MEHMET AVCI Sayfa 1

PROJENIN ADI
Telefon ile uzaktan cihaz kontrolü
AMAÇ
Projenin amaci ,günümüzde kullani lan telefonla iletisim sistemini kullanarak uzaktaki bir cihazi basit ve kolay bi
sekilde açip kapatmak yani kontrol etmektir.
GIRIS KISA AÇIKLAMA
Günümüzde ev otomasyon ürünleri hi zla yaygi nlasiyor. Daha güvenli ve konforlu bir yasam saglayan bu ürünler
sayesinde, dünyanin herhangi bir yerinden evdeki cihazlara kumanda etmek mümkün olabiliyor. Telefon sebekesi
araci li gi yla evdeki lamba, i siti ci , fi rin, klima, bilgisayar vs gibi cihazlar uzaktan kolayca çali stiri labiliyor. Böyle bir sistemi
kendi imkanlari ni zla yapmani z çok zor degil.Bu kontrolü sabit telefon veya cep telefonu yardi mi yla gerçeklestirebiliriz .
PIC mikro denetleyici kullanilarak tasarlanan elektronik devre sifre destekli oldugundan yetkisiz kisilere karsi güvenli bir
yapi ya sahip. Ayri ca devre baglanti lari optik ve manyetik olarak telefon hatti ndan yali ti lmi s oldugundan elektriksel
olarak emniyetli. Bu proje ile deneysel çali smalar ve ev içi cihaz kontrol uygulamalari yapi labilir.
Sistemin temel çali sma manti gi sekil 1’de görülmekte. PIC tabanli uzaktan kontrol devresi, sistemin merkezi islem birimi
olarak görev yapar. Bu devre, telefon hatti yoluyla iletilen DTMF sinyallerinin kodunu çözer ve sifre bilgisini denetler.
sifrenin dogru olarak tuslanmasi durumunda, cihazlari kontrol etmesi için kullani ci ya yetki verir. Aksi halde kullani m izni
vermez. sifre ve komut bilgileri telefon hatti üzerinden DTMF sinyali seklinde iletilir.
Projenin ayrinti lari na geçmeden önce telefon sebekesi hakkinda bilgi vermekte yarar var. Standart bir telefon
sebekesinde her bir telefon, santral birimine bir çift baki r kablo ile bagli di r. Telefon numarasi santrale tonlu arama veya
darbeli arama olmak üzere iki farkli sekilde iletilebilir. Günümüz telefon sistemlerinde yaygi n olarak tonlu arama özelligi
kullani lmakta. Tonlu arama, telefon üzerindeki her bir tus için farkli frekansli sinyaller gönderilerek yapi li r. Bu sistem
DTMF (Dual Tone Multifrequency) yani iki tonlu çoklu frekans olarak da adlandi ri li r. DTMF sinyalleri telefon hatti
üzerinden konusma sinyali ile birlikte gönderilir ve alini r. Uygun kod çözücü entegreler (örnegin CM8870) kullani larak
DTMF kodu çözülür ve tus bilgisi kolayca elde edilir.
Sekil 2’de 12 tustan olusan bir tus taki mi ve DTMF sinyaline ait frekans degerleri görülmekte.
BLOG DIYAGRAMI
Sekil 1: Uzaktan kontrol sisteminin blok diyagrami
MEHMET AVCI
Sayfa 1
BASIT BIR TELEFON TUS TAKIMI
Sekil 2: Tus taki mi ve frekans degerleri
Telefon üzerindeki 1 tusuna basi ldi ginda, telefon hattina 697 Hz ve 1209 Hz frekansli iki sinyalin toplami ndan olusan bir
sinyal gönderilir. Sekil 3’de bu sinyallerin dalga sekli görülmekte. Benzer sekilde 0 tusuna basildi gi nda 941 Hz ve 1336
Hz’lik bir ton çifti üretilir. Tuslara ait frekans degerlerinin farkli olmasi, telefon ahizesinden duyulan sesin tonundaki
degisimden de anlasi li r.
Sekil 3: DTMF sinyalinin dalga sekli
Bu projede DTMF kod çözücü olarak CM8870 entegresi kullani ldi . Bu entegre elektronikçilerden kolayca temin
edilebilmekte. Sekil 4’de görülen 18 bacakli entegrenin çali sabilmesi için 7 ve 8 nolu bacaklara 3.579 MHz’lik bir kristal
baglamak gerekir.
