lunes, 6 de abril de 2015

Modificación en mi Analizador de antena VK5JST


Hola, ya había creado una entrada describiendo el analizador de VK5JST, es de gran utilidad y si las desadaptaciones no son exageradas nos va a dar medidas bastante buenas, realmente cuando analizemos nuestra antena nos dará medidas dentro de un rango aceptable suponiendo que nuestra antena es de la banda y no un palo de escoba... :-)
Estos detalles los podéis ver en la entrada que publiqué donde muestro las medidas por banda.

Detalles Analizador VK5JST

En definitiva herramienta útil si nos gusta cacharrear, en este caso con antenas por debajo de los 30 MHz, es la única limitación que tiene.

En su día lo monté partiendo de la PCB y consiguiendo los componentes, de esta forma el montaje era muy económico. Lo que no me gustaba era que disponía de un ajuste de frecuencia LC, selector de inductancia (conmutador de bobinas) y capacidad  basado en un condensador de 160 pF de los que llevan las radios de AM. El problema era que adicionalmente necesitaba un circuito "FINE" para ajuste fino basado en varicap. El manejo complicado porque se iba de frecuencia con mirarlo...

Además tanto control complicaba el montaje, sobre todo el cajeado así que decidí realizar una modificación para que el ajuste fuese aceptable con un solo mando dejando el selector de inductancias para tener MF y HF hasta 30 MHz.

Así que me puse a pensar y decidí realizarlo por varicap también, buscando un diodo de AM con un buen rango y me quedé con el BB212 que a 0V se acerca a los 600 pF y con 12V a los 15pF, era perfecto y en la práctica el rango era tal que sobraba hasta alguna inductancia pero ya compradas no me puse a solucionar este problema que realmente no lo era.

Llegar a 15pF no iba a ser posible por polarización porque mi analizador de antena lo iba a hacer portátil y llevaría una LiPo interna, de forma que tendría movilidad total. Ojo con las LiPo en estos montajes por cuestión de control de la descarga.

Al usar un varicap y alimentar el analizador con baterías la caída de tensión según se descarga la batería iba a ocasionar un ligero movimiento en frecuencia, para evitarlo decidí usar un regulador de tensión para el circuito varicap. La tensión no podría ser muy baja ya que dificultaría la sintonía en frecuencias altas ya que no conseguría reducir la capacidad lo necesario y además, tampoco muy alta ya que para que funcione correctamente el regulador necesita un nivel ligeramente superior de tensión respecto a la nominal del propio regulador. Así que me quedé con regulador de 9V como tensión de referencia para el varicap,  siendo la tensión de la LiPo de 11,4V.

En el circuito original que monté teníamos los siguientes componentes en la parte del oscilador LC:


Podemos ver que el ajuste está basado en selector de inductancia (rango de frecuencia), el condensador variable y el potencíometro de 10K para el ajuste fino. Para su sintonía se necesita un buen pulso...

En la modificación introducida "vuela" el condensador y el ajuste fino, aprovecho las pistas de la PCB para adaptar en lo posible la modificación sin chapucear en exceso.
El circuito montado es el siguiente:



 El regulador 7809 está conectado a la alimentación en este caso a la entrada de Vcc del analizador, es decir a la LiPo de 11,4V en mi caso. La resistencia de 10K puede ser algo mayor, por defecto el circuito varicap tiene un consumo de 1mA. Yo no puse en su día potenciómetro multivuelta porque no me entraba en la caja debido al tamaño pero si se pone un multivuelta la precisión aumenta considerablemente, pero dejar claro que el manejo es muy bueno con el potenciómetro normal, yo puse uno grandecito para tener mayor recorrido y mejorar el tacto.

Esta entrada después de tanto tiempo viene a raíz de las preguntas que me hacen algunos colegas al respecto de esta modificación, he pensado en publicar la información (ya está de hecho) y espero que sea de utilidad, si hay cualquier duda preguntadme...

Saludos...







Unidad de Control para Repetidor v3. (II/II)

 En esta segunda parte vamos a ver los detalles de los conectores de los equipos Motorola, es un manual en red para la Unidad de Control desarrollada. Voy a orientarlo especialmente a los GM340 ya que son los equipos utilizados. La integración con cualquier otro equipo será sencilla.

Indicar que es importante tener los equipos de radio bien conectados, las conexiones deben estar realizadas antes de conectar la alimentación a la Unidad de Control. No en este caso en particular sino en cualquiera, tengamos presente que son transmisores y tienen un cosnumo de corriente elevado y una masa ausente puede generar un consumo de corriente por otro camino no deseado. En resumen, LOS EQUIPOS DE RADIO BIEN CONECTADOS A LA FUENTE ANTES DE EMPEZAR...
El esquema general sin tener en cuenta las conexiones de radiofrecuencia, es el siguiente:

 
Es importante que los equipos lleven sus fusibles correspondientes con los valores indicados por el fabricante. En la imagen podemos ver la conexión de los equipos de radio a la alimentación con sus correspondientes fusibles, los cables hacia los conectores de accesorios desde la Unidad de Control y la alimentación. La protección la lleva internamente la propia Unidad de Control.

