Come fare contento un amico..(ovvero come ricevere il cluster della sezione ARI di Frascati IR0UAO)

PROLOGO

All’incirca un anno fa Stefano IK0UXQ mi chiese se ero in grado di realizzare un modem TNC sulla base di uno schema che qualcuno aveva trovato in rete. Ho risposto che ci potevo provare visto che possedevo la attrezzatura per realizzare un PCB. Mi resi conto in seguito che avevo perso la mia pace….
Con il foglio in mano mi sono messo a cercare l’articolo su Google e l’ho trovato. Si trattava di un vecchio articolo scritto qualche anno fa sul sito Pianeta Radio. Devo ringraziare l’autore (che poi ho conosciuto almeno in modo virtuale) perchè il suo articolo mi ha dato parecchi spunti. Sopratutto mi ha facilitato lo sbroglio del PCB. Il circuito che proponeva l’amico di Pianeta Radio riprendeva e semplificava il progetto di un semplice modem TNC che operava in modalità KISS (ho capito a mie spese cosa significava KISS TNC). Questo modem era stato concepito per lavorare con l’APRS ed in effetti in modalità APRS sono riuscito a lavorarci (anche se ho trovato difficoltà a capire alcuni settaggi). Comunque non mi interessava l’APRS e quindi mi sono concentrato sulla modalità KISS. Il modem una volta attivato ha bisogno di un programma aggiuntivo che fa da tramite tra il TNC e il programma RXClus che consente la visualizzazione in chiaro delle varie stringhe che contengono gli spot passati dal sistema. Per farla breve comunque non sono riuscito a ricevere gli spot con questo sistema. Quasi sicuramente non ho le competenze per lavorare con questo sistema. Comunque non mi volevo arrendere e andando a visitare (lo faccio ogni tanto) il sito dell’ARI di Roma mi sono imbattuto in un progetto di Franz un radioamatore di quella sezione che ha pubblicato moltissimi progetti per la radio e non solo molto interessanti. Il progetto prevedeva la costruzione di una interfaccia per modi digitali molto semplice da usare con il suo FT857 in portatile. Questo progetto riprendeva quella di un altro radioamatore, Ivo Brugnera che proponeva una interfaccia PACKET per Yaesu (quello che mi serviva!)

L’INTERFACCIA

Qui sotto potete trovare il progetto di Franz IK0RKS

Interfaccia semplice ed economica per i modi digitali

Io l’ho realizzato come da sue indicazioni su una basetta mille fori ma devo dire che ho trovato un paio di errori. Il diodo 1N4148 ha il polo positivo che è collegato alla base del transistor che funge da switch per attivare il PTT secondo me deve essere collegato con il catodo verso la base perchè altrimenti quando il pin 7 della DB9 diventa alto il diodo mette a massa il segnale e il transistor non si chiude. la stessa cosa con i led che hanno la polarità scambiata.
Sulla parte destra ci sono i due cavetti che devono essere collegati alla scheda audio del PC. Il segnale che proviene dall’FT857 (data out) entra tramite la resistenza da 100 Ohm all’ingresso “microfono”, mentre il segnale che esce dall’interfaccia verso l’857 proviene dall’uscita “speaker” del PC. Questo segnale viene attenuato da un partitore costituito dalla resistenza da 10K e dal trimmer da 4,7K ed entra nell’FT857 tramite il pin “data in”. Il circuito di attivazione PTT è costituito dal connettore seriale a nove poli del quale viene usato soltanto il pin 7 (RTS) e il pin 5 GND, dal LED rosso, dalla resistenza da 10K e dal transistor BC548. Il transistor passa in saturazione e chiude a massa il circuito collettore – emettitore consentendo l’attivazione della trasmissione dell’FT857. il collegamento con l’FT857 è costituito da un cavo a quattro poli più massa e da un connettore MINIDIN a 6 poli che andrà collegata alla presa DATA dell’857. La descrizione dei piedini si trova a pagina 65 del manuale dell’FT857.
L’autore del progetto ha giustamente fatto notare che questa interfaccia ha la massa in comune con il PC e l’FT857 perchè non usa trasformatori di isolamente che avrebbero complicato il progetto almeno nella sua realizzazione pratica. Per maggiore sicurezza si dovrebbero usare questi trasformatori per isolare galvanicamente le varie masse.
Come si può notare dalla foto sopra a destra si vede il cavo di collegamento con la porta DATA dell’FT857 i due cavetti per la scheda sonora del PC e la porta seriale. Questa porta è stata collegata non ad una porta fisica sul retro del PC ma mediante un adattatore USB-Seriale. La mia scelta è stata dettata da motivi di praticità in quanto come dicevo la porta fisica seriale ce l’ho dietro e mi rimaneva scomodo collegarla. Naturalmente se si sceglie questa strada l’adattatore va istallato e la porta che il PC restituisce dopo l’istallazione va inserita all’interno del programma quando si fanno i settaggi (vedi foto)

