Sterownik urządzeń oparty o DTMF

Załóżmy pewną sytuację. Wyjeżdżamy na wakacje, podczas rejsu transatlantykiem dochodzimy do wniosku, że zapomnieliśmy wyłączyć żelazka. W domu nie ma nikogo, więc jedynym wyjściem z sytuacji jest poinformowanie o zdarzeniu sąsiadów. Dobrze, a co jeśli nie ma sąsiadów? Powrót? Wezwanie straży pożarnej? Nie, nic z tych rzeczy, wystarczy zadzwonić na numer telefonu, który jest podłączony do sterownika, poczekać aż się połączy, nacisnąć zero na klawiaturze i mieć w końcu spokojną głowę. Wydawać by się mogło ze to utopijna wizja, lecz urządzenie mojego autorstwa ma takie możliwości.

Zasada działania urządzenia opiera się na odbieraniu i dekodowaniu sygnału DTMF (Ang. Dial Tone Multi Frequency) przez układ scalony MT8870, dalej sygnał już w postaci binarnej trafia na wejścia mikrokontrolera Atmega8-16PU. Mikrokontroler „interpretuje” stany logiczne na swoich wejściach i w zależności od tonu jaki został podany na dekoder, mikrokontroler zmienia stan wyjścia odpowiadającego danemu tonowi (jest ich w sumie 16, lecz ja w swoim urządzeniu wykorzystuję tylko 7).

Z wyjść mikrokontrolera sygnał trafia do optotriaków MOC3021, które z kolei sterują triakami BT137/600. Umożliwia to zdalne sterowanie sześcioma urządzeniami niezależnie.
Dlaczego akurat triaki? Odpowiedź na to pytanie jest bardzo prosta: jak wiadomo styki przekaźników przy dużym obciążeniu mogą iskrzyć, powoduje to realne zagrożenie pożarem w obszarach gdzie są używane środki łatwopalne. Ponadto cewka przekaźnika pobiera dużo większy prąd niż bramka triaka, co powoduje niepotrzebne straty energii.

Na rynku jest bardzo dużo różnych zdalnych wyłączników, lecz zasada ich działania opiera się zwykle na transmisji radiowej, bądź światła podczerwonego (IR). Zasięg tych urządzeń jest bardzo ograniczony i zmienia się w zależności od miejsca użytkowania. W moim projekcie zasięg urządzenia jest niemal globalny, wystarczy że telefon (stacjonarny, bądź komórkowy) znajdzie się w zasięgu sieci. Ponadto budżet mojego projektu to nie jakieś bajońskie sumy, a jak wiadomo coraz częściej trudno uzyskać dobry stosunek ceny do jakości.

Na wykonanie prototypu poświęciłem dwa tygodnie. Projektując układ elektroniczny, starałem się uzyskać jak najlepsze parametry oraz zejść z kosztami jak najniżej. Mogę powiedzieć, że udało mi się tego dokonać. Zastosowane materiały są możliwie najlepszej jakości, począwszy od rezystorów a na mikrokontrolerach kończąc. Przy produkcji seryjnej należy zastosować obudowę hermetyczną, aby zapobiec dostawaniu się do wnętrza pyłów oraz wilgoci. Należy także zastosować dobrej jakości i co najważniejsze oryginalne elementy elektroniczne, pozwoli to na długą i bezawaryjną pracę. Urządzenie można z powodzeniem zastosować w różnych dziedzinach życia, m.in. w rolnictwie, ogrodnictwie szklarniowym (do zdalnego włączania pomp nawadniających), ale także w gospodarstwie domowym (np. wyłączanie zdalne niepotrzebnego oświetlenia, czyli oszczędność energii), więc wpływ urządzenia na środowisko jest dobry. Użytkowanie sterownika nie niesie ze sobą groźby utraty zdrowia bądź życia. Urządzenie jest na tyle bezpieczne, że jeśli użytkownik zastosuje się do zaleceń omówionych w instrukcji obsługi, nic się mu nie stanie. Nie zauważyłem także wpływu urządzenia na morale użytkownika.
Główną wadą urządzenia jest to, że wymaga ono połączenia z telefonem, rozwiązaniem mógłby się okazać moduł GSM ale jest on na dzień dzisiejszy bardzo drogi.
Zaletami na pewno są:
- Zasięg
- Funkcjonalność
- Prostota obsługi
- Stosunkowo małe gabaryty
- Możliwość zastosowania w pomieszczeniu z materiałami łatwopalnymi
- Bezpieczeństwo użytkowania
- Niezawodność

Program mikrokontrolera został napisany w  Bascom'ie. Do sterownika podłącza się listwę z sześcioma gniazdami instalacyjnymi. Poniżej zamieszczam zdjęcia z budowy oraz filmik. oczywiście jest to prototyp więc może nie powalać estetyką wykonania, mimo to jest w pełni funkcjonalny.