Na slici 1 prikazana je električna šema uređaja. Tranzistor Q1, diode D1-D3 i otpornik R1 formiraju jednostavan strujni izvor. Otpornik R1 određuje struju kroz tranzistor Q1. Zbir napona na otporniku i napona emitor-baza, tranzistora Q1, jednak je naponu na diodama D1-D3. Pošto je pad napona na diodama i na spoju baza-emiter 0,7V, struja kroz otpornik R1 jednaka je 1,4V / 0,34Ω = 4,1A

Slika 1. Električna šema uređaja

 Kada se baterija potpuno napuni, struja kroz regulator napona (IC) opadne na veoma nisku vrednost, što prouzrokuje isključivanje tranzistora Q1. Otpornik R2 ograničava struju kroz IC. Kroz otpornik prolazi struja koja je dovoljna za aktiviranje naponskog regulatora, tako da je Q1 potpuno otvoren pri naponima baterije do 13,5V. Smanjivanjem otpornosti otpornika R2, doći će do povećanja napona napunjenog akumulatora. Nasuprot tome, ako serijski sa baterijom dodamo jednu diodu, doći će do pada napona napunjenog akumulatora za oko 0,7V.

 Potreban naizmenični napon na ulazu u grecov spoj je 20V. Otpornici R1 i R2 trebaju biti snage od 5W ili više. Tranzistor Q1, kao i regulator napona IC zahtevaju pasivno hlađenje, pošto su izloženi visokim strujama.

 Otpornici:

• C1 – 10.000 μF/63 V

 Poluprovodnici:

  Konstrukcija RC servo motora 

Ovaj homemade detektor metala će vam pomoći da pronađete objekte sačinjene od materijala sa relativno velikom magnetnom permeabilnošću. Zbog male osetljivosti, ovaj uređaj nije pogodan za detekciju manjih predmeta (npr. kovanice). Komponenta koja se koristi za detekciju je kalem koji sa integrisanim kolom NE565N čini naponom upravljani oscilator. 

 Električna šema detektora prikazana je na slici 1. Ovaj metal detektor se napaja pomoću dve baterije od 9V. Baterije kolu isporučuju struju od oko 15mA. Kalem L1 predstavlja deo sinusoidalnog oscilatora postavljenog oko tranzistora T1. Centralna frekvencija naponom upravljanog oscilatora (VCO – Voltage Controlled Oscillator) iz fazno zatvorene petlje (PPL – Phase Locked Loop), koja je sadržana unutar integrisanog kola IC1, jednaka je frekvenciji oscilovanja tranzistora T1. Ova frekvencija se menja kada metalni predmet ili predmet sačinjen od obojenog metala dođe u polje kalema L1.

 Mera devijacija nastalih usled prisustva metala predstavlja meru promenu frekvencije, a pravac devijacije zavisi od tipa detektovanog mateijala. Instrument kojim se prikazuju “rezultati merenja” je mikro-ampermetar, opsega od -50μA do +50μA, sa nulom u sredini opsega.

 Kalem L1 se sastoji od 40 zavojaka lakirane bakarne žice, obmotane oko plastičnog jezgra prečnika oko 10cm. Ovako dobijena induktivnost obezbeđuje funkcionisanje oscilatora na frekvenciji približno jednakoj frekvenciji VCO-a.

Slika 1. Električna šema uređaja

 Kalibracija uređaja se vrši tako što se pomoću osciloskopa proveri da li pin 2 kola IC1 daje sinusoidni signal, frekvencije oko 75kHz. Zatim podesite potenciometar P1 tako da se rastuća ivica pravougaonog signala (pin 4) poklopi sa vrhom sinusiodnog signala sa pina 2. Zatim podešavanjem potenciometra P2, podesite skalu mikro-ampermetra u nulti položaj. Tokom korišćenja detektora, moraćete povremeno da podešavate potenciometar P2 i dovodite skalu u nulti položaj, jer će doći do disbalansa usled pražnjenja baterija.

