anche un filo di cotone o un involucro plastico che vanno rimossi perché non servono.


3) Un diodo di qualunque tipo.

Nello schema è indicato l’1N4148 (diffusissimo), ma va bene qualunque altro diodo al silicio.

E’ un cilindretto di plastica con due terminali. E’ importante riconoscere, dei due terminali, il catodo, che è quello con una fascetta di colore contrastante. Il componente andrà infatti montato con l’orientazione corretta.


4) Un regolatore di tensione 78L05.

E’ un circuito integrato a 3 poli, cioè una scatolina di plastica nera con tre terminali fuoriuscenti.

E’ importante riconoscere, dei tre terminali, quello IN, quello OUT e quello GND.

Il corpo del componente è a forma di mezzaluna. Tenendolo verticale con i piedini verso il basso e tenendo verso di sé la parte piatta, e lontano da sé quella curva, i tre terminali, da sinistra a destra sono: OUT, GND e IN.


5) Una resistenza da 4,7 kiloOhm.

Può darsi che te le vogliano vendere per forza in 10 per volta, montate su una striscia di carta. Anche questo componente si presenta come un cilindretto a due terminali, con delle fascette colorate disegnate. Non ha importanza in che verso venga orientato.


6) Un condensatore elettrolitico da 4,7 microFarad

Occorre riconoscere, dei due terminali, il negativo, che è più corto, ed è indicato sul corpo del componente con tanti segni meno “- - - ”. L’altro terminale sarà, per forza di cose, il positivo. Oltre alla capacità, potrebbero chiedervi la massima di tensione di lavoro ammessa, che deve essere superiore a 7 volt. In realtà le tensioni di lavoro dei condensatori in commercio cominciano da 16v per passare a 50v o 100v, quindi non ha importanza specificare: ne va bene uno qualsiasi.


7) Una basetta millefori su cui montare il circuito

Sono delle basette già forate e con dei dischetti di rame che facilitano l’operazione di montaggio dei componenti. Si vendono in varie misure e vanno tagliate (con un seghetto) nella misura desiderata. Ovviamente più grossa la si compra più si risparmia in termini di superficie/costo, se si ha intenzione di costruire più circuiti.


8) Qualcosa che faccia da contenitore per il circuito

Occorre sbizzarrire la fantasia e cercare un oggetto che stia bene sulla nostra scrivania accanto al computer e regga il circuito (peraltro leggerissimo e piccolissimo). Ad esempio si può usare una molletta, così si può fissare il ricevitore ad un piano, oppure un giocattolo, un portapenne, una scatola delle sorpresine delle uova di cioccolato…

Andreas Nestler ne ha montato uno in un mouse rotto. Ecco le foto, scaricate da http://www.lirc.org/


Damu, invece, l’ha messo nel cockpit del TIE fighter, il mitico Caccia Imperiale di Star Wars ecco la foto presa dal suo sito

http://koti.mbnet.fi/damu/misc/tie_lirc/index.html (sul sito altre foto!!!)


Altri (ed anch’io, in alcuni miei esemplari), hanno sistemato il circuito all’interno dello stesso connettore Dsub. Ecco la foto di uno di questi esemplari, presa da http://www.lirc.org/


In questa foto, è presente, oltre al ricevitore infrarossi (il rettangolo nero), anche un led infrarosso trasmittente (la pallina blu), non presente invece nel nostro circuito, che serve solo a ricevere, non anche a trasmettere. Il mio primo Animax costruito è questo qui sotto, in funzione sopra il monitor del mio PC (dopo di allora ne ho costruiti altri, più carini, per gli amici):


9) Il circuito integrato rilevatore di infrarossi.

E’ la cosa più importante, ma purtroppo è anche la più difficile da trovare.

Nel prossimo paragrafo spiego come ho fatto a procurarmene uno, e la fatica che mi è costata!