El conector de accesorios de Motorola es el siguiente:




El conector de accesorios conecta dejando los pines laterales libres, esos pines corresponden al 17,18,19 y 20. Podemos ver el detalle en la siguiente imagen:



 Por lo tanto, el conector utiliza los pines del 1 al 16, los pines se corresponden con la numeración siguiente:



¿Qué pines utilizamos para conectar la Unidad de Control a los equipos?

En el conector que va al equipo RX y que está programado en la frecuencia de entrada del repetidor usaremos:

PIN 7   - GND
PIN 8   - SQUELCH  (Debe ser programado el equipo para ello)
PIN 10 - IGNITION SENSE (+12V al alimentar la Unidad de Control)
PIN 11 - RX AUDIO

En el equipo TX utilizaremos los siguientes pines del conector de accesorios:

PIN 2   - MIC
PIN 3   - PTT  (activo a GND)
PIN 7   - GND
PIN 10 - IGNITION SENSE (al igual que en equipo RX)


Estos pines van conectados a los pines correspondientes de RX y TX en la Unidad de Control y que se han descrito en la parte I.

En detalle para RX tenemos:



PIN 1 Unidad (Audio RX)   ->  PIN 11 GM340
PIN 2 Unidad (Squelch)      ->  PIN 8  GM340
PIN 3 Unidad (Ignition S)    ->  PIN 10 GM340
PIN 4 Unidad (GND)          ->  PIN 7   GM340


En detalle para el equipo transmisor:



PIN 1 Unidad (Ignition S.)         ->  PIN 10  GM340
PIN 2 Unidad (GND)                 ->  NO CONECTADO
PIN 3 Unidad (Audio OUT_2)   -> PIN 7   GM340  (GND)
PIN 4 Unidad (Audio OUT_1)   -> PIN 2   GM340  (MIC)
PIN 5 Unidad (PTT)                   -> PIN 3   GM340  (PTT)
PIN 6 Unidad (GND)                 ->  NO CONECTADO

Ya tenemos todas las conexiones y para finalizar nos faltaría ver cómo conectar la placa de grabación de mensajes basada en integrado ISD.



Si recordamos, los pines de la Unidad de Control son:

PIN 1 - GND (masa)
PIN 2 - GND (masa)
PIN 3 - Audio 2
PIN 4 - Audio 1
PIN 5 - Vcc +5V para ISD
PIN 6 - PLAY Mensaje (desde CONTROL)

Debemos conectar:


PIN 2 GND Unidad          ->  GND placa ISD (Conector 10 pines)
PIN 4 Audio_1 Unidad      ->  PIN 1 placa ISD (Clema)
PIN 5 Vcc +5V Unidad    ->  Vcc   placa ISD  (Conector 10 pines)
PIN 6 PLAY Unidad         ->  PLAYE (Play Edge) placa ISD (Conector de 10 pines)

El PIN 2 de la clema (Audio -) NO SE CONECTA.

El conector para ISD de la Unidad de Control dispone de pines que no se utilizan pero que he puesto para intentar ser compatible con otros dispositivos de grabación. La idea es compatibilizar el HW y  adaptarse a diferentes equipos y dispositivos.

La idea es dar los detalles de conexión de la Unidad de Control, si tenéis alguna duda (en especial Santiago)  no dudéis en preguntarme.
Espero que la información resulte de interés.

Un saludo y hasta la próxima entrada.
73.










Unidad de Control para Repetidor v3. (I/II)

Parece que no funciona mal la versión 2, la última evolución de este hardware hasta el momento. La versión 2 integraba la antigua unidad DTMF y la unidad de control, dos placas independientes que diseñé en el 2009 para el RU-84 de UHF y que publiqué en URE en marzo de 2011 en la revista de Radioaficionados.

La versión 2 me costó horas de trabajo por la integración que comentaba y aproveché para realizar alguna mejora en el diseño de audio. También añadí el identifdicador por voz ya que la versión primitiva sólo soportaba identificativo por telegrafía (CW) y que iba a fuego en el código.
Sólo me encontré un problema ya teniendo todo diseñado y construído, la intrgración con los Motorola GM340 no funcionaba y la unidad iba a las mil maravillas con mi FT5100 como transmisor. Después de investigar y bastante porque había poca información descubrí que la entrada de micro de la toma posterior del conector de accesorios era balanceada. Este descubrimeinto me permitio solucionar el problema con un adapatador que iba en el cable hacia el equipo GM340 transmisor...

