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Sketch para INTERFACE CONTROLADORA DE GATEWAY

para arduino Pro-Mini

Por Renato Druziani 2RUGE7

* Esta INTERFACE CONTROLADORA DE GATEWAY funciona com o app ZELLO e um SMARTPHONE com o áudio interligado

* (mic>fone / fone>mic).

* O diferencial nessa interface é a NÃO UTILIZAÇÃO da função VOX em nenhum dos equipamentos.

* O acionamento dos PTTs tanto no ZELLO quanto no RÁDIO é feito por dois Opto Acopladores acionados através da leitura

* do LED de Tx/Rx do rádio e da mudança da cor na borda do botão PTT na tela do ZELLO. esse método melhora a agilidade

* do gateway evitando o corte no início do câmbio, a espera após o final do câmbio e as quedas de PTT durante as pausas

* de fala durante o câmbio.

* Essa detecção é feita com um LDR fixado na tela do smartphone bem posicionado dobre a borda do botão PTT do APP

* e outro LDR posicionado sobre o LED de Tx/Rx do rádio, os LDRs monitoram a VARIAÇÃO da LUZ quando o botão do

* zello muda cor ou o LED no rádio acende com a recepção de um sinal e o Arduíno trata estas leituras para acionar

* o PTT necessário de acordo com os limites predefinidos.

// DEFININDO PINOS -------------------------------------------------------------------------------------------------------

#define Radio A0 // LDR rádio - uma perna no VCC e a outra na porta A2 e um resistor 10k em PullDown A2-GND

#define Celular A2 // LDR Celular - uma perna no VCC e a outra na porta A0 e um resistor 10k em PullDown A0-GND

#define PTTradio 5 // Relé que aciona o PTT do celular - FECHA contato do GND até MIC com resistor de 5~10ohm

#define PTTcelular 2 // Relé que aciona o PTT do Rádio

#define LEDpw 6 // LED indicação de Operadional

#define LEDst 7 // LED indicação de Zello online ou offline

#define LEDrx 8 // LED indicação de Gateway em Rx

#define LEDtx 9 // LED indicação de Gateway em Tx

#define LED 13 // LED da placa para visualizar o funcinamento

// DEFININDO ESTADO ------------------------------------------------------------------------------------------------------

#define Ligado 1 // LIGADO para HIGH e !LIGADO para LOW

// DEFININDO VALORES E LIMITES -------------------------------------------------------------------------------------------

#define LimiteCelular 95 // Limite que determina quando ativar o PTT do rádio

#define LimiteRadio 110 // Limite que determina quando ativar o PTT do Celular

#define OffLine 65 // Limite inferior para evitar a ativação do PTT do rádio se a tela do celular apagar

#define Pausa 500 // Tempo em milissegundos para PAUSAR as micro ativações repetitivas

#define Intervalo 150 // Tempo entre o acionamento dos LED sequênciais - velocidade da sequência

#define TempoMax 300000 // TOT - Tempo máximo para PTT do HT ficar acionado (300000 milisegundos = 5 min)

#define n 250 // Número de pontos para calcular a média móvel - Sem DEBUG 250, com DEBUG 25

long mediamovel();

// DECLARANDO VARIÁVEIS --------------------------------------------------------------------------------------------------

int SinalRadio = 0; // Armazena a leitura do LDR do Rádio

int SinalCelular = 0; // Armasena a leitura do LDR do Celular

unsigned long Temporizador = 0; // Para contar o tempo

unsigned long TimerSeguranca = 0; // Para contar o tempo de transmissão

int media[n]; // Array para armazenamento das leituras obtidas do rádio e cálculo da média

//------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

void setup()

{

pinMode (Radio, INPUT); // Configuração dos PINOS

pinMode (Celular, INPUT);

pinMode (PTTradio, OUTPUT);

pinMode (PTTcelular, OUTPUT);

pinMode (LEDpw, OUTPUT);

pinMode (LEDst, OUTPUT);

pinMode (LEDrx, OUTPUT);

pinMode (LEDtx, OUTPUT);

pinMode (LED, OUTPUT);

digitalWrite (PTTradio, !Ligado); // Situação inicial - MODO ESPERA

digitalWrite (PTTcelular, !Ligado);

digitalWrite (LEDpw, Ligado);

digitalWrite (LEDst, !Ligado);

digitalWrite (LEDrx, !Ligado);

digitalWrite (LEDtx, !Ligado);

digitalWrite (LED, !Ligado);

// DEBUG 1 de 5 - Remova as // da linha abaixo para usar o monitor serial ou plotter serial

//Serial.begin(9600);

}

// -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

void loop()

{

SinalRadio = analogRead (Radio);

SinalCelular = analogRead (Celular);

SinalCelular = mediamovel();

TimerSeguranca = millis (); // Zerando o timer de segurança

Temporizador = millis (); // Zerando o temporizador

// DEBUG 2 de 5- Remova os /* e */ para usar o monitor serial ou plotter serial

Serial.print ("ESPERANDO ");

Serial.print ("LDR Rádio ");

Serial.print (SinalRadio);

Serial.print (" >> ");

Serial.print ("LDR Celular ");

Serial.println (SinalCelular);

// Enquanto estiver OFFLINE ou TELA APAGADA --------------------------------------------------------------------------------

* se a tela se apagar ou se o Zello ficar Offline este trecho irá evitar que o PTT do Rádio fique acionado

* permanentemente.