1.2. Reperire l’integrato ricevitore a infrarossi

Questo integrato, ha una funzione molto importante: una volta alimentato con 5 volt, riesce a rilevare i segnali emessi dai telecomandi, che sono codificati a 38 kiloHertz. Possiede un filtro elettronico che lo rende insensibile ai segnali spuri prodotti dalle lampade a incandescenza, dai tubi al neon e dalla luce del sole, che renderebbero inservibile un sensore meno raffinato.

Ne esistono di svariati tipi, e di vari costi, in base alla distanza che coprono (tipicamente 7 metri) e all’immunità ai disturbi, ma tutti presentano tre piedini e una forma rettangolare. Ne è presente uno in tutti i televisori con telecomando, quindi ce lo si può procurare smontandolo da un televisore rotto. Il problema è quello di conoscere l’esatta piedinatura, che varia da modello a modello, e collegando il ricevitore con l’alimentazione invertita quasi certamente lo si brucerà al primo utilizzo.


Sigle con cui viene riconosciuto

Sullo schema elettrico è riportata la sigla TSOP 1738, ma ogni ditta marchia a proprio modo questo dispositivo e lo costruisce in maniera differente. Su internet ho reperito la lista più estesa possibile delle sigle dei vari produttori. Provare a stampare la lista e portarla ad un negozio di componenti, per vedere se ne hanno uno.


Lista reperita su http://www.lirc.org/, tradotta in italiano (per quello che c’è da tradurre!!!) da me.

Peregrinazioni per trovarlo nella mia città

Ecco le mie peregrinazioni per riuscire ad ottenere l’integrato (potete saltare questo paragrafo, se non vi interessa). Abito a Bari (capoluogo di regione della Puglia). Ho portato la lista qui sopra ai due negozi di componenti elettronici presenti in città:

- Non abbiamo quest’articolo

- Ne avete altri compatibili?

- No!

- Posso ordinarlo?

- No, non possiamo fare un ordine per un solo pezzo

- Ne posso ordinare cinquanta, allora?

- No, è una quantità troppo piccola.

- Mi potete dare l’indirizzo del vostro fornitore?

- Non ti serve.

- Mi potete dire lo stesso, per favore?

- E’ la (nome-della-ditta). L’indirizzo cercalo su Internet!

Mamma mia! Neanche avessi chiesto la luna. Mi stavo scoraggiando, perché, se non c’è ad un negozio di componenti, dove lo si può trovare? Ho pensato che un riparatore TV deve avere modo di procurarsi questi circuiti integrati, quindi sono andato da tre riparatori. I primi due mi hanno detto che non vendono componenti e non mi hanno voluto dire da dove si rifornivano. Il terzo, per fortuna, è stato più gentile e mi ha detto che proprio a Bari c’è un grossista che rifornisce tutti i riparatori TV e che certamente li aveva. Hurray! Ovviamente il grossista non voleva vendermi un pezzo solo, e a me non andava di comprarne tanti, senza poter prima provare il circuito. Dopo tante insistenze me ne ha dato uno per la modica cifra di 5,20 euro!!! (BASTARDO! Mi è sembrato decisamente troppo!).


Se potete, cercate di andare in qualche grossa città, tipo Milano, Roma, Torino, Napoli, oppure a qualche fiera di elettronica dove si trovano componenti a prezzi stracciati, specie se di recupero. Oppure cercate qualche televisore rotto vicino ai cassonetti! Occorrerebbe girare con una tronchesina in tasca tutto il tempo, per non perdere simili occasioni.

Comunque ci si procuri il componente, è bene farsi dire la piedinatura corretta. I tre piedini saranno positivo, negativo e Data (a volte chiamato Infrared out o Signal), e occorre sapere in che ordine sono per non bruciare il chip al primo uso.

Eccone due che ho reperito io, con la piedinatura che, come si nota, è differente per ciascun integrato. Quello a sinistra è stato acquistato per 5,20 euro, quello a destra è stato smontato da un televisore Mivar trovato accanto ad un cassonetto.

Nonostante le dimensioni differenti, i due integrati funzionano bene entrambi.