Cometaba que no iba mal la v2 porque me encargaron una nueva controladora y he aprovechado para integrar la solución de salida balanceada de forma que ahora soporta cualquier tipo de equipo transmisor simplemente configurando la salida de la controladora como mostraré en esta entrada...
Tabién he aprovechado para mejorar los aspectos de la v2 donde flojeaba, aunque las prestaciones son las mismas tiene mejoras en el ajuste de audio.
Recordemos que tanto la v2 como la v3 disponen de las siguientes funciones:

- Bajo consumo (< 25 mA)
- Control vía DTMF con clave
- Posibilidad de cambio de clave vía DTMF
- Comandos para activación/desactivación del Repetidor
- Roger Beep fin de transmisión (on/off vía DTMF)
- Relé de 10A controlable por DTMF para uso auxiliar.
- Control de Ignition Sense para equipos Motorola.
- TOT (170 segundos) con rearme automático.
- Identificador vocal o CW (grabación 10s máximo)
- El identificador se transmite en los espacios en blanco.
- El identificador y las transmisiones se mezcaln en el caso de coincidir.
- Se alamcena el estado del repetidor en EEPROM  (se recupera después de un corte de alimentación).

He realizado un trabajo a medida en el cajeado final ya que me han solicitado la posibilidad de grabación sin destapar la unidad., para ello he realizado unos taladros para dejar pasar la voz y un orificio para presionar el botón de grabación con un objeto fino tipo clip.

Podemos ver el detalle en la parte superior:



La unidad internamente dispone de los siguientes bloques:



Lo primero es identificar la alimentación de la unidad, en la parte superior izquierda está el conector de alimentación de 13,8V. justo al lado de F1. El pin 1 es el POSITIVO y el pin 2 es el NEGATVO de alimentación.

El conector de 4 pines del equipo RX tiene la siguiente descripción:

PIN 1 - Audio RX
PIN 2 - SQUELCH (0- Cerrado 1-Abierto)
PIN 3 - Ignition Sense (Motorola)
PIN 4 - GND (masa)

El conector de 6 pines del equipo TX tiene la siguiente descripción:

PIN 1 - Ignition Sense (Motorola)
PIN 2 - GND (masa)
PIN 3 - Transformador Audio OUT 2
PIN 4 - Transformador Audio OUT 1
PIN 5 - PTT (se conecta a GND en TX)
PIN 6 - GND (masa)

El conector del grabador ISD para el identificador tiene la siguiente descripción:

PIN 1 - GND (masa)
PIN 2 - GND (masa)
PIN 3 - Audio 2
PIN 4 - Audio 1
PIN 5 - Vcc +5V para ISD
PIN 6 - PLAY Mensaje (desde CONTROL)

El conector AUXILIAR es un interruptor, se comanda vía DTMF y cierra o abre los pines 1 y 2 a través del relé de 10A. La configuración es recordada tras un corte de suministro ya que se guarda en EEPROM.

El bloque de CONTROL gestiona la conmutación del repetidor, ejecuta los comandos enviados por el bloque DTMF. Gestiona el TOT, el envío del identificador y genera el Roger Beep.

El bloque DTMF es el reloj del sistema, le marca los tiempos al PIC de Control y le comunica los comandos recibidos para que los ejecute siempre que sean válidos. La decodificación de comandos, la comprobación y validación de clave se ejecuta en este módulo.

El bloque de AUDIO, se encarga de adecuar los niveles hacia el transmisor, dispone de los ajustes de ganancia y atenuación para dicha función. El Audio del repetidor y el mensaje de identificación se mezclan si llegan a coincidir. El repetidor espera a que se quede la frecuencia libre si está en uso para enviar el identificador grabado. De esta forma se evita coincidir con las transmisiones.
El corazón de este bloque son los amplificadores operacionales.
La salida de audio está aislada por el transformador que además de esta función sirve para balancear la salida en el caso de equipos que así lo rquieran, como son los GM340 por ejemplo.

Los potenciómetros de ajuste tienen las siguientes funciones:

P1 - Nivel del identificador.
P2 - Nivel de entrada, este potenciómetro se ajusta dependiendo del nivel de audio entregado por el equipo RX, depende de cada equipo y puede estar comprendido entre varios centenares de mVpp hasta algo más de 1 Vpp (1000mVpp). Su ajuste permite ajustar el nivel de señal hacia el amplificador operacional.
P3 - Es la ganancia del amplificador operacional, su ajuste está muy relacionado con P2 ya que si el nivel de entrada es bajo y aumentamos la ganancia también podemos elevar el nivel de ruido por lo que es conveniente no trabajar con ganancia excesiva y aumentar siempre que se pueda el nivel de señal en P2.
P4 - El la ganancia del amplificador DTMF, es el último ajuste ya que depende del nivel dado por P2. Si el nivel entregado al IC decodificador DTMF es insuficiente o excesivo aparecerán errores en la decodificación.
P5 - Está situado en el módulo de Control, controla el nivel del tono fin de transmisión (Roger Beep) generado por el PIC . Es importante que el nivel no sea excesivo para que la recepción del repetidor con auriculares sea cómoda...
Estos niveles se pueden ajustar con osciloscopio, algo recomendado pero no es imposible un buen ajuste a oído, se puede tomar como referencia a un corresponsal que transmita a la entrada y ajustar para que el nivel de audio sea el mismo a las salida del repetidor.Una vez conseguido, si el audio es correcto y no hay saturación tendremos unos valores adecuados...