MEHMET AVCI
Sayfa 2
Sekil 4: DTMF kod çözücü
CM8870 entegresi telefon hatti ndan gelen DTMF sinyalinin kodunu çözdükten sonra Q1-Q4 adli çi ki slari ndan 4 bitlik tus
bilgisini üretir (sekil 5). Böylece tus taki mi ndaki hangi tusa basi ldi gi CM8870’in çi ki s uçlari ndaki gerilim seviyesinden
anlasi labilir. Tusa basi li tutuldugu sürece (yani DTMF sinyali ali ndi gi sürece) entegrenin 15 nolu StD ucu lojik 1 bilgisi
üretir. Q1-Q4 çi ki slari ndaki ikilik kod, fakli tonlu bir DTMF sinyali ali nincaya kadar ayni kali r.
CM 8870
Sekil 5: CM8870 bacak numaralari ve isimleri
Sekil 6’da CM8870 entegresinin dogruluk tablosu görülmekte. DTMF sinyalinin içerdigi ton çiftine göre çi ki sta hangi ikilik
degerin üretilecegi bu tabloya göre belirlenir. Örnegin, DTMF kod çözücünün girisine uygulanan sinyal 697 Hz ve 1209
Hz’lik frekans bilesenlerini içeriyorsa, 4 bitlik çi ki s bilgisi 0001 olur. Böylece, telefon basi ndaki kullani ci ni n 1 tusuna
basti gi anlasi li r.
MEHMET AVCI
Sayfa 3
Sekil 6: Dogruluk tablosu
Projede kullani lan PIC16F84A entegresi en popüler ve en yaygi n olarak kullani lan mikro denetleyicilerden biridir. RISC
mimarisine sahip bu mikro denetleyici 18 bacakli olup 13 adet giris-çiki s portuna sahiptir. Ayrica 64 byte EEPROM
bellegi ve 1K sash program bellegi bulunur. Sekil 7’de entegrenin bacak baglanti lari görülmekte. Gerek fiyati nin ucuz
olmasi gerekse port sayi si nin yeterli olmasi nedeniyle uzaktan kontrol sisteminde PIC16F84A mikro denetleyicisi tercih
edildi.
PIC16F84A
Sekil 7: PIC16F84A bacak numaralari ve isimleri
Telefonla uzaktan kontrol sistemine ait devre semasi sekil 8’de görülmekte.
Tasarlanan uzaktan kontrol sistemi, direkt olarak telefon hattina paralel baglani r ve dünyani n herhangi bir yerinden
telefon hatti araci li gi ile elektriksel cihazlari n kontrolünü saglar. GSM veya Telekom sebekesine üye herhangi bir
abonenin, cihazi n bagli oldugu telefon numarasi ni aramasi ile sistem aktif duruma geçer. Bu ilk asamada PIC yazi li mi
yoluyla telefonun kaç kez çaldi gi tespit edilir. Belirlenen çalma sayi sina ulasi ldi gi nda, sistem kullani cidan bir sifre
girmesini bekler. Uygulamani n güvenlig ini dogrudan etkiledigi için sifre uzunlugunun 4 haneden az olmamasi gerekir. 15
saniye süresince sifre girilmemesi durumunda telefon hatti otomatik olarak kapati li r. Böylece hatti n lüzumsuz yere
mesgul olmasi önlenir. Sifrenin dogru olarak girilip girilmedigi PIC mikro denetleyici tarafi ndan denetlenir. Girilen sifre
yanli s ise sistem dogru sifre girilmesini bekler. Sifrenin dogru girilmesinin ardindan * tusuna basi larak cihaz kontrol
MEHMET AVCI
Sayfa 4
asamasi na geçilir. Bu asamada sistem kullani ci dan komut bekler ve verilen komutlari ani nda isler. Islemi sonlandi rmak
için # tusuna basi li r.
Sekil 8’de verilen elektronik devre 4 ayri birimden olusur. Bunlar optik izolasyon devresi, manyetik izolasyon devresi,
DTMF kod çözücü devresi ve röle sürme devresidir. Bu birimlerin ayri nti li açiklamasi asagi da verilmekte.