1.3. Montaggio del circuito.

Ed ecco, passo dopo passo, come montare il circuito:

1) Spellare il cavetto due poli più schermo da entrambe le estremità

Beh, se non sapete come spellare un filo… non credo che debba insegnarvi anche questo! Dopo averlo spellato, stagnate le estremità del filo, così da rendere più semplice l’operazione successiva di saldatura sul connettore e sulla basetta. Fatelo da entrambi i lati. Giudicare se val la pena di non stagnare la calza per intero: può essere utile lasciare la parte più interna poco stagnata, in modo che resti flessibile: stagnarne solo la punta. Una volta fissata, la si potrà riempire di stagno in modo da renderla rigida.

Di solito i due cavi interni sono colorati uno di rosso e l’altro di bianco. A volte presentano un’altra coppia di colori (per es. rosso e nero). Io ipotizzo che siano rosso e bianco.


2) Collegare il cavetto al connettore Dsub9

Il connettore presenta 9 pin, numerati da 1 a 9. Di solito questi numeri sono riportati sul connettore stesso, altrimenti guarda questo schema, che presenta i connettori visti da fuori:

Connettore D-SUB9 maschio, visibile nel PC, con i pin sporgenti

Connettore D-SUB9 femmina, visibile sul cavo

Queste due immagini sono state prese da http://www.electronic-engineering.ch/

Ovviamente la numerazione è riferita al connettore guardato dalla parte del connettore. Se lo si guarda “dall’interno”, dal lato da dove si monta il filo, occorre guardare l’immagine allo specchio. Per questo ho inserito entrambe gli schemi, che sono uno l’immagine speculare dell’altro.


Bisogna identificare i pin 1, 5 e 7. Collegare il filo rosso al pin 7, quello con l’altro colore (bianco o nero, di solito) al pin 1, e lo schermo (gli altri fili di rame) al pin 5.

Infine chiudere il contenitore, avendo cura di serrare prima il filo nell’apposito stringi-filo, in modo che tirandolo non si rischi di rompere qualcosa. Assemblare quindi il contenitore: le viti interamente filettate, assieme ai dadi, chiudono il contenitore, mentre quelle non interamente filettate, ma liscie nel primo tratto, vanno inserite nei fori rivolti verso il PC e serviranno a fissare il connettore al PC per evitare che esca da solo dall’alloggiamento.



3) Tagliare la basetta millefori

Per il nostro semplice circuito si può tagliare molto piccola, anche 5x6 fori può bastare. Se si vuole lavorare più comodi si può tagliarla più grossa.

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4) Infilare e saldare i componenti sulla basetta, collegarli tra loro e al cavo.

La basetta da un lato presenta i soli fori (lato componenti), dall’altro, in corrispondenza di ogni foro, è presente una piazzola di rame circolare (lato piste). Il montaggio dei componenti avviene infilandoli dal lato componenti (non ramato) e saldandoli dal lato opposto (lato coi cerchietti di rame): ogni foro alloggia un terminale del componente.

Dopo aver infilato e saldato il componente, rimuovere la lunghezza ulteriore di terminale con una tronchesina.

Usare stagno per elettronica di qualità, che contiene all’interno la pasta disossidante. Questa, che una volta scaldata emette del fumo di un odore caratteristico, elimina gli strati di ossido dai connettori, favorendo il contatto elettrico. Se lo stagno non è per elettronica, il disossidante non agisce e si ottiene una saldatura stabile dal punto di vista meccanico ma carente dal punto di vista della conducibilità elettrica.

E’ meglio usare un saldatore con controllo di temperatura, che consente di regolare la potenza: se è troppo forte, infatti, si consuma subito il disossidante che non fa in tempo a pulire i contatti, inoltre se si insiste troppo sui terminali con un saldatore a pistola (potenza 100W, anziché i 15-30W usati nei saldatori per elettronica), si rischia di danneggiare i componenti per surriscaldamento. Il montaggio risulta più agevole se ci si procura una “terza mano”: una base pesante, con due pinzette orientabili che tengono in posizione la basetta e il componente che si va a saldare, lasciando le due mani libere per reggere l’una il saldatore e l’altra lo stagno, oppure farsi aiutare da un amico.

