Radiocomandi Generici

Per aprire porte, cancelli, controllare il condizionatore d'aria, piccoli radiogiocattoli

Rientrano in questo ambito tutte le applicazioni inerenti i tradizionali e semplici comandi a distanza. Gli stessi con cui apriamo e chiudiamo la porta del garage oppure la portiera dell'automobile, per citare degli esempi che coinvolgono l'esperienza di molti. Si tratta di piccoli apparati accomunati dall'implementare funzioni elementari non dissimili in linea di concetto dal limitarsi ad accendere / spegnere un dato meccanismo o poco più. Dal lato pratico sono disponibili un gran numero di frequenze e standard di trasmissione. La tendenza per i devices di recente costruzione è di utilizzare i segmenti LPD ufficiali ma dato l'enorme numero di modelli, vecchi e nuovi, presenti in Italia si ha modo di verificare una notevole dispersione sulle bande VHF ed UHF anche su canali radio formalmente non dedicati a tali usi.

Caratteristiche Radiocomandi Generici

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• Banda dei 433 MHz.
  La più utilizzata, con una netta preferenza per il canale centrale di 433.9200 MHz.

• Banda dei 868 MHz.
  Attività in crescita. I radiocomandi sono presenti in varie sottobande.

• Bande dai 27 MHz agli 2,4 GHz.
  Su frequenze discrete omologate e non.

• Modulazione di tipo ASK oppure FM-AFSK.

• Potenza emessa tipicamente compresa tra 2~5 mW, vi sono eccezioni che giungono a 20 mW.

Tra gli LPD quelli destinati alle funzioni di radiocomando e telecomando con una trasmissione dati semplice rappresentano una parte maggioritaria. Gli usi pratici sono molteplici come intuibile, alcuni dei quali in effetti poco conosciuti, e spaziano dall'ambiente strettamente domestico alle esigenze di comparti quali i trasporti e l'agricoltura. Le applicazioni principali in termini di diffusione sono comunque riconducibili a due categorie:

KES, ovvero Keyless entry systems. Sostanzialmente le chiavi elettroniche con la quali apriamo e chiudiamo la porta del garage, la portiera dell'automobile, il cancello d'ingresso della nostra abitazione, eccetera.

RCS, Remote control systems. I radiocomandi con maggiore livello di intervento, utilizzati per controllare il condizionatore d'aria che abbiamo a casa, i piccoli radiogiocattoli, implementare il collegamento wireless del mouse, eccetera.

Poiché in parte si tratta di specifiche di progetto sovrapponibili tutte queste applicazioni fanno uso sostanzialmente dei medesimi componenti pur se operativi su frequenze ed obiettivi diversi. La tecnologia elettronica consente di integrare le funzioni del trasmettitore in un solo circuito integrato, elemento che diviene per questo universale adattandosi a molteplici realizzazioni.

Un esempio di radiocomandi generici: piccoli, ergonomici, con solo uno o pochi pulsanti

Nota pratica: la portata utile dei radiocomandi non è in realtà sempre di corto raggio come si può ritenere in quanto la trasmissione del codice di attivazione avviene a bassa velocità. Se dunque il ricevitore usato adotta un circuito selettivo e la stabilità in frequenza è adeguata, cosa che si riscontra nei prodotti recenti ma non in quelli di vecchia generazione, la portata si estende potenzialmente sull'ordine delle centinaia di metri.

Frequenze radio dei Radiocomandi Generici

Nella sezione Frequenze Italia potete consultare i dettagli sulle bande radio dove trovano collocazione i Radiocomandi / Telecomandi assieme agli altri servizi attivi sulle medesime porzioni VHF ed UHF. Questi i collegamenti diretti:

Telecomandi 433 MHz 868 MHz

Molte le porzioni di frequenza che risultano attive, per questo ci limitiamo ai tre link che vedete al fine di evidenziarne le principali. Tra le frequenze secondarie, raggiungibili con il primo link, citiamo la banda dei 27 MHz dove sono disponibili 15 frequenze in tutto: si tratta di assegnazioni presenti da molto tempo, usate oltre che per radiocomandi anche da allarmi e controlli dilettantistici. La banda dei 30 MHz dove sono disponibili 16 frequenze in tutto: usata in particolare sui 30.9000 MHz. Le bande dei 224 / 284 MHz sono invece un esempio delle svariate frequenze, non omologate, usate nei vecchi impianti ma tutt'ora in servizio.

