Articole > Echipamente si constructii radio Litere mici Litere medii Litere mari     Comentati acest articol    Tipariti

MANIPULATOR ELECTRONIC CU MICROPROCESOR

Traducere si adaptare: Cristian Simion YO3FLR

Schema prezentată este o realizare a lui DL4YHF, care poate fi  găsită şi pe Internet, pe pagina de Web  http://www.qsl.net/dl4yhf. Traducerea acestui articol a fost realizată cu permisiunea autorului, care cu amabilitate mi-a propus şi realizarea unui link de pe pagina proprie spre o pagină de Internet românească care să conţină această traducere.

Menţionez că aparatul a fost realizat de către subsemnatul şi pot spune că funcţionează impecabil.

Ideea de la care s-a pornit a fost aceea de a dispune de un echipament util pentru lucrul in portabil, deci de consum foarte mic. Cu toate acestea,  facilităţile de care dispune îl recomandă la fel de bine şi pentru lucrul din staţionar, la DX sau în concursuri.

Câteva din caracteristici:

  • Viteza reglabilă din potenţiometru între 20 şi 300 de semne/minut;
  • Două celule de memorie independente, care pot stoca între 50 şi 64 caractere;
  • Posibilitate de setare a unor funcţii complexe (command mode);
  • Posibilităţi de lucru tip “baliză”, sau de transmitere automată a numărului de ordine în cazul concursurilor;
  • Consum mic de energie: pentru o tensiune de alimentare de 2,4V,  între 50 şi 80 microamperi în regim de lucru, şi sub un microamper în starea de aşteptare (standby);
  • Dimensiuni mici (jumătate dintr-o cutie de chibrituri pentru varianta SMD);
  • Moduri de lucru “iambic A” sau “iambic B”;
  • Monitorizare cu ajutorul unei capsule piezo;
  • Ceasul este asigurat de elemente RC (nu foloseşte cristal de cuarţ).


          Aparatul este realizat cu un microprocesor de tip PIC16F84 (Microchip), ale cărui caracteristici  îl recomandă foarte bine în aplicaţii de dispozitive secvenţiale şi de comandă de nivel mic şi mediu. O foaie de catalog completă se poate găsi pe pagina de Web a producătorului: www.microchip.com.

    SCHEMA DE PRINCIPIU A MANIPULATORULUI

    R2, R6 şi C1 determină viteza de lucru, precum şi marginile inferioară, respectiv superioară. Aceste valori se pot ajusta în funcţie de necesităţi; totuşi, R2 trebuie să aibă valoarea de cel puţin 1K, deoarece prin program, pinul RA0 este pus la masă pentru scurt timp, descărcând C1 înainte de a fi citită starea potenţiometrului. În situaţia în care R2 are o valoare prea mică, şi potenţiometrul este reglat pentru viteză maximă (valoare zero), poate fi depăşit curentul driverului intern al microprocesorului. Valoarea de 1K pentru R2 este suficientă pentru a preveni acest lucru.

    R3 şi C2 sunt componentele externe care definesc frecvenţa de ceas pentru PIC, cu valoarea de circa 50 KHz, valoare care este divizată cu patru de către microprocesor pentru a-şi asigura ceasul intern. Acest semnal este activ numai când manipulatorul este funcţional; când acesta este în stand-by, ceasul intern este inactiv.

    C3, C4, C5, C6, C7, C8, precum şi R4, R5 sunt utilizate pentru a împiedica pătrunderea radiaţiilor RF.

    Pinii 1, 2, 5, 8, şi 9 ai microprocesorului sunt disponibile pentru unele aplicaţii cum ar fi: conectarea unui comutator TX/RX la ieşirea QSK , o capsulă piezo la ieşirea notată “TONE”, o diodă LED înseriată cu un rezistor de 1K la ieşirea notată “LED”, etc. În schema de bază, aceste ieşiri sunt neconectate, fiecare utilizator putându-le folosi după dorinţă.