 Problemi sa bežičnim prenosom energije su malo drugačiji nego problemi koji se javljaju kod bežičnih telekomunikacija, kao što je radio komunikacija gde koristan signal male snage mora biti pronađen u “moru” električnih šumova. Kod bežičnog prenosa energije mora se obezbediti visoka efikasnost prenosa, fleksibilnost prilikom postavljanja prijemnika (tj. uređaja koji se puni) u odnosu na predajnik (odnosno punjač). Slika 1 predstavlja primer upotrebe bežičnog punjača.

• Magnetno polje, koncentricno sa provodnikom,
• Električno polje, upravno na površinu provodnika i 
• Gradijent snage, paralelan sa provodnikom.

 Na osnovu prostorne raspodele energije, postoji četiri metoda za prenos električne energije ka potrošaču:

1. Kapacitivno sprezanje. Prenos energije preko kapacitivnog sprezanja dve paralelne elektrode postavljene u relativno ravnim ravnima.
2. Elektromagnetna indukcija. Prenos energije preko struje indukovane u magnetnom polju dva kalema, koji se nalaze blizu jedan drugom.
3. Magnetna rezonancija. Prenos energije kroz prostor vrši se korišćenjem fenomena magnetne rezonancije, zasnovanog na istom principu kao i elektromagnetna indukcija. Rezonancija nastaje između dva namotaja kada elektromagnetno polje oko njih osciluje istom frekvencijom. Kada su dva namotaja u rezonanciji, električna energija se prenosi između njih. 
4. Radio talasi. Prenos energije preko radio talasa koje prima antena. Koriste se mikrotalasi generisani pomoću zemaljskih predajnika koji se zatim preuzimaju pomoću antene koja pretvara mikrotalase direktno u struju.

Kapacitivni metod

Metod prenosa energije pomoću elektromagnetne indukcije

 Na slici 1 prikazana je električna šema uređaja. Sa leve strane prikazan je foto-interapter. U projektu je korišćen foto-interapter SHARP GP1L52VJ000F, čiji prijemnik se sastoji od dva tranzistora, jednog foto-tranzistora i jednog običnog, koji su povezani u Darlingtonov spoj. Naravno, mogu se koristiti i drugi tipovi foto-interaptera. Princip detekcije je jednostavan, kada dođe do pojave dima, dim ispunjava prostor između LE diode i foto-tranzistora foto-interaptera što rezultuje padom kolektorske struje tranzistora. Usled toga dolazi do povećanja napona na + ulazu operacionog pojačavača LM741, što dalje dovodi do aktiviranja MOSFET-a Q1. On će prouzrokovati proticanje struje kroz LE diodu D1 i modul sirene. Kondenzator C1 i otpornik R8 se koriste kako bi svetlosna i zvučna signalizacija ostala uključena još oko 1 sekunde nakon prestanka detektovanja dima.

Slika 1. Električna šema uređaja

 Otpornik R1 mora biti tako odabran da se obezbedi napon od oko 4V na kolektoru foto-tranzistora, kada se klizač potenciometra R2 nalazi na sredini opsega. Tek tada će potenciometar R2 moći da se koristi za podešavanje osetljivosti samog uređaja. Na otpornost otpornika R1 se mora obratiti pažnja, jer će njegova vrednost varirati u zavisnosti od odabira tipa foto-interaptera.

Slika 2. Izgled prototipa uređaja sastavljenog na protobordu

 Na slici 2 prikazan je izgled prototipa uređaja, sastavljenog na protobordu. Može se primetiti da je u prototipu korišćena samo svetlosna indikacija (LE dioda).

 Uređaj se sastoji iz dva dela: predajnika i prijemnika. Predajnik se napaja pomoću baterije, dok prijemnik dobija napajanje kroz kabl koji se testira. Predajnik i prijemnik se nalaze na dve odvojene ploče, kako bi bilo omogućemo daljinsko testiranje kablova.

