Opis tego projektu właśnie jest tworzony, nowe informacje będą zamieszczane sukcesywnie.
UWAGA !!!
Projekt został wznowiony, nowe płytki PCB i obudowy z blachy ocunkowanej pokrytej farba proszkową. Chętnych zapraszam - info na e-mail. Dostępny KIT oraz zmontowany przełącznik i sterownik.
Dla mniej wymagających niebawem opublikuje konstrukcje prostego analogowego sterownika do publikowanego tu przełącznika antenowego.
W skład zestawu wchodzi:
Obecna wersja przełącznika anten oraz sterownika jest wynikiem moich doświadczeń z pierwowzorem wykonanym przeze mnie dwa lata temu. Szczegóły pierwowzoru opisane są TUTAJ.
Założenia projektowe:
Konstrukcja przełącznika:
Przełącznik wykonany jest na płytce z laminatu szklano-epoksydowego z dwustronną mozaiką ścieżek.
 |
 |
Do przełącznika zostały użyte przekaźniki hermetyczne dostępne w powszechnej sprzedaży JQX15F o napięciu załączenia 12V i obciążalości styków 30 A.
 |
Konstrukcja sterownika:
Sterownik został zaprojektowany tak aby była możliwość sterowania dedykowanym przełącznikiem jak również wszystkimi dostępnymi na rynku przekaźnikowymi przełącznikami anten z wyjątkiem sterowanych linią koncentryczną w.cz. Sterownik jest niezależny od sposobu sterowania oraz napięcia zasilania użytego przełącznika antenowego, gdyż istnieje możliwość podłączenia dowolnego zasilania sterownika z zasilacza sieciowego o odpowiednim napięci dostosowanym do posiadanego przełącznika anten. Separacja optyczna i galwaniczna doskonale izoluje linie przełącznika od części mikroprocesorowej sterownika, linii USB sterowania z komputera oraz od linii sterującej band-dekodera TRX-a. Przy obniżeniu poziomu separacji (zworki w sterowniku) możliwe jest uproszczenie układu zasilania sterownika i przekaźnika anten poprzez wykorzystanie zasilania z jednego zasilacza lub z zasilania TRX-a 13.8V. Ważne jest aby w tym przypadku zwrócić uwagę na obciążalność źródła zasilania z TRX-a lub użytego zasilacza oraz wlutować diody gaszące w moduł przełącznika od strony ścieżek przekaźników.
Schemat sterownika stara wersja:
 |
Schemat sterownika nowa wersja:
Płytka sterownika procesorowego stara wersja:
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Płytka sterownika procesorowego nowa wersja:
Fotki zmontowanej płytki - wkrótce
Zasada działania sterownika:
Prezentowany sterownik przełącznika anten został tak zaprojektowany aby maksymalnie zautomatyzować obsługę przełączania anten podczas pracy krótkofalowca w eterze. Aby to zrealizować zaprojektowano cztery tryby pracy sterownika (PROCEDURE):
Aby anteny były jednoznacznie kojarzone z pasmami na których pracują sterownik umożliwia przypisanie poszczególnych anten (ANT) do pasm (BAND) od 160m do 6 m oraz portów złącza LPT komputera (PORT).
Umożliwia to specjalna procedura uruchamiana podczas włączenia sterownika. Wszystkie ustawienia są pamiętane w podręcznej nieulotnej pamięci procesora aż do czasu kolejnego wywołania procedury konfiguracji pasm (PORT&BAND)
W momencie gdy nie ma informacji z komputera PC lub z TRX-a o aktualnie wybranym paśmie sterownik zwiera wszystkie anteny do masy.
Wszystkie niezbędne informacje do konfiguracji i normalnej pracy sterownika, miedzy innymi o aktualnie wybranej antenie i obsługiwanym przez nią pasmie podawane są na wyświetlaczu ciekłokrystalicznym.
Do programowania i obsługi zastosowane są trzy klawisze: MODE, UP, DOWN.
Komunikacja z komputerem poprzez port USB (emulacja portu LPT) z radiem poprzez złącze BAND DATA - wyjście sterujące wzmacniaczem mocy (BAND - DEKODER).
Zasilanie:
Możliwe cztery opcje:
Wszystkie te warianty wybieramy ustawiając odpowiednio zworki w sterowniku.
Całość konstrukcji sterownika zamknięta jest w typowej obudowie Z4 dostępnej w handlu.
Poniżej pierwsza wersja instrukcji obsługi. (brak opisu trybu RXTX)
 |
Software do sterownika składa sie z dwóch części:
Część pierwsza do ATMEGA8 to udostępniony wsad do procesora dostępny w internecie, który emuluje port LPT na złączu USB (urządzenie to i sterowniki do tego trybu te nie są PLUG&PLAY i wymagają ręcznej instalacji i obsługi w systemie windows).
Współpracuje z WINDOWS-em 32bit, testowane z Windows XP i windows VISTA.
Część druga to program mojego autorstwa do procesora ATMEGA32 dostępny dla konstruktorów na e-mail.
Jak zaprogramować procesory można poczytać na stronie: Programowanie procesorów
Ważne jest ustawienie tzw. FUSE - H-D9 I-EF
Sterownik sprzętowo został skonstruowany tak aby w przyszłości była możliwość jego rozwoju poprzez zmianę oprogramowania procesora a tym samym poprawę jego funkcjonalności o nowe funkcje między innymi: sterowanie IR-da.