    În actuala formă ieşirea “HAND KEY” este nefuncţională, din motive de limitare de memorie şi timing. De asemenea, R7 poate fi înlocuită cu un ştrap, aceasta fiind utilizată de către autor numai în timpul experimentelor legate de software.

    O altă menţiune, este aceea legată de prezenţa RF-ului, situaţie în care manipulatorul poate avea comportări neobişnuite; de multe ori s-a constatat că  motivele erau legate de tranzistorul de comandă Q1. Din acest motiv, se recomandă adăugarea unui condensator între emitorul şi colectorul, respectiv baza şi emitorul acestui tranzistor. Valorile vor fi determinate experimental.

    Utilizare

    Cu ajutorul tastei “Message 1” se poate stoca în memorie un mesaj de circa 63 de caractere, mesaj care este nevolatil.( nu se şterge chiar dacă se deconectează bateria.) Acest mesaj este memorat în EEPROM-ul intern al microprocesorului.

    Tasta “Message 2” are acelaşi rol ca şi precedenta, numai că volumul este uşor mai mic (numai 55 de caractere), şi din cauza faptului că acest mesaj este stocat în RAM, mesajul se pierde la deconectarea alimentării.

    În cazul în care cele două taste sunt apăsate simultan, aparatul trece în starea “command”, stare în care acesta aşteaptă comenzi din partea utilizatorului, şi care va fi descrisă în rândurile următoare.

    Pentru a reda un mesaj stocat în memorie, se apasă scurt  tasta corespunzătoare mesajului respectiv (MSG 1 sau MSG 2). Dacă mesajul este partiţionat (o altă facilitate a acestui echipament…), redarea se va face prin apăsarea succesivă a tastei MSG corespunzătoare.

    Memorarea unui mesaj se realizează prin apăsarea pentru 0,5 secunde a tastei MSG (1 sau 2),unde se doreşte stocarea, după care aparatul răspunde cu semnalul “M” (-- --), cu semnificaţia că este gata de a primi mesajul. (Message record)

    Pentru a încheia procesul de memorare, se apasă iarăşi tasta corespunzătoare (scurt), situaţie în care manipulatorul transmite litera “S”, confirmând astfel că procesul de memorare a fost încheiat. (Stored). Dacă mesajul depăşeşte capacitatea de memorare în timpul înregistrării, se va transmite litera F (Full), aceasta însemnând că memoria alocată înregistrării este plină, iar manipulatorul va întrerupe automat stocarea mesajului în curs.

    O caracteristică pentru acest echipament, este aceea că are capabilitatea de a “măsura”  pauzele dintre caractere, ca o succesiune de puncte. Astfel, distanţa dintre caractere la redare se va modifica corespunzător prin mărirea sau micşorarea vitezei de lucru.

    Partiţionarea unui mesaj

    În cadrul unui spaţiu de memorie alocată unui mesaj lung, se pot realiza înregistrări multiple; acestea sunt delimitate între ele de un caracter EOM (End of Message). Acesta se introduce de la cheia de manipulaţie, într-un singur “caracter” : .-- -- -- -- -- --

    Astfel, pentru redare, dacă se doreşte transmiterea primului “submesaj” înregistrat, se apasă odată butonul MSG corespunzător. Redarea se va face până la întâlnirea caracterului EOM. Pentru al doilea mesaj se apasă de două ori tasta MSG, şi aşa mai departe. Dacă tasta MSG este apăsată de mai un număr mai mare de ori decât numărul de submesaje , manipulatorul nu va transmite nimic.


    Există totuşi o excepţie: la redarea unui mesaj, manipulatorul va ignora “caracterul” EOM în cazul modului de lucru MEMORY LIST, caz în care toate caracterele stocate în memorie vor fi redate ca atare.