Scaldare prima i terminali un poco, quindi avvicinare lo stagno, facendolo sciogliere contro i terminali e non contro la punta del saldatore (solo così il disossidante pulirà i terminali, altrimenti pulirà la punta del saldatore, e andrebbe sprecato), quindi continuare a scaldare finché si forma una bella pallina e rimuovere il saldatore. Una saldatura ben fatta appare lucida, brillante, e di forma regolare. Una mal fatta appare opaca e/o giallognola ed è di forma irregolare.

Occorre infilare i componenti nella basetta, facendo in modo da mettere in fori adiacenti i terminali che andranno collegati insieme, di modo che sarà poi semplice, con saldatore e stagno, unire tra loro i due terminali realizzando così il circuito.

Nel sistemare i componenti, seguire lo schema elettrico. Esistono tanti modi di arrangiare i componenti: partire da dove si vuole, ad esempio proprio dal rivelatore infrarossi, e aggiungere gli altri intorno, lasciando i collegamenti col cavetto per ultimi, poiché sono i più fastidiosi. Dato che sono davvero poche le connessioni, è difficile che non si riesca a completare il circuito, altrimenti ricominciare d’accapo arrangiando i componenti in modo diverso.

Ecco una basetta a cui manca solo il collegamento coi fili esterni:

Da ultimi, dopo aver montato gli altri componenti, inserire i tre fili del cavo (che abbiamo preventivamente stagnato, per rendere più facile la successiva operazione di saldatura) in un foro apposito della basetta, stagnarlo dall’altro lato e collegarlo al resto del circuito. Alla fine si dovrebbe ottenere qualcosa di simile a questo:

Ed eccola dopo aver saldato anche il cavetto a tre fili.

Prima di collegare l’interfaccia al computer, assicurarsi di aver orientato i componenti nel verso giusto. Alcuni componenti si rompono se alimentati con la tensione invertita. Il condensatore elettrolitico, ad esempio, alimentato invertito, scoppierà emettendo un gas di un odore caratteristico!


Esempio di schema

Ecco un esempio di come sistemare i componenti. Lo schema sotto riportato è del tutto indicativo. Si possono sistemare i componenti come meglio si crede, a patto di rispettare le interconnessioni e la topologia del circuito. Probabilmente dovrete rifare lo schema coi vostri componenti, se anche uno solo ha una piedinatura differente (molto probabile). Se questo schema vi complica la vita anziché semplificarla, ignoratelo!!!


I pallini neri rappresentano le bolle di stagno attorno ai componenti. Non indicati nello schema, sono i collegamenti delle bolle tra loro, che vanno effettuati in striscie verticali in questo schema.

Il seguente disegno è stato da me rielaborato partendo da uno presente sul sito http://koti.mbnet.fi/damu/misc/tie_lirc/index.html

Occhio al segno + presente sul condensatore elettrolitico sul lato sinistro, che è quasi invisibile: serve ad indicare la polarità, che va rispettata! Del diodo, il lato con la fascetta è quello che nello schema ha la linea verticale nera (il catodo), il lato senza fascetta quello col triangolo. L’indicazione dei terminali del regolatore di tensione O G I può essere differente da quelli del 78L05 di cui ho riportato la foto più sopra in questa guida. Infatti questo schema si riferiva ad un 7805, più grosso, e di piedinatura differente, che effettua la stessa funzione. Anche il proprio rilevatore a infrarossi potrebbe non avere i piedini nello stesso ordine Data, Positivo, Negativo, come quello in figura. In caso di piedinatura differente, occorre adattare o rifare lo schema.