* os IFs fazem todos os LED piscarem juntos

while (SinalCelular < OffLine)

{

SinalRadio = analogRead (Radio);

SinalCelular = analogRead (Celular);

SinalCelular = mediamovel();

// DEBUG 3 de 5- Remova os /* e */ abaixo para usar o monitor serial ou plotter serial

Serial.print ("OFFLINE ");

Serial.print ("LDR Radio ");

Serial.print (SinalRadio);

Serial.print (" >> ");

Serial.print ("LDR Celular ");

Serial.println (SinalCelular);

if ((millis () - Temporizador) < Intervalo)

{

digitalWrite (LEDst, Ligado); //ST piscando OFFLINE

digitalWrite (LED, Ligado);

}

else

{

digitalWrite (LEDst, !Ligado); //ST piscando OFFLINE

digitalWrite (LED, !Ligado);

}

if ((millis () - Temporizador) > (Intervalo * 2))

{

Temporizador = millis ();

}

// TX - Enquanto chegar áudio no ZELLO -----------------------------------------------------------------------------------

* Este trecho entra em ação quando o sinal do LED na tela do celular detecta a chegada de uma

* transmissão de áudio percebendo a mudança de cor na borda do botão PTT da tela. ele percebe

* uma queda no sinal, essa queda é menor que a tela se apagando.

* ao perceber essa variação no sinal o PTT do rádio será acionado

* os IFs seguintes fazem os LEDs piscarem sequencialmente gerando um movimento do celular

* para o rádio indicando o sendito da transmissão

while ((SinalCelular < LimiteCelular) and (SinalCelular > OffLine))

{

if ((millis() - TimerSeguranca) < TempoMax )

{

digitalWrite (PTTradio, Ligado);

digitalWrite (LEDtx, Ligado);

digitalWrite (LED, Ligado);

}

else

{

digitalWrite (PTTradio, !Ligado);

if ((millis () - Temporizador) < Intervalo)

{

digitalWrite (LEDtx, Ligado); //TX piscando TOT

digitalWrite (LED, Ligado);

}

else

{

digitalWrite (LEDtx, !Ligado); //TX piscando TOT

digitalWrite (LED, !Ligado);

}

if ((millis () - Temporizador) > (Intervalo * 2))

{

Temporizador = millis ();

}

SinalRadio = analogRead (Radio);

SinalCelular = analogRead (Celular);

SinalCelular = mediamovel();

// DEBUG 4 de 5- Remova os /* e */ abaixo para usar o monitor serial ou plotter serial

Serial.print ("TRANSMITINDO ");

Serial.print ("LDR Radio ");

Serial.print (SinalRadio);

Serial.print (" >> ");

Serial.print ("LDR Celular ");

Serial.println (SinalCelular);

}

// RX - Enquanto chegar sinal no RÁDIO ------------------------------------------------------------------------------------

* Este trecho entra em ação quando o sinal do LDR nno LED Tx/Rx do rádio detecta a recepção

* no rádio percebendo a mudança de cor no LED Tx/Rx.

* ao perceber essa variação no sinal o PTT do celular será acionado

* os IFs seguintes fazem os LEDs piscarem sequencialmente gerando um movimento do rádio

* para o celular indicando o sendito da transmissão

while (SinalRadio > LimiteRadio)

{

digitalWrite (PTTcelular, Ligado);

digitalWrite (LEDrx, Ligado);

digitalWrite (LED, Ligado);

SinalRadio = analogRead (Radio);

SinalCelular = analogRead (Celular);

SinalCelular = mediamovel();

// DEBUG 5 de 5- Remova os /* e */ abaixo para usar o monitor serial ou plotter serial

Serial.print ("RECEBENDO ");

Serial.print ("LDR Radio ");

Serial.print (SinalRadio);

Serial.print (" >> ");

Serial.print ("LDR Celular ");

Serial.println (SinalCelular);

}

// Retornando para o modo ESPERA

digitalWrite (PTTradio, !Ligado); // PTT rádio OFF

digitalWrite (PTTcelular, !Ligado); // PTT celular OFF

digitalWrite (LEDpw, Ligado); // PW ok

digitalWrite (LEDst, Ligado); // ST online

digitalWrite (LEDrx, !Ligado); // RX off

digitalWrite (LEDtx, !Ligado); // TX off

digitalWrite (LED, !Ligado);

}

// ---------------------------------------------------- FIM ------------------------------------------------------

//----------------------------------------------Função MÉDIA MÓVEL------------------------------------------------

* A MÉDIA MÓVEL consistem em somar uma sequencia N de leituras dos LDRs e dividir o resultado por N achando a média,

* assim teremos um número mais estável eliminando as discrepâncias causadas por ruídos nas entradas evitando micro

* acionamentos dos PTTs.

* Essa média é MÓVEL porque, depois de preenchido o número N de vezes para o cálculo, a cada nova leitura é descartada

* a leitura mais antiga e somada a leitura mais recente para um novo cálculo. Assim temos uma pequena latencia e

* o amortecimento das leituras muito acima ou abaixo da média causadas pelo ruido.

long mediamovel()

{

for(int i= n-1; i>0; i--) media[i] = media[i-1]; // Jogando as leituras uma casa pra frente no array, a última se descarta

media[0] = SinalCelular; // Colocando a nova leitura no início do array

long contador = 0; // Zerando o contador

for(int i=0; i<n; i++) contador += media[i]; // Somando todas as leituras do array no contador

return contador/n; // Dividindo o resultado por N para chegar na média e retornar o resultado

}