    MANIPULATORUL ELECTRONIC ÎN REALIZAREA LUI DL4YHF

    Tonul de control (monitorizare), aşa cum am specificat anterior, poate fi obţinut cu ajutorul unei capsule piezo conectată la pinul 2 al microprocesorului. Aceasta are şi rolul de a genera semnalele care indică modurile de lucru specifice, acestea având frecvenţa  mai joasă şi viteza constantă de circa 60…80 s/m (independentă de poziţia potenţiometrului), tocmai pentru a  se diferenţia de semnalele telegrafice transmise de la cheie. De asemenea, se mai poate utiliza şi o semnalizare optică pentru aceste semnale de comandă, conectând un LED la pinul RB2 (Signal LED) al microprocesorului. De menţionat că acesta nu se aprinde în timpul lucrului CW normal, ci este comandat intern de manipulator numai când primeşte  comenzi, sau răspunde la comenzile operatorului.

    Capsula piezo poate fi obţinută de exemplu de la felicitările “cu melodii”, sau ceasuri electronice defecte.

    Comenzi

    Pentru a comuta aparatul în starea în care acesta primeşte comenzi, se apasă simultan pe tastele MSG1 şi MSG2. Acesta va răspunde prin transmiterea literei “C” (--.--.), aceasta  însemnând că este gata să primească comenzile de la cheia de manipulaţie.

    În mod normal, o comandă este transmisă printr-un singur caracter, motiv pentru care aparatul încearcă să interpreteze orice caracter ca o posibilă comandă. În momentul în care caracterul este recunoscut, se va auzi litera “R” (Roger), deci comanda a fost acceptată. Dacă un caracter nu este recunoscut, atunci manipulatorul va transmite “?”.

    Ieşirea din acest mod de lucru se face în acelaşi mod ca şi la intrare, prin apăsarea simultană a tastelor MSG1 şi MSG2.

    Comanda “A”: Dezactivează memoria punct/linie. În acest fel, dacă se eliberează cheia de manipulaţie în timp ce este transmisă o linie (sau un punct), linia sau punctul vor fi transmise complet, după care se trece în aşteptarea unui alt caracter. Altfel spus, dacă se atinge contactul de “punct” în timp ce este transmisă o linie, după terminarea liniei, manipulatorul nu va mai transmite şi punctul (nu îl memorează). Acest mod este denumit generic “Iambic A”.

    Comanda “B”: Activează memoria punct/linie. Astfel, dacă se realizează aceeaşi operaţie specificată mai sus, manipulatorul va transmite şi punctul la terminarea liniei, chiar dacă cheia a fost eliberată înainte de transmiterea acesteia. Acest mod de lucru este denumit “Iambic B”.

    Comanda “C”: Mod de lucru “baliză” (repetarea unui mesaj fără limită de timp)

    Comanda “D”: (Done) Ieşire din modul de lucru “comenzi”, şi reintrarea în funcţionare normală

    Comanda “E”: Este oarecum similară cu modul de lucru “baliză”, dar în acest caz numărul de transmiteri succesive ale mesajului este de 255, şi nu buclă fără sfârşit (endless loop mode).Astfel, se poate înregistra un mesaj, de pildă CQ de…. cu o pauză corespunzător de mare între apeluri, pentru a da timp operatorului să asculte dacă cineva a recepţionat apelul. Astfel, această metodă poate fi aplicată şi in traficul obişnuit, până când cineva va răspunde la apel, iar operatorul nu are altceva de făcut decât să oprească redarea mesajului prin simpla atingere a cheii pe linii sau puncte.

    Comanda “L”: (list-mode) Această funcţie poate fi utilizată pentru a verifica conţinutul complet al buffer-ului de mesaje cu funcţii  speciale. Dacă se redă un mesaj preînregistrat în acest mod (list-mode), atunci nu vor fi recunoscute codurile de tip EOM, NNN sau ANN. Revenirea în modul normal de lucru se realizează prin comanda “M”. Asupra codurilor NNN şi ANN vom vorbi în rândurile de mai jos.