F1 y F2 son los fusibles, F1 protege a la Unidad de Control y F2 es el fusible de la salida de Ignition Sense hacia los equipos Motorola, o lo que es lo mismo el cable de tensión bajo accesorios. Este fusible suministra tensión a los pines 3 y 1 de los conectores de los equipos RX y TX respectivamente.

Los LED nos muestran el estado de la unidad, son para comprobación ya que la unidad en instalaciones repetidoras no suele estar supervisada.
El LED A se ilumina si la unidad de control es alimentada a 13,8V, puede trabajar con baterías a 12V perfectamente.
El LED B se enciende cuando el repetidor está ACTIVADO, en caso contrario estaría apagado y el repetidor no funcionaría. La forma de activación/desactivación es mediante los comandos DTMF.
El LED C indica TX., su encendido corresponde a la activación de la línea PTT.
El LED D se ilumina cuando se recibe un tono DTMF, no tiene otra funcionalidad, puede quedar encendido permanentemente pero siempre muestra actividad si se reciben tonos DTMF correctamente.

El pulsador indicado como RESET sirve para resetear de fabrica la unidad, es decir se recupera la clave DTMF grabada a fuego. Sólo es necesaria esta operación si en algún momento hemos cambiado la clave vía DTMF y la olvidamos. El único inconveniente es que si olvidamos la clave perdemos el control y el reset requiere desplazarse a la ubicación del repetidor.
Si gestionamos el repetidor estamos obligados a almacenar en posiciones de memoria los comandos ya que son necesarios enviarlos a cierta velocidad siendo imposible hacerlo manualmente. Dificulta los ataques, además los comandos fallidos bloquean brevemente el módulo DTMF durante unos segundos aumentando la seguridad aunque todos sabemos que si nos graban nos han pillado, siempre podemos cambiar la clave.
Esto último también puede tener dificultades ya que la unidad de control evita "repetir" los comandos DTMF. De todas formas es algo excepcional la gestión DTMF, es más por la necesidad de cumplir las normativa lo que hace al DTMF un sistema válido, fácil de utilizar e implementado en multitud de equipos.

En la siguinete entrada que haga me centraré en el detalle de las conexiones, en concreto de los equipos GM ya que son los que implemnetado  pero también de las conexiones con equipos de radioaficionado estándar, bastante más sencillo que estos equipos profesionales, sobre todo por la ausencia de programación.

Gracias por haber llegado leyendo hasta aquí, espero que haya sido ameno...

Víctor. 








viernes, 27 de marzo de 2015

AQMDDS en la revista de URE


Hola a todos,
este próximo mes de abril saldrá publicado un artículo que he escrito (ya el cuarto)  para la revista de la Unión de Radioaficionados Españoles (www.ure.es) sobre el AQMDDS. Mi VFO de 0-40MHz con el módulo AD9850 controlado pot PIC. En formato digital los socios disponen de ella en PDF dese el día 25 aproximadamente.

Como he comentado en el artículo voy a ampliar información, de hecho sacaré una nueva versión del manual más actualizada en estos días.

Aquí podéis ver el AQMDDS en RX con el ILER 20.




La cuestión es que quiero poner unos detalles sobre su construcción, en la Revista comento  al respecto de una modificación recomendable ya que he observado que pueden existir problemas con la tolerancia de algunos módulos DDS AD9850.
Se trata de colocar un diodo 1n4001 en lugar de la resistencia R4, se puede observar como el cátodo (K) del diodo está en la parte superior. El diodo es el más cercano al zócalo de 18 patitas, para que no haya ninguna duda.





En la imagen muestro el detalle en el proceso de montaje del AQMDDS. Hay que asegurarse de que están todos los componentes correctamente colocados ya que encima se montará el módulo DDS chino.

Otro asunto de interés es la programación de los integrados, El PIC 12F675 debe programarse sin whatchdog activo, el oscilador será interno, el de 4 MHz y no usaremos patita de Reset externa. Es muy importante que la calibración del PIC de fábrica no se pierda para que funcione correctamente, de lo contrario habrá errores en el voltímetro y s-meter al perderse el sincronismo de comunicación entre los dos PICs.