5) Montare la basetta in un contenitore e rendere tutto gradevole

Se tutto è stato montato correttamente, il circuito funzionerà al primo colpo. Se ci interessava solo far funzionare il circuito, si può lasciare la basetta a vista, se si vogliono stupire gli amici mostrando quanto si è bravi a montare circuiti. Però finirà per rompersi appena qualcosa ci cadrà sopra. E’ bene, pertanto, cercare un contenitore adatto, e cercare di rendere il circuito più resistente.

Solo l’esperienza e tanta pratica in montaggi elettronici possono suggerire le piccole strategie per la cura dei particolari per ottenere un prodotto di buona fattura, ottima qualità e lunga durata. Ecco alcuni consigli dettati dalla mia, di esperienza:

a) Scegliere un cavo di buona qualità, che sia così più resistente alla torsione e al taglio: si rimpiangerà di non aver speso 20/30 centesimi in più quando il cavo si romperà internamente e il circuito comincerà a funzionare a singhiozzi, seguendo i movimenti dati al cavo.

b) Fissare il cavo alle estremità dei terminali con i morsetti forniti. Una volta che tutto funziona, si può rendere tutto più robusto con una goccia di silicone infilata direttamente nel foro da cui esce il cavo: renderà tutto compatto e “morbido”: il silicone asciutto diventa infatti come la gomma. Anche se tutti sanno che i cavi vanno sfilati afferrandoli dai connettori e non dal cavetto, può però capitare che qualcosa cada sul cavo strappandolo; se il cavo non è fissato a dovere, le saldature si romperanno.

c) Scegliere un connettore DSUB9 di qualità: di plastica con parti attive metalliche. Tutti sanno che il metallo è più resistente alle sollecitazioni ripetute della plastica, che finirebbe per consumarsi. Evitare un connettore completamente in metallo perché, dovendo sistemare un circuito all’interno, è bene che ci sia la plastica, isolante, per evitare che il contenitore metta in corto circuito l’intera basetta, con conseguenze disastrose per la nostra scheda madre.

d) Mettere la basetta dentro un contenitore adatto. Se si è cercato di mantenere piccolo il montaggio (occorre avere pazienza e manine da giapponese, nonché prestare attenzione all’ingombro di ciascun componente), l’interfaccia riuscirà ad entrare dentro un altro connettore DSUB9, altrimenti scegliere un altro contenitore più grande, o “bucare” il contenitore per far uscire i componenti “più alti” (come ho fatto anch’io nei miei primi montaggi). Per completare l’opera, io ho aggiunto una copertura trasparente con un foglio di acetato, tagliato a misura, e con i due fori per le viti, così resta in posizione. Questa ulteriore protezione evita che oggetti conduttori (un paio di forbici, una penna metallica) possano entrare dentro il contenitore mettendo qualcosa in corto circuito o rompendo qualcosa.



La parte hardware del nostro progetto è dunque terminata. Possiamo passare alla parte software.


NOTA IMPORTANTE: Il circuito andrà collegato alla porta seriale del PC. Tensioni pericolose possono danneggiare la scheda madre. Non mi assumo nessuna responsabilità per eventuali danni. E’ veramente improbabile che un circuito sprovvisto di alimentazione autonoma possa provocar danni, ma non è da escludere. Se non si sono mai montati circuiti, farsi aiutare da qualcuno oppure contattami: può darsi che abbia tempo e voglia di montare il circuito per te e spedirtelo.


NOTA IMPORTANTE: Il circuito sfrutta una linea di uscita della porta seriale per autoalimentarsi. Gli occorre una tensione di almeno 8 volt positivi sul piedino 7 RTS. Le specifiche RS-232 stabiliscono che la tensione su tale piedino sia minimo di 3 Volt, possibilmente di più. Sui PC da tavolo, tale tensione, che ho misurato personalmente in diversi computer, nuovi e meno nuovi, si attesta attorno a 10-12 volt, quindi è più che sufficiente (ne bastano 8 Volt, se è più non fa niente). Molti PC portatili, invece, erogano soltanto 4-6 volt, e quindi questo circuito non funzionerà con questi PC. Ma del resto se il PC è portatile non ha molto senso desiderare un’interfaccia a infrarossi.




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