Sekil 8: Devre semasi
Sekil 9’da görülen optik izolasyon devresi, telefonun kaç kez çaldi gi ni tespit etmek için kullani lir. Devredeki 4N25 optocoupler entegresi, telefon hatti ile PIC devresi arasi nda optik bir izolasyon saglar.
Sekil 9: Optik izolasyon devresi
Telefon santrali tarafi ndan gönderilen yüksek genlikli sinüsoidal zil sinyali, bu devrenin girisine uygulandi gi nda devrenin
çi kisi ndan 0-5V genlikli kare dalga sinyal gözlenir. Optik izolasyon devresinin çi ki si PIC mikro denetleyicinin RA0 pinine
bagli di r. Telefon her çaldi ginda devre çi ki si nda yaklasi k 25 adet darbe (pals) görülür. Darbe periyodu 40 ms
civari ndadi r. Darbe sayi si santralin yapi si na göre farkli li k gösterebilir. PIC mikro denetleyici bu darbeleri sayarak
telefonun kaç kez çaldi gi ni tespit eder ve darbe sayi si istenen degere ulasmissa telefon hatti ni otomatik olarak açar.
Örnegin çalma sayi si yazi li mda 8’e ayarlanmi s ise PIC toplam 200 adet darbe saymis olur.
Telefon hatti ile DTMF kod çözücü arasi ndaki elektriksel izolasyon sekil 10’da görülen manyetik izolasyon devresi ile
yapi li r.
MEHMET AVCI
Sayfa 5
Sekil 10: Manyetik izolasyon devresi
Dönüsüm orani 1:1 olan hat trafosu (line transformer) ile saglanan izolasyon sayesinde sistem topragi telefon hatti ndan
tamamen yali ti lmi s olur. Böylece DTMF kod çözücü entegresi elektriksel gürültülerden daha az etkilenir ve bir ari za
durumunda telefon hatti na zarar gelmez. Devredeki röle kontagi kapali hale geldiginde, 560 ohm’luk direnç telefon hatti
uçlari na baglanmi s olur. Böylece bir kullan kullani ciya gerek olmadan hatti n otomatik olarak açi lmasi saglani r. Diger bir
ifadeyle, telefon çalarken hat uçlari na 560 ohm’luk bir direnç paralel baglani rsa telefon elle açilmi s gibi etki yapar.
Sekil 11’de görülen CM8870 DTMF kod çözücü entegresi, telefon hatti ndan iletilen DTMF sinyallerinin kodunu çözerek 4
bitlik sayi sal bilgiye dönüstürür.
Sekil 11: DTMF kod çözücü devresi
Entegrenin Q1, Q2, Q3, Q4 çi ki slari PIC mikro denetleyicinin RB0-RB3 girislerine; StD ucu ise RB4 girisine bagli .
Böylece telefon üzerindeki tuslardan hangisine basi ldigi PIC mikro denetleyiciye yüklenen program ile tespit edilir.
Sekil 12’de görülen röle sürme devresi sayesinde 3 ayri elektriksel cihaza uzaktan kumanda edilir.
Sekil 12: Röle sürme devresi
Röle kontaklari normalde açik halde oldugundan ilk anda cihazlar çalisi r durumda degildir. Telefon tuslari aracili gi yla
uzaktan komut verildiginde uygun röleler PIC mikro denetleyici tarafindan enerjilendirilir. Böylece röle kontaklari na
baglanmi s olan i si tici , lamba, fi ri n gibi elektriksel cihazlar çali smaya baslar. Telefon üzerindeki 1, 2 ve 3 tuslari
yardi mi yla cihazlar çali sti ri lir (ON); 4, 5 ve 6 tuslari ile cihazlar kapatili r (OFF).
Örnek cihaz baglantisi sekil 13’deki gibi yapilmali . 0.75 veya 1mm2 kesitli kablolar ile baglanti yapi labilir. Sehir sebekesi
ile çali si rken elektrik çarpma riski oldugundan bu tür baglanti lari yaparken çok dikkatli olmak gerekir. Mümkünse elektrik
tesisat bilgisi olan bir kisiden yardi m ali nmali.
MEHMET AVCI
Sayfa 6
Sekil 13: Cihaz baglanti si
MEHMET AVCI
Sayfa 7