Respecto al otro PIC, el 16F648, usará oscilador externo a 20MHz, tampoco usaremos patita de Reset externa ni Watchdog. El HEX lleva integrada la configuración de EEPROM necesaria para el funcionamiento del dispositivo.

Los HEX son los siguientes:

        PIC12F675
        PIC16F648


Con el manual y los ficheros se puede pasar a su construcción sin problemas, si tenéis alguna cuestión no dudéis en consultarme. Agradecería feedback si os animáis.

73. Víctor (EA4AQM)





jueves, 21 de agosto de 2014

ENCODER con paro por PTT (Botonera para el AQMDDS)

Hola a todos...

Esta entrada es una continuación de la botonera publicada en el mes de febrero de 2014.
El circuito es básicamente el mismo, es un circuito que nos permite quitar un encoder cuadrático de tres patitas y sustituirlo por este circuito que nos va a simular por software la salida del encoder, eso sí con una señal perfecta en comparación con el encoder mecánico debido a la tolerancia constructiva.
La diferencia principal es que inicia el Scan de frecuencia (en el DDS) y se puede parar pulsando el PTT del equipo por lo que es necesario conectar el circuito a éste.

La idea de este circuito nació para dar más funcionalidad al AQMDDS aunque puede ser utilizado para cualquier otro uso distinto al de la radio, como es el caso de la versión publicada en febrero y que desarrollé para el amigo Serafim, lo tiene integrado con Arduino como parte de su sistema de Focus Stacking fotográfico...

Esta publicación va dedicada a Marcelo, radioaficionado Argentino que se puso en contacto para pedirme esta versión, la primera que desarrollé realmente.

Voy a describir el funcionamiento a partir del esquema. Está realizado en plan simple para que se vea y entienda mejor...

He llamado a esta versión "PTT", lo que hace es simular al encoder, por cada pulsación de los botones A y B nos saca los pulsos correspondientes por las salidas A y B respecto a GND.
En mi canal de YouTube se puede ver cómo funciona el encoder cuadrático.
Si realizamos una pulsación larga automáticamente empezará a sacar una combinación cuadrática a derechas o a izquierdas dependiendo del botón pulsado, estamos simulando el giro continuo del encoder, en el DDS se traduce en un SCAN que no se detendrá hasta que la patita 4 se ponga a masa a través del PTT del equipo. El diodo D1 puede ser cualquier diodo genérico, por ejemplo un 4148.

El pulsador de Modo sirve en el AQMDDS para manejar las funciones ya que al quitar el encoder mecánico perdemos el pulsador que incorpora éste así que añadimos un botón para ello.

En esta versión incorporé un interruptor para la velocidad del SCAN, según su posición, el encoder generará una velocidad mayor o menor de pulsos por segundo.

Este circuito no tiene nada más, subiré el HEX para el 12F508 con la coletilla de "PTT" para distinguirlo de la versión de febrero. Dicha versión no lleva selector de velocidad ya que es progresivo dependiendo del tiempo de pulsación de los botones.

El AQMDDS puede trabajar directamente con pulsadores quitando el encoder, está preparado para ello pero lo que realmente aporta este circuito es poder generar pulsos automáticamente (escanear) ya que puede terner multiples aplicaciones.

En estos días subiré el HEX como he dicho para que lo tengáis disponible en los enlaces.

Un saludo y gracias por vuestra atención.
Cualquier cuestión no dudéis en poneros en contacto.

73, como decimos los Radioaficionados!
Víctor.




martes, 15 de julio de 2014

Regulador Electrónico para LEDs

Hola a todos,

he enocntrado en estas fechas un hueco, realmente ha sido más el interes, para publicar el regulador electrónico para LEDs porque no dispongo de mucho tiempo entre trabajo y familia.
Como muchos colegas me preguntan al respecto he decidido publicar toda la información para poder realizar el regulador electrónico para LEDs que funcionen con tensión continua de 12V. Por ejemplo las conocidas tiras de LEDs.

Ya que me pongo, quiero explicar cómo funciona el invento, es donde más disfruto y de hecho es el objetivo de este blogs: tocar algo de base electrónica simple, para todo aficionado.

El principio del regulador es conseguir la regulación de tensión (valga la redundancia)  y para ello vamos a utilizar un microcontrolador PIC muy sencillo y por tanto económico... nuestro 12F508 de Microchip. Un micro con 6 patitas, dos de alimentación y 6 patitas donde 5 pueden trabajar de entrada/salida y una sólo de entrada.

El funcionamiento es simple, se genera una señal PWM, es decir una señal de anchura de pulso variable. Esta señal es de frecuencia fija pero tiene la particularidad de variar el ciclo de trabajo por lo que conseguimos obetner niveles de tensión variables.