Montaż przełącznika:
Rozpoczynamy od przykręcenia gniazd UC1 lub N do obudowy. Proszę zwrócić uwagę aby nakrętki nie były zbyt grube, a śrubki za długie. Można również gniazda przynitować. Nie powinny dotykać do płytki PCB po założeniu płytki na gniazda. Zanim dokręcimy nakrętki dobrze jest przymierzyć płytkę PCB czy otwory w niej pasują do złącza gniazd.
UWAGA !!!
Na rynku występują dwa rodzaje gniazd UC1 z końcówką lutowniczą 3.2 mm oraz 4 mm. W przypadku gniazd 4 mm należy wiertłem 4.1mm rozwiercić delikatnie 7 otworów w płytce w miejscu lutowania gniazd do PCB. Zastosowanie gniazd z grubszą końcówka lutowniczą jest korzystniejsze w przypadku stosowania przełącznika do pracy dużą mocą np ponad 1 kW.
Następnie wlutowujemy w płytkę przekaźniki oraz złącza ARK.
Przekaźniki lutujemy od strony ścieżek w.cz, jednak w pewnej odległości od płytki - tak aby można było swobodnie operować lutownicą wokół nóżek przekaźników i padów lutowniczych (fotki poniżej). Ponieważ przełącznik przewidziany jest do pracy przy dużych mocach należy wykonać to bardzo starannie. Zwrócić proszę uwagę aby cały punkt lutowniczy - PAD pomiędzy przekaźnikiem i płytką był oblany cyną.
Więcej uwag w artykule na ten temat.
 |
 |
Dopiero tak polutowaną płytkę możemy włożyć na gniazda i przylutować pamiętając o dokładnym oblaniu całych PAD-ów i końcówki lutowniczej cyną. Należy pamiętać o podłączeniu masy płytki (jedne z narożnych otworów) linką miedzianą do obudowy. Najlepiej jest to zrobić kawałkiem przewodu miedzianego z dwóch stron zakończonym oczkami pod śrubkę. Innym rozwiązaniem jest zamontowanie nagwintowanych tulejek do obudowy i przykręcenie całej płytki śrubkami M3 do obudowy przełącznika.
Po tych czynnościach wskazane jest zamalowanie padów lakierem lub farbą w ostateczności kalafonią rozpuszczoną w spirytusie aby zmniejszyć wpływ czynników atmosferycznych na parametry przełącznika.
UWAGA MODYFIKACJA
Z uwagi na zgłaszane przez dotychczasowych użytkowników propozycje rozbudowy software do sterownika informuję, iż obecnie pracuję nad dodatkową funkcją.
Będzie to możliwość pracy z różnymi antenami podczas nadawania i odbioru. Ponieważ sterownik sprzętowo jest do tego przystosowany jedynie zmiana softu poprawi jego funkcjonalność o tę funkcję.
Sygnał do zmiany anteny będzie pochodził ze złącza BAND DEKODERA tzw PTT-GND. Anteny odbiorcza i nadawcza będą mogły być dowolnie ustawiane i zapamiętywane a tryb pracy będzie wybierany w menu tak jak dotychczasowe MAN/PC/TRX.
Pełna funkcjonalność będzie dostępna dla użytkowników TRX-ów YAESU lub po zastosowaniu odpowiednich modyfikacji dla użytkowników transceiver-ów innych firm.
Przewidziany termin wydania nowej wersji programu 15 kwiecień 2008.
MODYFIKACJA JUŻ ZASTOSOWANA W NOWYM OPROGRAMOWANIU DO STEROWNIKA
Przekaźniki w sterowniku
W prototypie sterownika zastosowano miniaturowe przekaźniki polaryzowane o obciążalności styków do 2 A. Nie wymagają one stosowania dodatkowych diod. Jednak w przypadku zastosowania innych przekaźników nie polaryzowanych istnieje konieczność włączenia gaszących diod smd w obwód zasilania przekaźników. Montuje się je od strony elementów SMD bezpośrednio do nóżek przekaźników.
Praca z jednego zasilacza (NIE ZALECANA !!!)
Gdy decydujemy się na pracę z jednego zasilacza sieciowego musimy pamiętać o tym, iż tracimy separację pomiędzy liniami zasilającymi przekaźniki a układem procesora sterownika. Może to powodować zakłócenia pracy procesora a co za tym idzie niezidentyfikowane znaczki na wyświetlaczu lub przypadkowe załączanie przekaźników przełącznika. Jeżeli w dalszym ciągu jesteśmy na to zdecydowani obowiązkowo należy wlutować diody gaszące w obwód zasilania przekaźników w kierunku przeciwnym do napięcia zasilania przekaźniki.
Praca z zasilacza TRX-a (NIE ZALECANA !!!)
Ten tryb nie jest zalecany szczególnie gdy nie posiadamy zasilacza do zasilania przekaźników przełącznika. Jednak gdybyśmy się na to zdecydowali to poza wlutowaniem diod w przełącznik opisane wyżej należy przełączyć zworkę - pomiędzy gniazdem USB a zasilania elektronikę sterownika oraz podłączyć kawałkiem izolowanego przewodu końcówkę nr 3 gniazda TRX-a w sterowniku z masą stabilizatora 5 V na płytce sterownika. Tym samym łączymy masę transcaivera z masą sterownika.
Parametry przełącznika wykonanego w oparciu prezentowana płytkę drukowana:
Pomiary zostały wykonane miernikiem VNA MAX4, są to średnie parametry z 6 linii przełącznika.
W związku z licznymi prośbami o zbudowanie manualnego sterownika publikuje dokumentację, na początku schemat i rysunek płytki - dostęne wkrótce fabryczne PCB.
CDN.
Grzegorz
SP8NTH