settaggio CAT

IL PROGRAMMA

Il programma che viene utilizzato per il Packet è il noto MixW (la mia è la versione 2.2) col quale è possibile gestire una grande quantità di modi digitali. Devo dire che non mi sarei imbarcato nel realizzare questa interfaccia se non avessi letto l’articolo di IVO I6IBE che si può trovare qui
Aricolo di IVO I6IBE
L’autore infatti dice a proposito di questa interfaccia:”Va da se che per operate in PACKET radio che non utilizzeremo un costoso TNC ma faremo uso di solo SOFTWARE, quindi niente MODEM o altre diavolerie, utilizzeremo l’interfacciamento diretto tra radio e la scheda audio del computer, un oretta di saldatore e siamo pronti per il primo contatto radio PKT
L’articolo prosegue con una descrizione molto dettagliata di come settare il programma per operare in modo Packet, per cui invito chi volesse cimentarsi nella realizzazione del progetto a leggersi l’articolo.

IL TEST

Finita di assemblare la semplice scheda (ho dovuto penare un pò per realizzare il cavo di collegamento con l’857) ho collegato il tutto, ho settato il programma e ho settato la radio in modo PKT.
Per prima cosa ho controllato che la ricezione dell’APRS funzionasse. La frequenza su cui passano le stringhe è 144.800 modo PKT

Questo è il settaggio per ricevere le stringhe APRS

settaggio software per ricevere APRS

Queste sono le stringhe che vengono correttamente ricevute

Pacchetti APRS ricevuti

Naturalmente questa è solo la visualizzazione che per i più esperti in APRS è già possibile interpretare. Per ricevere ke informazioni su una mappa che è lo scopo principale dell’APRS occorre usare un programma grafico specifico. Ma questa è un’altra storia….

Arriviamo ora al test vero e proprio per la ricezione degli spot. Arrivare fino a questo punto per me è stata una vittoria (consentitemi questa parola) in quanto sono riuscito nello scopo che mi ero prefissato e per il quale avevo fatto la promessa a Stefano: trovare un modo per utilizzare il nostro cluster per ricevere in portatile gli spot.
Per chi non lo sapesse è stato istallato un sistema che ritrasmette via radio i DX spot che può essere ricevuto anche in assenza di internet in qualsiasi posto dove il segnale arriva. La frequenza di trasmissione è di 432.775 MHz naturalmente in modalità PKT e il nominativo di questa stazione è IR0UAO. E’ stato previsto dagli esecutori del progetto che si potessero ricevere gli spot collegandosi via Telnet. Assodato che quindi l’APRS si poteva ricevere sono passato al settaggio del programma MixW per ricevere gli spot come ampiamente e dettagliatamente descritto sul sito del progetto.
Il collegamento con il nostro ripetitore si effettua lanciando questa schermata a cui si accede dal menu e poi connect

inserendo il proprio call e poi il call del ripetitore facendolo seguire dal trattino e dal numero 6 (IR0UAO-6)

L’FT857 entra in modalità trasmissione il tempo per trasmettere la stringa di riconoscimento al ripetitore e quindi il ripetitore restituisce ” connected” e la schermata di benvenuto

Schermata di benvenuto dopo il riconoscimento

A questo punto cominciano ad arrivare gli spot che sono visualizzati nella finestra RX del programma MixW. In conclusione è stato raggiunto l’obbiettivo di ricevere gli spot tramite il nostro ripetitore IR0UAO e visulalizzare gli stessi come mi era stato proposto.