Un ejemplo de las señales que vamos a generar en una patita del PIC:


Aquí tenemos una señal que varía el ciclo de trabajo, esta señal PWM se inyecta a un transistor de potencia que gobernará los LEDs. La frecuencia repito que es fija porque el ciclo no varía. El PIC genera una señal a 500Hz, es decir 500 ciclos por segundo o lo que es lo mismo cada 2 ms. De esta forma variamos la tensión ya que el nivel de tensión eficaz dependerá del ciclo de trabajo.
La primera señal tiene un ciclo bajo y la última alto por lo que la diferencia de tensión entre ambas señales es considerable y se traducirá en más o menos luminosidad.
Por ciclo de trabajo entendemos el porcentaje de nivel alto respecto al nivel bajo en la señal por lo que un ciclo de trabajo de 100% será una señal de salida de tensión continua (una recta).
En la patita del PIC los valores de tensión van entre 0 y 5V aproximadamente, este valor coincidirá con la tensión de alimentación del PIC.

Nuestro invento lleva un pulsador que tiene dos funciones, regular el nivel de tensión de forma progresiva y hacer de interruptor ON/OFF con pulsaciones largas.

El equema es el siguiente:


El esquema es sencillo, el regulador 7805 no es necesario que sea de 1A ya que sólo alimenta al PIC.
La señal PWM se aplica  la base del TIP120, transistor Darlington muy común usado por ejemplo en fuentes de alimentación conmutadas de PC, su precio no es elevado. Este montaje puede salir bastante económico recuperando piezas.

El transistor TIP120 conecta a masa los LED bajo el control de la señal PWM generada por el PIC, por lo que dependiendo de ésta será mayor o menor el tiempo de "polarización" de los LEDs.
Como la frecuencia aplicada es de 500Hz no se nota parpadeo ninguno y los LED lucen de forma uniforme sin cansarnos la vista. También es recomendable usar LEDs tipo WARM (cálidos) ya que no son molestos, para hacer una buena elección debemos mirar la temperatura de color de éstos (este sería otro tema).

Es posible utilizar un condensador electrolítico y colocarlo entre +LED y masa si tenemos alguna interferencia, por ejemplo en nuestras radios si somos Radioaficonados. Sin ese filtro la líneas de alimentación de nuestras tiras de LED emitirán ondas electromagneticas en 500 Hz y sus armónicos.
Podemos utilizar un condensador de 470uF o 1000uF de 25V por ejemplo.

La alimentación puede llegar a 13,8V, realmente diseñé el regulador para estos niveles debido a que utilizo la fuente de mis equipos de radio, este circuito protege los LEDs ya que trabajar a más de 12V los termina fundiendo antes de tiempo. En principio los LED deben durar decenas de miles de horas pero depende de cuánto les apretemos.

Respecto al TIP, indicar que si manejamos menos de 1A trabajará más o menos sin problemas de temperatura pero es recomendable ponerle un disipador. Será obligatorio se trabajamos con corrientes más altas. El fusible debe de estar ligeramnete por encima de la corriente de nuestros LEDs. El fusible donde más papel asume es en la protección de inversión de polaridad gracias a D1. Si utilizamos corrientes elevadas tendremos que elegir un D1 que nos aguante el pico de cortocircuito ya que como hemos dicho el fusible va acorde a la corriente requerida.

Por último, queda programar el PIC, éste lleva un programita cuyo HEX voy a poner para que lo tengáis disponible. Para programar el PIC sólo indicar que es necesario un programador y software, por ejemplo un programador económico chino, para programar se puede utilizar el MPLAB de Microchip, es el que yo utilizo, realmente es un entorno de desarrollo pero incluye esta funcionalidad.

No quiero terminar sin indicar que hay que programar el PIC no activando el WDT (WatchDogTimer) ,seleccionando el oscilador RC interno (RB4 como I/O) e indicando que RB3/MCLR es una entrada digital (MCLR conectada internamente a Vdd).

Espero que haya resultado de utilidad...

Saludos. Víctor.


lunes, 26 de mayo de 2014

Unidad para Control de Repetidor

Ya hace unos cuantos años me plantearon participar en la iniciativa de poner en marcha un nuevo repetidor. Las principales dificultades eran técnicas, para disponer de las funcionalidades y características que la legislación obligaba y obliga... Me refiero al envío del identificador y al telemando del repetidor básicamente.

La mayoría de repetidores tienen soluciones técnicas desarrolladas por radioaficionados, unas más sencillas y otras más eleboradas que cubren las necesidades para el envío del identificativo. El telemando del repetidor es algo más complejo y posiblemente no esté implementada en algún que otro sistema repetidor.
Los repetidores profesionales también son utilizados pero son caros y salvo que se disponga de presupuesto puede ser inviable su adquisición. Asociaciones y radioclubs pueden disponer de presupuesto para disponer de soluciones completas más profesionales.