 Predajnik, čija šema je prikazana na slici 1, koristi mikrokontroler kako bi u jednom momentu slao signal samo kroz jedan provodnik. LE diode se koriste za indikaciju. Ako je džamper JP1 otvoren, tada se pomoću testera mogu ispitivati normalni kablovi, a ako je zatvoren, ukršteni kablovi. Konektor SV1 služi samo za reprogramiranje mikrokontrolera. Ukoliko nemate nameru da menjate program mikrokontrolera, ovaj konektor možete izostaviti. Ukoliko koristite ATtiny2313 mikrokontroler, komponente Q1, C4 i C5 mogu biti izostavljene, jer možete koristiti interni RC oscilator kao izvor takta.

Slika 1. Električna šema predajnika

  Prijemnik je mnogo jednostavniji, sadrži samo pasivne komponente (LE diode, diode i RJ-45 konektor). Njegova šema je prikazana na slici 2.

Slika 2. Električna šema prijemnika

 Na kraju teksta možete preuzeti softver za AT90S2313. Softver je kompajliran pomoću CodeVisionAVR kompajlera. Sam source kod je dovoljno mali da se može kompajlirati pomoću besplatne probne verzije. Na slikama 3 i 4, prikazan je izgled gotovih predajnika i prijemnika.

Slika 3. Izgled predajnika

Slika 4. Izgled prijemnika

 Električnu šemu predajnika i prijemnika, njihove PCB (dizajnirane u programu Eagle), kao i firmware za AT90S2313 mikrokontroler, možete preuzeti ovde.

Detektori gasova su uređaji koji detektuju prisustvo različitih gasova u nekom prostoru, najčešće kao deo sigurnosnog sistema. Ovakvi uređaji treba da detektuju curenje gasa i o tome obaveste upravljački sistem tako da proces može biti automatski isklučen. Takođe, ovi detektori često sadrže i alarm, koji se aktivira prilikom detekcije gasa. Ovi detektori su veoma važni jer postoje mnogi gasovi koji su zapaljivi, eksplozivni ili otorvni.

 Detektori gasa se mogu koristiti za detekciju zapaljivih i toksičnih gasova, kao i nedostatak kiseonika. Detektori gasa se obično napajaju pomoću baterija, a upozorenja prenose preko niza audio i vizuelnih signala, kao što su alarmi i trepćuća svetla, kada su detektovana prisustva opasnih nivoa gasova. Naravno, postoje i sistemi sa daljinskim nadgledanjem. Kada detektor izmeri koncentraciju gasa, senzor reaguje na kalibracioni gas koji služi kao referentna tačka ili skala. Ako nivo sa senzora premaši unapred zadatu vrednost dozvoljene koncentracije gasa, aktivira se alarm ili signal.

 Detektori gasa se proizvode kao prenosivi ili kao stacionarni uređaji, a klasifikuju se prema principu rada ugrađenog senzora gasa. U nastavku ćemo se upoznati sa nekim od najčešće korišćenih senzora gasa i videćemo njihove principe funkcionisanja.

 Katalitički senzor gasa se sastoji iz dve platinijumske spirale sa keramičkim premazom (pelistor). Jedan od pelistora je natopljen sa posebnim paladijumskim katalizatorom koji izaziva oksidaciju. Ovaj pelistor predstavlja detektor. Drugi pelistor predstavlja kompenzator ili referentni element. Ta dva vlakna i njihovi nosači su fiksirani u nezapaljivo kućište. Na slici 1 prikazan je katalitički senzor gasa. Na slici se vidi samo jedan pelistor.

Slika 1. Katalitički senzor gasa

 Princip rada ovih senzora zasniva se na oksidaciji zapaljivog gasa na površini katalitičkog elementa sa električnim zagrevanjem. Struja prolazi kroz spirale i zagreva ih do temperature od 450°C što dovodi do oksidacje gasa. Kada gas sagori u detektoru, oksidacija izaziva porast temperature samo u detektujućem pelistoru, ne i u referentnom, što izaziva izbacivanje Vitstonovog mosta (u koji su povezane spirale) iz ravnoteže.

