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In questa sezione vi spiegherò come realizzare un cellulare con arduino.

ArduFonino 1.0 Start 1°

 
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“IPHONE ZERO è il primo modello di iPhone, che Steve Jobs realizzò a 8 anni, nel garage di casa, collegando due lattine di coca-cola con un filo della biancheria e gridando “pronto!” in una delle due lattine mentre sua madre era in ascolto all’altra lattina.Ognuno può realizzarlo con le sue mani, a costo quasi nullo, personalizzando il regalo con una spiritosa cover di carta di giornale.”

ArduFonino è un cellulare opensource creato con arduino, capace di effettuare e ricevere chiamate e di inviare e ricevere messaggi, inoltre con la realizzazione di questo progetto ho voluto gettare le basi per la costruzione di un sistema telefonico elementare. L’idea mi è venuta per semplice curiosità, perché volevo fare qualcosa che nessuno avesse mai fatto, dimostrando a tutti che volere è potere.

 

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ArduFonino è composto da 3 parti: 


-Shield di interfacciamento, è la parte con la quale controlliamo il telefono, è costituita da una tastiera di 11 pulsanti, da un display LCD retroilluminato, da un microfono, da un altoparlante, da un trimmer e da 13 resistenze. La disposizione dei componenti è quasi uguale a quella dei vecchi cellulari con tastiera, per via della sua  enorme comodità, inoltre questa interfaccia può essere collegata sia ad un arduino UNO e ad un arduino MEGA.

keyboard-shield comp

-Shield GSM, un circuito che ci permette appunto di ricevere ed inviare chiamate e messaggi, per pilotarlo utilizzeremo dei comandi AT che arduino invierà tramite una comunicazione seriale . Questa shield a integrata l’uscita e l’ingresso audio (tramite un connettore jack), l’antenna ed un modulino GSM.

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Arduphone comp

 

-Arduino UNO, un microcontrollore che funzina a 16 Mhz, con 13 pin digitali e 6 analogici è il componente più importante del progetto, perché permette, la realizzazione vera e propria del cellulare, dato che fa da tramite tra le due shield.

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arduino_uno_large comp

freccia a destra

ArduFonino 1.0 Batteria 2°

 
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Per visualizzare il livello della batteria sul display creeremo la funzione Livello batteria(), che ci permetterà di vedere sulla parte alta a destra dello schermo lo stato della pila.

Per prima cosa facciamo 8 array chiamati: batteria_1, batteria_2, batteria_3, batteria_4, batteria_5, batteria_6, batteria_7, batteria_8 e simbolo_USB, ognuno dei quali rappresenterà  un livello di carica della batteria.

Per poter leggere il voltaggio della pila utilizzeremo un partitore di tensione, che fornirà al pin analogico di arduino una tensione pari alla metà dell’ alimentazione.

La formula per svolgere il calcolo è molto semplice:

A1 = [ R2 / ( R1 + R2 ) ] * Vcc

Nel nostro caso avremo

A1 = [ 82000 / ( 82000 + 82000 ) ] * 9 = 4,5VLivello batteria

Per poter sapere la tensione, saremo obbligati ad utilizzare questo circuito, perché i pin analogici di arduino supportano massimo 5V, e collegandone 9 avremmo probabilmente bruciato il microcontrollore.

batteria comp

 Una volta finito il circuito completiamo la funzione, nella quale, per prima cosa,leggeremo il valore della tensione compreso tra 0-1023 e tramite una proporzione (map), convertiremo questo risultato in valori compresi tra 0-8 (variabile “batteria”), successivamente ci basterà assegnare ad ognuno di essi uno degli array precedenti.

Livello batteria

Questa funzione ci permette anche, di capire se il cellulare è alimentato tramite USB, mostrandoci quest’icona, in alto a destra del display.

Attacco USB

Sapendo quanto valgono 5V (più o meno 530-541), mettiamo un if, che fa comparire l’immagine a sinistra solamente quando collego l’USB.

freccia a sinistrafreccia a destra

 

 

 

ArduFonino 1.0 Tastiera 3°

 
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La tastiera in questo progetto è fondamentale, perché è l’unico modo per potersi interfacciare al dispositivo(l’alternativa è usare il Serial Monitor).

Tastiera comp

L’immagine  la schematizzazione circuitale della tastiera, che ci permette di leggere, con un solo pin analogico, ben 10 pulsanti. La logica di funzionamento consiste nell’ assegnare ad ogni resistenza (N) il valore di caduta di tensione pari a  0,5V  e quando un pulsante viene premuto chiude il contatto, restituendo al pin A5 una tensione pari al numero di resistenze nel  ramo per 0,5. La resistenza per fare la partizione è molto grande perché così non avremo grandi perdite.

Ipotizziamo che venga chiuso il contatto J3, la tensione ai capi di A5 sarà uguale a:

Dato che in tutte le resistenza N abbiamo la stessa caduta di tensione ci basterà fare:

Vpulsante = V0 + V1 + V2 = 0,5 + 0,5 + 0,5 = 1,5 V

Tastiera

Una volta realizzato il circuito passiamo alla scrittura del programma, che inizia con un ciclo do, nel quale leggiamo ogni 10 mS il pin A5 e per uscirne basterà premere: o un tasto della tastiera, o il tasto di chiamata.

Successivamente quando usciremo dal ciclo il valore analogico del pulsante premuto sarà convertito nel valore effettivo del tasto, tramite una proporzione (map) ed infine, la funzione ci restituirà questo risultato.

Il problema dell’antirimbalzo è stato risolto non via hardware, ma via software mettendo un ritardo all’interno della funzione. La resistenza Rp  non influisce sul corretto funzionamento della tastiera ( è stata utilizzata per effettuare delle prove in passato).

 

freccia a sinistrafreccia a destra

 

 

 

ArduFonino 1.0 Numero 4°

 
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Questa funzione ci permette di scrivere, tramite la tastiera il numero che vorremo chiamare. All’inizio troviamo delle variabili che verranno incrementate ogni volta che digiteremo qualcosa, facendo scorrere verso destra il numero successivo. Dopo  troveremo un if che, se vero, azzererà tutte le variabili, sennò svolgerà questi due calcoli:

NDC = numero_da_chiamare

 NDC=NDC+ ((numero_digitato)*potenza_posizione_numero);

PPN = potenza_posizione_numero

PPN = PPN / 10;

La logica della formula è molto semplice, se per esempio volessimo scrivere il seguente numero 3331112222, la formula lo calcolerà così:

3*1000000000+3*100000000+3*10000000+1*1000000+1*100000+1*10000+2*1000+

+2*100+2*10+2*1 = 3331112222

IMG_0675

Naturalmente il numero precedente si sommerà con quello successivo ad ogni ciclo.

freccia a sinistra freccia a destra

ArduFonino 1.0 Download 6°

 
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Una volta che avrete realizzato la vostra shield tastiera/display, potrete scaricare il programma completo del cellulare .

Ricontrollate per sicurezza tutti i collegamenti!!!

istruzioni:

tasto 2 = vai su

tasto 8 = vai giù

tasto 5 = seleziona messaggio/numero rubrica

tasto chiamata = effettua/concludi chiamata ed invia SMS

Clicca qui per scaricare il file ZIP

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