Nel mentre scrivevo queste note ad un certo punto il sistema si è disconnesso restituendomi questo messaggio che data la mia poca conoscenza non sono riuscito a comprendere

bug del programma


Ho provato a riconnetermi e tutto si è rimesso in moto. Lo segnalo per la cronaca nel caso succeda ancora.

LA MIA REALIZZAZIONE PRATICA

Per arrivare a questo risultato ho realizzato tre interfacce seguendo gli schemi che come, ho detto sopra, ho trovato in internet. La prima realizzazione quella più spartana è stata fatta seguendo lo schema di Franz ed è stata realizzata su una basetta millefori. Invece di utilizzare il collegamento con la porta seriale del PC ho usato un adattatore Seriale – USB comprato in rete che fa egregiamente il suo lavoro e consente l’uso dell’intefaccia anche con i portatili che non hanno la porta seriale.
Questa è la foto postata dall’autore che serve anche da guida per la disposizione dei componenti

Basetta


HO notato che ci dovrebbero essere degli errori nella polarità del diodo e dei LED.
La seconda foto mostra lo schema di principio

Schema di principio

Come si può vedere dalla prima foto si notano a sinistra in alto il connettore DB9 maschio, dalla parte opposta il cavo (autocostruito) che deve essere connesso alla porta DATA dell’857 e rispettivamente, lateralmente i due cavi con i jack maschio che andranno connessi alla presa MIKE e SPEAKER del PC

foto di insieme della prima intefaccia


La seconda foto mostra l’intefaccia vista lato componenti, veramente pochi.

Interfaccia lato componenti


L’ultima foto l’interfaccia vista da sotto.

Intefaccia vista di sotto


Per chi volesse realizzarla questo dovrebbe essere sufficiente

Successivamente dopo aver letto l’articolo di Ivo ho deciso di fare qualcosa di più “professionale”. La prima cosa che ho pensato è un contenitore. Rovistando tra i cassetti ho trovato un vecchio filtro ADSL le cui misure soddisfacevano quello che cercavo. L’ho smontato, tolti i componenti e adattata all’intefaccia come si può vedere dalle foto


Ho poi deciso che non avrei usato la basetta millefori ma un circuito stampato che è replicabile. Come programma per lo sbroglio uso KICAD e quindi ho provveduto a copiare il circuito su questo programma come si può vedere dal disegno allegato

Schema elettrico ripreso dal sito di IVO


Questo invece è il PCB pronto per l’incisione

PCB pronto per l’incisione


e questa è l’interfaccia pronta all’uso

Realizzazione dentro il contenitore del filtro ADSL

Si nota a sinistra la porta seriale per il comando del PTT seguono poi i tre LED : rosso accensione, verde TX, giallo squelch. Al centro è situato il trimmer lineare da 4,7K che serve per regolare l’ALC. Di fianco il transistor 2N3019e il diodo 1N4148. Fissati alle pareti sono le prese jack mono femmina che collegheranno tramite i cavetti la presa Mike e la presa Speaker della scheda sonora e in fondo a destra il cavetto 4 poli più massa che andrà alla presa DATA del FT857 con una presa MINIDIN a sei poli. Lo schema di collegamento è ampiamente descritto nell’articolo di IVO a cui mi sono ispirato.

L’interfaccia da me testata con il software MixW funziona con tutti i modi digitali selezionabili dal menu a tendina del programma “MODE”.

TIP

Sto pensando di costruire questa intefaccia per adattarla al palmare della Kenwood TH-F7. Questo consentirà una portabilità migliore, portabilità che risponde ad uno dei requisiti chiesti da Stefano per usare questo sistema dove non c’è copertura internet.

CONCLUSIONI

L’architettura del progetto è ormai sicuramente obsoleta e quindi l’esercizio è puramente accademico. Esistono applicazioni sullo smartphone, come iDX per chi usa Apple, che soddisfano tutte le necessità che rendono inutile questo progetto. A me è servito per capire molte cose che non conoscevo e per mettermi in gioco. Chi fosse interessato alla costruzione mi può tranquillamente contattare.
Probabilmente i più esperti potranno trovare errori o inesattezze tecniche. Sono graditi commenti e suggerimenti.