 Oksidacija zapaljivog gasa mora se koristiti u okruženjima koja sadrže koncentraciju kiseonika od preko 15%. Takođe, prisustvo inhibitora najčešće izaziva probleme kod sistema za detekciju gasa i iz tog razloga treba posebno obratiti pažnju, kako bi se izbegla kontaminacija.

 Prednosti ovakvog senzora gasova su jednostavnost principa rada, mogućnost korišćenja kod svih zapaljivih gasova, veoma kratko vreme odziva (ispod 15 sekundi), dobra ponovljivost, niska cena, jednostavna kalibracija, male dimenzije kao i dug radni vek (2-4 godine). Njegovi nedostaci su gubitak osetljivosti pri izlaganju gasovima sa visokim koncentracijama, potreba za stalno snabdevanje kiseonikom kao i problemi koji se javljaju usled prisustva inhibitora. 

 Ovi senzori se koriste kod instrumenata za merenje koncentracije gasova oko donje eksplozivne granice (LEL – Lower Explosive Limit), kao i kod detekcije curenja. Merenje toplotne provodljivosti gasova je bio jedan od prvih načina detektovanja prisustva gasa. Princip rada se zasniva na merenju toplotne provodnosti uzorka i upoređivanju sa toplotnom provodnošću referentnog gasa, najčešće vazduha. Ovakav prncip detekcije, bez hemijske reakcije, može se koristiti u atmosferi, sa ili bez kiseonika. Senzor se sastoji od dva elementa (slika 2), koji se sastoje od namotaja žice. Jedan element (detektor) izložen je atmosferi, dok je drugi element (referentni element) zatvoren u standardnoj atmosferi gasa kao što je azot ili vazduh. Referentni element kompenzuje promene temperature. Elementi se zagrevaju na temperaturu od oko 250°C.

Slika 2. Senzor na principu merenja toplotne provodnosti

 Prednosti ovakvog senzora su mogućnost merenja gasova visoke koncentracije, mogućnost detektovanja helijuma, dug radni vek itd. Nedostatak senzora je činjenica da se pomoću njega mogu detektovati samo gasovi čija je toplotna provodnost značajno različita od vazduha.

 Neraspršujući infracrveni senzor (NDIR – Non-Dispersive Infrared), poznatiji kao infracrveni senzor, zasniva se na principu da gasovi apsorbuju svetlosnu energiju na određenoj talasnoj dužini, obično u infracrvenom opsegu. Infracrveni senzori se najčešće koriste kod potreba detekcije prisustva ugljovodoničnih gasova. Pored toga, detektori plamena često koriste sličan mehanizam. Gasovi koji sadrže više od jedne vrste atoma apsorbuju infracrveno zračenje. Ovako se mogu detektovati gasovi kao što su ugljen-dioksid, ugljen-monoksid, metan i sumpor-dioksid, međutim, na ovaj način se ne mogu detektovati gasovi poput kiseonika, vodonika i helijuma.

 Kada gas prođe između izvora i detektora, on apsorbuje infracrveno zračenje, tako da se na detektoru detektuje manji intenzitet. Koncentracija gasa je direktno proporcionalna količini apsorbovane energije. Infracrveni senzori mere dve talasne dužine, uzorak i referentnu dužinu. Odnos talasne energije uzorka i referentne talasne energije ukazuje na koncentraciju gasa.

 NDIR senzori su jednostavni spektroskopski uređaji koji se često koriste za analizu gasova. Ključne komponente su infracrveni izvor (lampa), komora, optički filter i infracrveni detektor (slika 3). Gas se upumpava ili raspršuje u komoru, a koncentracija gasa se meri elektro-optički, kroz detekciju apsorbovane energije pri specifičnoj talasnoj dužini. Filter ima ulogu u odstranjivanju svetlosti, osim talasnih dužina koje molekuli gasa mogu da apsorbuju.