La cuestión es que teníamos unos equipos Kenwood, antena, etc.. La cavidad resonante no era un problema para la banda de UHF... las chinas funcionan bien!

Me puse a diseñar la Unidad y realicé dos módulos, uno que gestionaba los equipos (Control)  y otra para el  telemando (DTMF). Las dos trabajaban sincronizadas y conectadas por una línea de comunicación donde la unidad DTMF enviaba comandos básicos a la unidad de control...

Actualmente, he diseñado y montado en estos últimos meses una nueva unidad para EA7, he rediseñado todo el sistema completo para integrarlo en un único hardware y he programado más funcionalidades.
La diferencia principal es que el identificativo del repetidor es por voz y en la versión original era por telegrafía (grabada a fuego).
También he añadido otras funciones como el TOT (Time-Out Timer) a 3 minutos con rearme automático a los 10 segundos para equipos que no dispongan de esta funcionalidad junto con la inclusión de un Roger Beep controlado vía DTMF.

El control de los equipos requiere una serie de características, el receptor debe de tener una salida de audio constante y una salida de "squelch" que idique cuando está abierto o cerrado. Esta última es una salida digital que se pone a 1 (5V) cuando está abierto (por lo general), hay equipos como determinados Motorola "GMxxx" que permiten programar la salida digital. Muchos equipos disponen de esta salida por conector de accesorios.
El equipo transmisor puede ser cualquier ya que podemos usar la entrada de micro pero si dispone de conector de accesorios nos quedará más elegante. Sólo necesitamos 3 cables: masa, micro y PTT.

Los Motorola GM-340 usados en este caso disponen de todas las líneas necesarias, algunas deben ser programadas o activadas por software. Un detalle de estos equipos es que la entrada de micrófono externa (accesorios) es balanceada, algo que inicialmente desconocía porque la información de mi documento de instalación no lo especificaba...
De hecho, hay poca información en la Red, he leído que estos equipos son poco sensibles pero seguro que es por este motivo.

He realizado una mini-placa en el propio cable de la Unidad al equipo TX para adaptar la señal de micro a la entrada balanceada de accesorios (MIC), de esta forma funciona a las mil maravillas. Si utilizamos un TX Yaesu, Kenwood, etc. no no encontraremos con este problema...

Una vez realizado el diseño y el prototipo, estuve varias semanas realizando pruebas y modificaciones. Todas las correcciones las apliqué al esquemático y reediseñé la placa PCB para realizarla de nuevo.

He avanzado en la fabricación de placas usando la CNC que terminé a principios de año y que me permite además de no usar química realizar placas completas, lo que más agradezco es el taladrado en placas que llevan gran núnero de componentes.







Esta es la placa definitiva fabricada con la fresadora CNC casera.


Las características del sistema permiten montar un repetidor con dos equipos móviles de VHF ó UHF cuyo precio es asequible, sobretodo si se adquieren de segunda mano.
Las funciones ofrecidas son comparables a la de sistemas de un coste muchísimo más elevado e incluso algunas son propietarías, me refiero a que son de mi invención.

1. Control remoto por DTMF, permite controlar el repetidor ON/OFF
2. ON/OFF vía DTMF del Roger Beep.
3. ON/OFF vía DTMF del Relé Auxiliar (funciona como un interruptor)
4. Todos los comandos son confirmados por tonos...
5. Clave DTMF personalizada de 6 dígitos
6. Posibilidad de cambio de clave DTMF en remoto
7.Varias implementaciones de seguridad en el control DTMF (*)
8. TOT a 3 minutos con rearme automático a los 10 segundos.
9. Cola de repetidor de 800 ms al soltar el cambio ( aprox. 850ms con Roger Beep)
10. Identificador de repetidor por Voz (grabación máxima 10 segundos) cada 10 minutos
11. Mezclador del Identifiador y Audio  (si se transmite mientras se "identifia el repe")
12.Grabación en EEPROM del estado, arranca con el último estado tras un corte eléctrico.

(*) El envío de comandos DTMF debe realizarse a través de posiciones de memoria en el equipo transmisor ya que no se aceptan comandos manualmente (separación de tonos < 250ms).
Si un comando es incorrecto el módulo DTMF se bloquea durante 2 segundos evitando aceptar secuencias aleatorias consecutivas.
El repetidor nunca retransmite el comando DTMF por la salida del repetidor disminuyendo la probabilidad de ser recibido.

La placa del repetidor funciona a 5V y tiene un consumo < 100mA. Dispone de 4 LEDs de estado:

1. LED alimentación Vcc (Power)
2. LED repetidor ON (apagado repetidor desactivado)
3. LED TX, repetidor en transmisión
4. LED DTMF, parapadea al ritmo de la cadencia de los tonos DTMF recibidos.