    Comanda “M”: (macro-mode) În acest caz, codurile de tip “EOM”, “NNN” şi “ANN” sunt interpretate de către aparat într-un anume mod. Astfel, caracterele “NNN” sunt interpretate ca trei digiţi; aceasta o voi trata în cadrul explicaţiilor privitoare la utilizarea aparatului în concursuri.

    Comanda “N”: (set Number for contest operation) Această comandă este utilizată pentru iniţializarea numărului de concurs între “000” şi “999”. Activarea acestei comenzi are ca răspuns din partea manipulatorului caracterele NR, care arată că este gata să primească acest număr (format din trei digiţi) de la cheie. După introducerea numărului, se va recepţiona litera R, însemnând că numărul introdus a fost reţinut.

    Comanda “Q”: (Quick digits) Ín acest mod manipulatorul va genera numerele astfel:

    Digit

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    Ieşire

    T

    A

    U

    V

    4

    5

    6

    7

    8

    N

    Acest mod de lucru se aplică numai în cazul macro-urilor “NNN”; de asemenea, introducerea numerelor se poate face în ambele moduri, manipulatorul recunoscând ambele formate.

    Comanda “S”:(Standard digits) Ín acest mod de lucru toţi digiţii generaţi (cifre) sunt redate în cod Morse format din cinci elemente (puncte şi linii).

    Comanda “T”: (Tune) Această comandă trece manipulatorul în ton continuu (utilă pentru acord), pentru maxim 30 de secunde. Ieşirea din această stare se face prin simpla atingere  a cheii pe linii sau puncte. Revenirea se face tot în modul “comenzi”.


    CABLAJUL IMPRIMAT
    Utilizarea manipulatorului în concursuri

    Ţinând cont de facilităţile de care dispune, manipulatorul se recomandă ca un foarte util instrument de lucru în concursuri. Totuşi, pentru a beneficia din plin de ceea ce poate să ofere, cele două celule de memorie vor trebui  programate astfel încât să răspundă cerinţelor: astfel, în acest caz se vor folosi macro-urile “NNN” şi “ANN”. Acest subcapitol, conform spuselor autorului, se adresează celor pasionaţi de concursuri.

    Macro-ul “NNN”: (Number Number Number) Acesta se introduce în memorie ca un grup de puncte şi linii cu semnificaţia NNN, legate împreună: “--.--.--.”

    La redarea unui mesaj, acest macro este interpretat ca un număr format din trei digiţi. Această funcţie poate fi utilizată oricât de des fără a afecta numărul de concurs.

    Macro-ul “ANN”: (Advance Number) Această funcţie realizează incrementarea în mod automat a numărului curent de concurs, şi este “vizibilă” numai când se activează comanda “L” (list-mode).

    De exemplu, macro-ul NNN este utilizat pentru generarea numărului de concurs: “599/<NNN> 599<NNN> BK <EOM>”; la redarea mesajului din memorie, manipulatorul alocă numărul definit anterior de utilizator grupului NNN. Prin urmare, dacă de exemplu NNN a fost definit ca un grup de digiţi (cifre), să zicem 123, atunci mesajul de mai sus capătă următoarea semnificaţie: “599/123 599/123 BK. Se observă că mesajul se va opri la întâlnirea <EOM> (end of message). După primul QSO s-a încheiat, vom transmite un mesaj diferit , care conţine macro-ul ANN.

    Să luăm de exemplu mesajul “73 GL <ANN> QRZ?” La redarea acestui mesaj, se va auzi “73 GL QRZ?”; aceasta deoarece macro-ul ANN nu transmite caractere, ci realizează numai incrementarea numărului de concurs cu o unitate. Următoarea dată când se va reda mesajul din primul exemplu, manipulatorul va transmite “599/124  599/124 BK”.