Slika 3. Princip rada infracrvenog senzora gasova

 NDIR senzori gasa se koriste za kontrolu kvaliteta vazduha, pri kontroli emisije izduvnih gasova kod vozila, kod staklenih bašta, detekcije curenja gasova, praćenja gasova na deponijama itd. Prednosti ovog tipa senzora su činjnica da ovaj senzor može biti napravljen za tačno određeni gas, zahteva jednostavniju kalibraciju, ne zahteva kiseonik, nema gubitka osetljivosti kao i brzo reagovanje. Mana ovakvih senzora je osetljivost na prašinu, nisu pogodani za različite senzore, vlaga bitno utiče na njihov rad i visoka cena.

 Poluprovodnički senzori detektuju gas kroz hemijsku reakciju koja se odvija kada gas dođe u kontakt sa senzorom. Kalaj-dioksid (Tin-dioxide, SnO₂) je materijal koji se najčešće koristi u poluprovoničkim senzorima. Princip rada ovih senzora je jednostavan, kada gas dođe u kontakt sa senzorom, električna otpornost senzora opada. Osnova senzora je kristalna struktura n-tipa metal-oksid poluprovodnika. Ova kristalna struktura često sadrži i primese nekog plemenitog metala ili njegovog oksida. Kada radi pri adekvatnoj temperaturi vazduha, otpornost ove strukture se menja naglo pri kontaktu sa malom koncentracijom, što nam omogućava da utvrdimo koncentraciju gasa. Vlakno unutar senzora se zagreva pomoću električne energije na temperaturu od 300° do 500°C. Osetljivost senzora sa SnO₂ za različite gasove varira u zavisnosti od temperature, što znači da se pomoću ovog senzora može meriti koncentracija različitih gasova, ali da za svaki gas temperatura mora biti drugačije podešena. Na slici 4 prikazana je struktura poluprovodničkog senzora gasa.

Slika 4. Struktura poluprovodničkog senzora gasa

 Prednosti ovih senzora su velika osetljivost, veoma dobra stabilnost signala, dug radni vek (oko 5 godina), niska cena, kao i mogućnost merenja koncentracije različitih gasova i isparenja. Nedostaci su širok opseg osetljivosti za različite gasove, problemi koji nastaju usled izlaganja senzora visokim koncentracijama gasa (prilikom izlaganja visokoj koncentraciji potrebno vreme oporavka senzora je nekoliko sati, a može doći i do nepovratnih promena pri očitavanju nulte koncentracije gasa), problemi koji mogu nastati izlaganjem senzora kiselim jedinjenjima, silikonima, jedinjenja sumpora, halogenih jedinjenja itd. Takođe, visoke koncentracije kiseonika, vlažnost vazduha i temperatura mogu značajno uticati na senzor.

 Ovi senzori imaju široku primenu pri detekciji otrovnih gasova na ppm skali, kao i kiseonika u procentima neke zapremine. U svom najjednostavnijem obliku, elektro-hemijski senzori se sastoje iz dve elektrode: “Sensing” i “Counter”, koje razdvaja tanak sloj elektrolita. Elektrolit može biti u tečnom i čvrstom stanju, kao i u obliku gela. Elektrolit je izolovan sa spoljne strane membranom koja propušta gas. Gas ulazi u senzor difuzijom, kroz membranu. Ako su elektrode polarisane, nastaje oksidaciona reakcija (redukcija), koja izaziva pojavu električne struje direktno proporcionalne koncentraciji gasa. Struktura ovakvog senzora prikazana je na slici 5.

Slika 5. Struktura elektro-hemijskog senzora gasa

 Iako nude mnoge prednosti, ovi senzori nisu pogodni za sve gasove. Pogodni su uglavnom za detekciju gasova koji su elektro-hemijski aktivni, mada moguće je detektovati i elektro-hemijski inertne gasove indirektno, ako je gas u interakciji sa drugim vrstama gasova u senzoru. Senzori ugljen-dioksida su jedan primer ovakvog pristupa i oni su komercijalno dostupni duži niz godina.