RINGRAZIAMENTI
Desidero ringraziare Stefano, Gabriele e Luca per il loro supporto e feedback

Cordiali 73 a tutti

Giulio IZ0FVD

AD9850 Waveform Generator

Sempre alla ricerca di nuovi prodotti per il mio Arduino un paio di anni fa mi sono imbattuto in una scheda molto interessante che fa uso di un integrato AD9850.

dds_1

nel data sheet leggo che si tratta di un CMOS, 125MHz Complete DDS Synthesizer. Questa scheda unita ad un microcontrollore, che nel mio caso è l’ATMega328P ovvero quello che usa Arduino, diventa un versatile generatore di onde quadre e sinusoidali. Fin qui nulla di nuovo. Si poteva usare benissimo un oscillatore a cristallo con la stessa stabilità. Ma il bello è che la frequenza di questo oscillatore può essere variata in maniera continua da 0 a 40MHz sia in onda sinusoidale che quadra!

Quello che mi ha spinto a usare questa scheda è la possibilità di usarla come VFO per una radio a conversione diretta. In rete ci sono molti progetti ma quello che potrete trovare a questo link

http://www.vwlowen.co.uk/arduino/AD9850-waveform-generator/AD9850-waveform-generator.htm

mi ha colpito per la semplicità,l’ottima descrizione corredata da foto e non ultimo la disponibilità dell’autore a rispondere alle mie domande. Tutti componenti usati sono reperibili in rete.
Le caratteristiche del generatore sono:

Frequenza regolabile con continuità da 0 a 40 MHz
Uscita sinusoidale e onda quadra
Tensione di uscita pari a 5V per l’onda quadra
Tensione di uscita pari a 1.08 V
Visualizzazione dei parametri su uno schermo TFT da 1.8″
Passo di incremento della frequenza selezionabile

La selezione della frequenza e del passo vengo effettuati mediante due encoder rotativi.

I componenti principali sono:
Un microcontrollore ATMega328P che è lo stesso che usa Arduino
Una board con AD9850
Uno schermo TFT da 1,8″

Il microcontrollore ATMega328P ha bisogno oltre che da una alimentazione stabilizzata a 5 V di un oscillatore esterno. A questo scopo viene usato un quarzo da 16MHz con due condensatori da 22pF. Sul micro viene prima caricato il bootloader di Arduino uno e successivamente viene caricato il programma (sketch) che si trova sul sito.

waveform-generator-schematic
Schema elettrico del generatore

In alto a destra si vede lo schema dello stabilizzatore di tensione preceduto da un diodo 1N4001 usato come protezione per l’inversione della polarità. Io ho sostituito l’integrato L4950V5 che non sono riuscito a trovare con un LM7805 che fa egregiamente il suo lavoro. E’ necessario dotare l’integrato di un piccolo dissipatore sopratutto se viene usata una tensione di ingresso superiore a 9V.Ho notato infatti che senza il dissipatore l’integrato si scalda come pure ho notato che il quarzo da 120MHz di cui è dotata la scheda con l’A9850 scalda. Completano lo schema un pulsante di reset, i due rotary encoder e i due connettori BNC per le uscite. La resistenza da 10K sul piedino di RESET è in configurazione pull-up ovvero il piedino è normalmente alto. Messo a massa attiva il reset della scheda. Il condensatore sulla alimentazione serve da filtro mentre la resistenza da 100 sul piedino LED dello schermo serve a pilotare la retroilluminazione. I due rotary encoder sono dotati anche da un interruttore: quello presente sul “Rotary Encoder Set Step” serve per riportare lo step al valore di default di 1HZ , mentre quello presente sul “Rotary Encoder Set Frequency” serve per riportate il valore della frequenza al valore di default di 1KHz. E’ presente anche un connettore che nello schema viene indicato come “Programming Header” che serve a connettere un adattatore seriale USB per programmare l’ATMega328P senza toglierlo dallo zoccoletto. Infatti il micro può essere rimosso e messo su una board Arduino per la programmazione oppure si può usare questa scheda collegata al connettore per riprogrammarlo, ove naturalmente fosse necessario. Nello schema il micro presenta due serie di numeri: quello esterno rappresenta il piedino fisico del micro mentre quello interno indica il “nome” dei piedini I/O. Per esempio il pin fisico 4 viene nominato nel programma come D2 (o più semplicemete 2). Per quanto riguarda invece il modulo AD9850 bisogna fare riferimento alla scheda acquistata ed eventualmente rimappare i connettori così come per il TFT. Mi sono trovato in difficoltà con quest’ultimo perchè nello schema il piedino indicato con DC su quello che avevo acquistato era contrassegnato con A0. Una mail all’autore mi ha chiarito il problema. Altra cosa per chi si accingesse a realizzarlo di leggere le note che accompagnano il progetto. In particolare lo schermo deve essere equipaggiato con “ST7735 Controller”.