    Pentru programarea microprocesorului, autorul DL4YHF pune la dispoziţia celor ce doresc să construiască acest aparat fişierele sursă, precum şi programul hexa, care are denumirea KEYER1.HEX, pe pagina de Internet menţionată la începutul acestui material. Utilizarea manipulatorului în scopuri comerciale este permisă numai cu consimţământul autorului.

    De asemenea, documentaţia este pusă la dispoziţia tuturor, reproducerea unor kit-uri în scopuri radioamatoriceşti fiind permisă în condiţiile unui preţ de “ham-spirit”.


    Notă: Este cât se poate de clar faptul că elementul de interes în cazul acestui echipament nu constă în schema electrică. Aceasta este de o simplitate care nu are rost să o punem în discuţie. Remarcabil este însă suportul software care este înglobat şi care permite o multitudine de funcţii, implicit utilizări pentru orice radioamator pasionat de CW. Ín varianta mea, am adăugat un mic amplificator de 0,2W cu un difuzor extraplat (folosit la reportofoane), şi de asemenea am adăugat două butoane cu reţinere, unul pentru accesul mai simplu la acord (tune), iar celălalt care permite alimentarea la 13,8V şi încărcarea acumulatorilor de 1,2V (cu dimensiunile unor baterii R6) încorporaţi, precum şi activarea funcţiei de monitor în difuzorul suplimentar. În această situaţie, dimensiunile aparatului sunt: 100mm X 75mm X 28mm.

    Urez mult succes celor care vor construi acest manipulator; sunt convins că satisfacţiile vor fi depline.

    Cristian Simion YO3FLR

    Articol aparut la 24-1-2004

    17715

    Inapoi la inceputul articolului
  • Postat de Basa Vasile YO2LEG la 2004-07-13 09:29:33 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.139
    Felicitari! In sfirsit o schema interesanta si completa. Mai trebuie programul de instalare.
    73`s de YO2LEG

  • Postat de Ovidiu Olariu YO3UD la 2004-11-13 08:56:34 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.208
    Foarte interesant!Felicitari.Merita publicat si in revista pentru hamii
    care nu au posibilitatea sa consulte acest site.

  • Postat de Jac YO5CST la 2004-11-23 05:17:34 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.196
    Bugul electronic cu memorie, descris mai sus, a fost realizat si de mine,imediat dupa publicarea schemei in 2003 si functioneaza perfect. Utilizez pentru alimentare o "sursa interna" compusa din 2 baterii de 1,5 v.tip LR03AAA de peste un an de zile. Consumul foarte mic face inutil un intrerupator.

  • Postat de Mugurel YO8RHM la 2005-03-20 04:19:23 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.177
    Un manipulator foarte bun, util mai ales in concursuri si nu numai!. Recomand schema tuturor celor care vor un "bug" de dimensiuni reduse si performant. Am incercat si realizat o varianta cu componente normale (non smd) dimensiunile au crescut cu putin peste varianta originala, componentele cu terminale cat mai scurte lipindu-le direct pe partea cablata. A functionat la fel de bine.

  • Postat de marius YO4HGX la 2005-08-08 10:00:23 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.254
    Am folosit o perioada acest bug, marele avantaj - speed ctrl - prin pot. Mai nou, am testat K8 (K1EL), softul adaptat ptr pic16f84 se gaseste gratuit pe site'ul oficial, ca o facilitate in plus - "autospatiul" ajustabil. Succes!

  • Postat de Dorina SUPER!!!! la 2006-03-26 19:18:28 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.212
    Sa stiiti ca este foarte interesant!!!Informatia dumneavoastra!!!!
    Mi-a placut!!!!

  • Postat de Bocai Stefan la 2007-11-22 10:53:44 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.163
    foarte tare manipulatorul tau cum as putea sa te contactez vreau sa stiu mai multe detalii despre piese si de unde le pot achizitiona nr meu de tel este 0747016776

  • Postat de Bocai Stefan VREAU SI E la 2007-12-01 14:31:39 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.186
    Foarte tare proiectul cu cine as putea vorbi sa fac si eu rost de un asemenea proiect...