 Fotojonizujući detektori (PID – PhotoIonization Detector) koriste ultraljubičastu svetlost za jonizaciju molekula gasa i najčešće se koriste u otkrivanju isparljivih organskih jedinjenja. Srce fotojonizujućeg detektora je UV izvor, tj lampa. Zahtevi za nadgledanjem podzemniih rezervoara u svrhu sprečavanja zagađenja podzemniih voda, zahtevali su nadgledanje isparljivih organskih jedinjenja. Ovi događaji doveli su do stvaranja malih prenosivih PID detektora koji su dokazali da su praktični i pouzdani i koji nude brz odgovor i mogućnost detekcije niskih koncentracija gasova. Primena PID senzora je u petrohemiji, kod prerade nafte i gasa, u avijaciji, kod vatrogasnih jedinica itd. Na slici 6 prikazana je struktura fotojonizujućeg detektora.

Slika 6. Struktura fotojonizujućeg detektora

 Izvor: Electronics-Base.com

PROFIBUS (Process Field Bus) je stvoren pod pritiskom nemačke vlade, nemačkih kompanija i drugih industrijskih lidera kasnih osamdesetih. Njihov napor je stvorio automatizaciono rešenje koje ne samo da je i danas održivo, već vodi i ka novim rešenjima. Ponosno nasleđe PROFIBUS-a omogućava mnogim evropskim korisnicima da se okrenu automatizaciji određenoj njihovim potrebama. 1987. godine 21 kompanija i institut su udružili snage kako bi kreirali novi protokol. Njihov cilj je bio da stvore bit-serijski Fieldbus sistem. Kako bi sistem bio održiv, javila se potreba za standardizacijom uređaja i interfejsa. Grupa, koja je uzela naziv Centralno udruženje za elektroindustriju (Central Association for the Electrical Industry, ZVEI), završila je ovaj posao stvorivši PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification).

 Novi protokol je zadovoljavao standardizaciju industrijske automatizacije. Protokl je bio u mogućnosti da obavlja poslove složene komunikacije. ZVEI tada nije završio svoj posao, već su 1993. uveli novi standard, PROFIBUS DP (Decentralized Periphery). Novu verziju je karakterisala veća jednostavnost, uključujući lakšu konfiguraciju i brži prenos podataka. Nakon toga ZVEI nastavlja sa radom u oblasti industrijske elektronike u Nemačkoj. Međutim, njihov rad na stvaranju PROFIBUS-a bio je od vitalnog značaja.

 PROFIBUS standardi se održavaju i plasiraju preko par važnih organizacija. 1989. proizvođači i korisnici PROFIBUS-a stvorili su PROFIBUS User Organization (PNO). Ova organizacija je bila, a i danas je, nekomercijalni poduhvat. Članovi PNO rade na unapređivanju PROFIBUS-a kroz podršku i edukaciju, uključujući i objavljivanje dokumenata koji pomažu korisnicima da zadovolje svoje potrebe korišćenjem postojeće tehnologije.

Slika 1. Slojevi OSI modela kod PROFIBUS-a

 PROFIBUS ne definiše slojeve od 3 do 6. Međutim, definiše sloj veze i fizički sloj (slojevi 2 i 1). Sloj veze je kompletiran kroz Fieldbus Data Link (FDL). FDL sistem kombinuje dve zajedničke šeme, master-slave metodologiju, kao i token passing. Kod master-slave mreža, master, najčešće kontroler šalje zahtev ka slave-u, senzoru ili aktuatoru. Slave reaguje u skladu sa zahtevom. PROFIBUS takođe sadrži i token passing, sistem u kome signal token prolazi između čvorova. Samo čvor sa tokenom može da komunicira.

 Konačno, PROFIBUS definiše i fizički sloj, mada ostavlja prostor za fleksibilnost. PROFIBUS sistem može imati tri tipa medijuma. Prvi je standardni sistem ožičenja sa upletenim paricama, u ovom slučaju RS485. Dostupna su još dva naprednija sistema. PROFIBUS sistem može da radi i sa optičkim vlaknima u slučajevima gde je to pogodno. Takođe, dostupan je i pojačan sigurnosni sistem pod nazivom Manchester Bus Power (MBP), koji se koristi u hemijskim okruženjima, sklonim eksplozijama.