Allego lo stesso schema con le annotazioni fatte da me
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Le foto che seguono sono relative alla mia realizzazione
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1 Main board

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2 Main board retro

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3 Frontalino

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4 Basetta degli encoders

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5 Basetta degli encoders retro

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6 La board con l’AD9850

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7 Il generatore assemblato

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8 Le forme d’onda in uscita alla frequenza di 1.051 KHz

Oltre alla regolazione della frequenza sulla scheda AD9850 è presente un trimmer per la regolazione del duty cicle dell’onda quadra.

Rimango a disposizione per suggerimenti o implementazioni.

This article has been made possible for the courtesy of John Owen

Arduino Summer Activity

Circa un anno fa, era l’autunno 2013, mi arriva a casa la rivista SPRAT che leggo molto volentieri essendoci sopra progetti minimalisti di QRP. L’articolo, scritto da Paul Darlington M0XPD, era intitolato < <Occam’s Microcontroller>>. Il titolo già mi incuriosiva per la presenza della parola microcontroller che per me significa Arduino compagno di tante sperimentazioni ormai da più di tre anni. Devo dire che era un po’ di tempo che mi frullava l’idea di realizzare un RTX – QRP usando questa scheda ma ancora non avevo trovato nulla. Arduino ormai è entrato nel mondo dei radioamatori e ne è la prova che la ARRL ha già stampato due libri con applicazioni di questa scheda.Paul chiama questo < < Winds of Change>>. Comincio a leggere l’articolo, molto ben fatto, e capisco che avevo trovato quello che andavo cercando. Per essere brevi descrive il progetto di un ricetrasmettitore a conversione diretta in cui molte funzioni sono comandate da Arduino. Leggi tutto →

Manhattan Style

Ho trovato, per chi si occupa di autocostruzione, due oggetti a mio parere interessanti.

IPad cuttero fino ad ora ho usato per fare il PCB il metodo classico: piastra ramata presensibilzzata sulla quale con il bromografo “fotografo” il circuito che poi sviluppo e passo in acido. Leggendo e sopratutto vedendo parecchi articoli mi sono interessato ad un metodo completamente diverso che va sotto il nome di “Manhattan Style”. Questo metodo usa una piastra ramata che costituisce la base, la massa del circuito, su cui vengono incollate dei piccoli “coriandoli” di piastra ramata nei punti dove nello schema elettrico ci sono dei nodi. Leggi tutto →

ARDUINO NATALIZIO

Quando la passione non dorme mai…..

Avevo un alberello di Natale a cui mia moglie voleva aggiungere delle lucine. Sarebbe stato facile acquistarle ma….
Ho preso 6 led mini, sei resistenze da 560 Ohm, un microprocessore montato sulla scheda ARDUINO, qualche filo, connettori quanto basta. Ho mescolato il tutto ed è uscito quello che potete vedere. Il primo filmato allegato è l’alberello, il secondo filmato la tecnologia che c’è dietro. Non è un grosso progetto ma come sempre il tutto mi serve per tenere in allenamento la mente e non dimenticare quello che ho imparato. Leggi tutto →

Alimentatore duale regolabile

Alimentatore stabilizzato duale

Volevo dare il mio contributo di autocostruttore presentando il R.I.P.S. (Remoted.Intelligent,Power,Supply) da me interamente progettato come compito finale del corso serale di Elettronica e Telecomunicazioni presso l’ITIS “E.Fermi” di Frascati al quale mi ero iscritto tre anni fa.
Le caratteristiche più interessanti sono: Leggi tutto →