Tale ampia distribuzione non ha pari se confrontata con servizi radio di altro tipo. Va sottolineato che frequenze obsolete, non omologate, sono impiegate a fianco dei canali regolamentati in ragione della notevole presenza sul territorio di sistemi, cancelli automatizzati in primis, installati diverso tempo fa. La proliferazione fa si che risulti facile incontrare emissioni dei radiocomandi usando un comune ricevitore scanner posto in AM oppure in FM-N. Impiegando una buona antenna è inoltre possibile captare emissioni provenienti da rilevante distanza.

I radiocomandi generici in dettaglio

Tipicamente questa classe di dispositivi richiede una componentistica minima. Appena quanto richiesto per trasformare i dati in ingresso, corrispondenti alla pressione di uno o pochi tasti, in un segnale RF modulato. Per comprendere come agisce un circuito integrato realizzato per tale impiego proponiamo nella figura seguente lo schema a blocchi interno relativamente ad una soluzione di medio/alto livello capace di trasmettere sia in formato FSK, ovvero con modulazione di frequenza, che in formato ASK, ovvero con modulazione di ampiezza.

Schema semplificato di un circuito integrato per applicazioni KES ed RCS

Nel descrivere i diversi blocchi funzionali seguiamo la proiezione da sinistra a destra, nello stesso modo in cui un bit (on/off di un pulsante) diviene un segnale di alta frequenza. Esterno al dispositivo è quasi sempre il quarzo che serve all'oscillatore per generare un riferimento per l'intero circuito, alcuni dispositivi recenti già incorporano comunque tale elemento base. Questo riferimento fornisce al comparatore di fase il clock per stabilizzare l'oscillatore VCO sulla banda operativa. Questa può essere una od anche due a seconda del modello, l'abbinamento 433 e 868 MHz è tra i più comuni. Assieme al divisore ed al filtro queste sezioni formano un PLL, cioè un anello ad aggancio di fase, il sintetizzatore di frequenze cuore del dispositivo. L'amplificatore di potenza innalza l'ampiezza del segnale RF portandola a 10mW, il limite in molti standard per LPD.

La modulazione, ovvero la sovrapposizione dei dati da trasmettere al segnale RF, può essere di vari tipi. Nel caso il progetto richieda una emissione in FSK i dati digitali vanno a pilotare un deviatore elettronico, od equivalente sistema, che sposta di poco la frequenza di oscillazione del quarzo. Bit nella condizione logica "0" oppure "1" causeranno quindi una trasmissione su frequenza leggermente diversa tipicamente con una separazione di pochi KHz. Nel caso della FM-AFSK la frequenza manipolata è una sottoportante audio che a sua volta modula il segnale RF. Nel caso il progetto richieda invece una emissione in ASK i dati digitali vanno a pilotare un regolatore che alimenta l'amplificatore di potenza. Bit nella condizione logica "0" oppure "1" causeranno quindi una trasmissione con ampiezza diversa, in un certo senso "accendendo" oppure "spegnendo" il circuito.

Nel complesso un dispositivo di questo tipo ha caratteristiche che in generale sono così riassumibili: Una o più bande di frequenze operative con canali selezionabili a passi di 10~25 KHz. Una velocità di trasmissione dei dati assai lenta compresa tra 4.8 e 40 kbps, sebbene non mancano versioni per velocità superiori a 100 kbps. Potenza di trasmissione bassa da solo un 1mW ad un massimo di 20mW. Alimentazione inferiore a 4.5 Volt con un trend che vede i dispositivi più recenti funzionanti a solo 1 Volt. La figura che segue mostra come appare nel concreto il circuito di un radiocomando UHF a due pulsanti.

Circuito di un radiocomando UHF

Nel modello qui preso a riferimento [1] è il pulsantino di attivazione, come potete vedere ve ne è un altro nel lato inferiore alla medesima altezza. Il punto [2] indica il circuito integrato che assolve a quasi tutte le funzioni del radiocomando, è la parte che gestisce tra gli altri aspetti il formato (standard) di trasmissione. In [3] il componente che realizza la parte RF del circuito. Con il punto [4] si indica infine l'antenna di trasmissione che viene realizzata come una pista sullo stampato di geometria semicircolare. A completare la descrizione sulla destra si osserva la clip destinata a trattenere la cella di alimentazione del tipo a bottone. Le dimensioni reali di questo dispositivo sono di 5 x 2,2 cm.

Radiocomandi di questa foggia, relativamente complessi se confrontati con altri modelli, possono essere programmati nei codici e nella frequenza di trasmissione così da essere cloni di devices preesistenti. Una soluzione idonea qualora un utente debba sostituire un radiocomando danneggiato oppure ne desideri una copia aggiuntiva perfettamente compatibile.