 Drugi tip PROFIBUS-a je univerzalniji. Nazvan PROFIBUS DP (Decentralized Periphery), ovaj protokol je mnogo jednostavniji i brži. U današnje vreme, od svih aplikacija gde se koristi neki od PROFIBUS sistema, PROFIBUS DP zauzima ogromnu većinu. PROFIBUS DP postoji u tri različite verzije: DP-V0, DP-V1 i DP-V2. Svaka verzija donosi novije, komplikovanije funkcije.

 PROFIBUS PA (Process Automation) je protokol osmišljen za procesnu automatizaciju. Zapravo, PROFIBUS PA je tip PROFIBUS DP aplikativnog profila. PROFIBUS PA standardizuje proces prenosa mernih podataka i posebno je kreiran za upotrebu u opasnim okruženjima. U većini okruženja PROFIBUS PA radi preko RS485 (upletene parice). Ovaj medijum, zajedno sa PA aplikacionim profilom obezbeđuje napajanje preko magistrale. U eksplozivnim okruženjima međutim, ovo napajanje može dovesti do varnica koje mogu izazvati eksploziju. Kako bi se ovo izbeglo, PROFIBUS PA može biti korišćen sa MBP tehnologijom.

 U tabeli koja sledi, možete videti neke od glavnih atribura PROFIBUS protokola.

 Za dodavanje GPRS komunikacije uređaju, potreban je GSM/GPRS modem. Na tržištu postoji više proizvođača i tipova ovih modema. Cinterion, Telit, Siemens samo su neki od njih.

 Prvo što je potrebno odlučiti je da li ćete koristiti samo SMS ili i GPRS. Prednost korišćenja GPRS-a je mogućnost slanja veće količine podatak pri većoj brzini prenosa za okvirno iste troškove kao komunikacija putem SMS-ova. Takođe, ogromna prednost upotrebe GPRS je i mogućnost komunikacije u realnom vremenu, što kod slanja SMS poruka nije slučaj. Slanje SMS poruka je bolja opcija kada je potrebno proslediti kratku poruku koja hitno treba da se dostavi direktno na mobilni telefon. Ovde ćemo videti kako funkcionišu i jedan i drugi sistem.

 Pri odabiru modema, prvo treba proveriti da li modem, koji ste uzeli u razmatranje, ima ugrađen TCP/IP stek. Stariji modemi i jeftini modemi sumnjivog kvaliteta često nemaju ugrađen TCP/IP stek, dok sa novijim modemima renomiranih proizvođača ne bi trebalo da bude problema. Postojanje TCP/IP steka ćete utvrditi uvidom u datasheet modema. Problem sa modemima bez TCP/IP steka je u tome što ćete morati da “ručno” primite i odgovorite na svaki paket podataka koji stigne preko GPRS komunikacije. To je veoma težak posao, sa kojim će samo iskusni uspeti da izađu na kraj. Preporuka je da oni manje iskusni ovakve modeme koriste samo za komunikaciju preko SMS-a. Sa TCP/IP stekom sve je mnogo jednostavnije jer postoji direktna veza između npr. PC računara i mikrokontrolera (preko modema naravno). Sve što se pošalje sa mikrokontrolera preko UART ka modemu, isporučuje se ka PC-u i obrnuto, s tim da se ne vodi računa o komunikacionom protokolu.

 Modemi su dostupni u dve klasične izvedbe: kao moduli i kao gotovi uređaji spakovani u kućište. Za modularne modeme najčešće je potrebno dodatno napajanje koje je često potrebno prilagoditi naponu napajanja modema. Ovakvi modemi prikazani su na slici 1. Najčešće se koriste za implementaciju u uređaje koji su u fazi dizajniranja i razvoja.

Slika 1. Izgled modularnih SMS/GPRS modema

 Modemi kao gotovi uređaji su većih dimenzija i na sebi uglavnom sadrže USB ili DB9 konektor za povezivanje sa računarom ili drugim uređajem. Jednostavniji su za upotrebu jer nije potrebno praviti poseban izvor napajanja, ali nisu tako minijaturni što u nekim slučajevima može predstavljati problem. Unutar kućišta ovih modema nalazi se moduli koji smo već pomenuli sa još nekim dodatnim komponentama koje su potrebna za ispravan rad. Jedan ovakav modem prikazan je na slici 2.