La PCB dispone de varios ajustes:

1. Nivel del identificador vocal respecto a la modulación de las estaciones.
2. Nivel de salida MIC  (hacia la entrada de micrófono del equipo TX)
3. Nivel del Roger Beep

Respecto al Grabador de Voz para el identificativo, es un módulo con un integrado grabador de 10s a  8KHz, en concreto el ISD1820. Este está controlado por el microcontrolador de la Unidad de Control que le envía la señal de activación en el momento adecuado, según programación...
Como el mensaje puede tener una duración de pocos segundos hasta un máximo de 10 segundos, la unidad tiene dos Jumper para ajustar la ventana de transmisión y que la desconexión en TX este próxima a la finalización del mensaje.

La placa es la siguiente, en ella se ve el hardware descrito hasta el momento.



El módulo DTMF está microcontrolado y utiliza un MT8870 como "DTMF Decoder", el microcontrolador incorpora el programa que se encarga de analizar la secuencia recibida y dar las órdenes al módulo de gestión del repetidor através de una línea de comunicación serie.
El módulo DTMF también se utiliza como reloj para generar interrupciones en el módulo de gestión para el control TOT y el envío del identificador del Repetidor.

El mensaje se graba en la placa de voz, existe un botón REC que grabará el mensaje mientras se encuentre pulsado. Sólo tenemos que hablar delante del micrófono incorporado con voz alta y clara.
El mensaje quedará grabado dentro de la memoria del ISD1820.
Esta placa dispone de 3 líneas conectadas en el conector de 10 pines:

1. Blanco GND
2. Amarillo PLAY EDGE (para lanzar el identificativo)
3. VCC 5V

En el otro extremo se encuentra la salida de altavoz que utilizamos a través de un transformador adapatador hacia la entrada del Amplificador Operacional.

El módulo de gestión ejecuta las instrucciones que recibe desde el módulo DTMF, si el repetidor está activo realiza la conmutación Tx/Rx. Genera también la "cola" del repetidor e inserta el Roger Beep si está activo.

En el conector de RX es donde vamos a conectar nuestro equipo receptor, disponemos de 3 líneas de entrada:

- Pin 1 GND  de señal de AUDIO y SQUELCH. (del conector de accesorios)
- Pin 2 squelch (0V cerrado  y  5V abierto)
- Pin 3 Audio RX (nivel aproximado de 500 mVpp)

En el conector de TX disponemos de 3 líneas también:

- Pin 1 GND de  señal MIC y PTT
- Pin 2 MIC
- Pin 3 PTT (se conecta a GND en TX)

Los cables de los equipos Motorola disponen de un cable ROJO conectado a la entrada de alimentación, este cable se utilica como cable de 12V de accesorios (Ignition Sense) que enciende los equipos cuando tiene tensión (como sucede con la radio del coche). Este cable se utiliza para que en el caso de fallo eléctrico los equipos se enciendan automáticamente al recuperar la alimentación de lo contrario sería necesario encenderlos manualmente.
Esta función debe programarse en los equipos Motorola, en equipos de Radioaficonado normalmente éstos recuerdan el estado y se encienden automáticamente.

El relé auxiliar (en la parte superior derecha de la PCB) es un relé de 10A que se utiliza como interruptor opcional, si tenemos la necesidad de controlar "algo", cualquier aparato, dispositivo, etc. podemos usarlo. El estado es recordado si falla la alimentación, tiene un comando asociado DTMF para activarlo y desactivarlo.
Este relé nos permitiría disponer de otro modo adicional (por ejemplo) de apagar el repetidor si alimentamos el equipo TX  a través de este relé-interruptor. Lo único obligatorio es que el equipo RX esté siempre activo ya que los comandos "entran siempre" por la entrada del repetidor.



 
Detalle de los conectores de accesorios de los equipos Motorola. El cable rojo adicional es el Ignition Sense.

Para finalizar, existen dos tipos de comandos DTMF, comando de activación y desactivación. En cada canal se especifica un identificador, por ejemplo el relé auxiliar es el canal 1. Es decir que para abrir el relé (apagar) debo enviar un comando de tipo desactivar indicando canal 1 y la clave de 6 dígitos.

Para desactivar el Roger Beep, con el repetidor activo se envía un comando de activar repetidor que al estar ya activo lo interpreta como un comando del Roger Beep y lo desactiva. Para activarlo de nuevo vuelvo a enviar el mismo comando, alternativamente activa o desactiva el Roger Beep dependiendo del estado en que se encuentre. Si desconecto el Repetidor vía DTMF el Roger Beep no se modificará al igual que si lo vuelvo a conectar.

Es una forma de simplificar los comandos DTMF y de aptovechar el protocolo simple de 4 bits entre los módulos DTMF y de Gestión...

Espero que haya resultado interesante... seguiré ampliando información.
Algún ejemplo práctico se puede ver en mi canal de YouTube.

73. EA4AQM (Víctor H.)