  • Postat de Mancaº Alexandru YO8TOH la 2008-02-07 23:41:09 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.55
    Acest minibug e foarte util,consumã foarte puþin si e foarte mic.E interesantã schema.73 de Alex

  • Postat de junny la 2008-05-28 10:11:38 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.141
    Dear Sir,

    How are you?

    This is Junny from Shenzhen Jietf Electron Co., Ltd, which is a professional manufacturer of PCB, & PCBA. We are glad to know you from Internet, so we have an opportunity to cooperate with you.

    We can do products as below:
    I. Process details: 2-26 layers, finished: immersion gold, (Lead free) HASL, immersion silver/tin, OSP, Gold plating.

    II. Provide high quality products with low cost

    III. Short Lead-time

    ¢ô. PCBA We've cooperated with our foreign customers in OEM/ODM projects for many years and have gained good reputation for our good service and products of top quality.

    Also we have cooperated with Sony, Huawei, etc.

    If you want to know more about our company, pls feel free contact me and visit our websit: http://www.chinapcba.cn

    Any questions we will be highly appreciated.

    Thanks & best regards.

    Junny

    Shenzhen Jeitf Electron Co., Ltd.
    Address: #13A18, South Tower Of, Cangsong Bldg,
    Tairan 7Rd, Chegongmiao, Futian District,
    Shenzhen, China.
    E-mail: pcba@chinapcba.cn
    Tel: 86-755-83849203
    Fax: 86-755-33361481
    Msn: zhaofurong2007@hotmail.com
    Skype: junnyzhao1

  • Postat de Andrei YO8TJJ la 2009-01-19 15:54:58 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.25
    Buna ziua domnule Cristian.
    Personal am realizat manipulatorul,functioneaza foarte bine,sunt multumit de el.Vreau sa va multumesc pentru traducere,aceasta mi-a oferit un important sprijin in intelegerea functionalitatii,mai ales a celei legate de functii si selectarea modurilor de lucru.
    Detalii cu realizarea mea se gasesc pe http://www.qrpyo8tjj.webs.com,site-ul personal,pentru cei interesati.Mi-am permis sa folosesc o parte din traducerea dvs,si va multumesc anticipat,inca o data.Indemn pe toti cei care isi doresc un bug performant care sa le completeze echipamentul sa purceada la realizarea acestuia!
    Merita toata sarguinta!73!Numai bine!

  • Postat de Ionut YO9IGS la 2010-03-08 15:04:07 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.11
    Foarte interesant proiectul, insa am o singura intrebare: montajul poate functiona si fara programare? Daca nu, atunci cum se poate programa?
  • Scrieti un mic comentariu la acest articol!
    Opinia dumneavoastra va aparea dupa postare sub articolul "MANIPULATOR ELECTRONIC CU MICROPROCESOR"
    Nu uitati sa completati numele, adresa E-mail si eventual indicativul YO (daca sunteti radioamator). Comentariul trebuie sa se refere la continutul articolului. Mesajele anonime, cele scrise sub falsa identitate, precum si cele care contin (fara a se limita la) atac la persoana, injurii, jigniri, expresii obscene vor fi sterse.
    Nume *
    E-mail
    Indicativ YO *
    Acesta trebuie sa fie valid
    Nu introduceti indicative care contin bare de fractie (din mobil, portabil, din alta tara etc)

    La acest articol nu sunt permise comentarii decat de la radioamatori YO autorizati.
    Comentariu *
    Introduceti *
       * Camp obligatoriu


    Opiniile exprimate în articole pe acest site aparţin autorilor şi nu reflectă neapărat punctul de vedere al redacţiei.

    Copyright © Radioamator.ro. Toate drepturile rezervate. All rights reserved
    Articole | Concursuri | Mica Publicitate | Forum YO | Pagini YO | Call Book | Diverse | Despre Radioamator.ro | Contact