Slika 2. Modem kao gotov uređaj

 Svaki GPRS modem komunicira kroz AT komande upotrebom UART-a. AT komande su instrukcije koje se koriste za upravljanje modemom. AT je skraćenica od ATtention. Svaka komandna linija počinje sa “AT” ili “at”. Mnoge komande, koje se koriste za upravljanje žičanim dial-up modemima, kao što su ATD (Dial), ATA (Answer), ATH (Hook control), ATO (Return to online data state), takođe podržavaju i GSM/GPRS modemi i mobilni telefoni. Pored ovog zajedničkog skupa AT komandi, GSM/GPRS modemi i mobilni telefoni podržavaju AT skup komandi specifičnih za GSM tehnologiju, koji uključuju komande koje su u vezi sa SMS-om (npr. AT+CMGS – Slanje SMS-a, AT+CMGR – Čitanje SMS-a itd.).

 Različiti modemi imaju različite AT komande za konfigurisanje, ali su sve veoma slične. Detalje o modemu i AT komandama ćete pronaći u datasheetu modema. Pre nego što počnete sa radom, proverite da li je sav hardver ispravno povezan, da li je naponski nivo za napajanje modema odgovarajući kao i da li je PC COM port ispravno povezan sa modemom. Ako koristite gotove GPRS modeme sa DB9 konektorom, za komunikaciju sa mikrokontrolerom biće vam potrebno dodatno kolo za prilagođavanje naponskih nivoa.

 Kada ste sve proverili i uključili uređaje, probajte da modemu pošaljete poruku AT <ENTER>. Ako je sve u redu, on će vam odgovoriti sa OK. Kada koristite UART, Baud rate mora da bude isiti kao kod modema. Neki modemi imaju mogućnost automatskog podešavanja baud rate-a, što znači da će on detektovati baud rate sa drugog uređaja, dok drugi imaju podešen baud rate koji se AT komandama može menjati.  

 Izvor: Electronics-Base.com

 Za rad uređaja potreban je napon od 12 V. Za napajanje operacionog pojačavača potreban je napon od 8,2 V, dok je za displej i mikrokontroler potreban napon od 5 V. Ovi naponi se dobijaju na delu kola nnamenjenog napajanju. Osciloskop može da meri napone od -2,5 V do +2,5 V ili od 0 V do +5 V u zavisnosti od položaja prekidača S1 (AC ili DC ulaz). Pomoću prekidača S2 ulazni napon se deli sa 2 pa se opseg ulaznog napona udvostručuje. Takođe, korišćenjem sonde sa deljenjem 1:10 mogu se meriti skoro 10 puta viši naponi. Šema uređaja prikazana je na slici 1.

Slika 1. Električna šema uređaja

  Kao što možete videti na šemi, ne postoji hardversko okidanje osciloskopa, već se okidanje vrši softverski, kroz sledeće korake:

1. AVR uzima do 15000 semplova sa ADC-a i izračunava srednju vrednost talasnog signala. Broj semplova zavisi od trajanja pune periode.
2. Počinje ponovno odabiranje, ali se sada svaki odbirak poredi sa prethodnim
3. Ako je odbirak viši od prethodnog, tada signal opada. Tada program prelazi na tačku 4. Ako je obirak niži od prethodnog program ide u tačku 2
4. Očitava se naredni odbirak i upoređuje se sa srednjom vrednošću, koja je izračunata u koraku 1.
5. Proverava se da li je naredni odbirak viši od srednje vrednosti
6. Ako jeste, početak talasnog signala je pronađen. Program sada smešta narednih 100 odbiraka u RAM. Odabira se 100 odbiraka, jer je na LCD displeju ostavljeno 100 piksela za prikazivanje signala.
7. Vrši se ispisivanje sačuvanih 100 obiraka
8. programski pokazivač počinje ponovo od tačke 1.