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La mia costruzione è stata pubblicata su:
  Radio Rivista - marzo 2007  

   premessa
Chi svolge attività radio prima o poi sente la necessità di avere un dispositivo che automaticamente ci sostituisca durante le chiamate in radio. Sulle bande VHF o superiori, dove non c’è molto traffico, o in HF, durante i contest, è utilissimo avere un sistema automatico di chiamata. E’ chiaro che, comunque, non possiamo abbandonare la postazione radio, ma nel frattempo però possiamo fare anche altro …
Da qui è nata l’idea di costruire un dispositivo di chiamata automatica, ovvero la costruzione di un registratore digitale.
Sembra strano al giorno d’oggi pensare alla costruzione di un registratore digitale quando ormai in qualunque supermercato troviamo per qualche decina di Euro dei minuscoli registratori digitali in formato MP3. Andrebbero benissimo se non ci fosse il problema di interfacciarli al nostro ricetrasmettitore come se fossero una cosa sola.
E’ assurdo e controproducente pensare di usare questi minuscoli oggettini in riproduzione davanti al microfono del TX pigiando manualmente il PTT per andare in trasmissione!
Per la progettazione di un DVR è importante avere un componente che svolga la funzione di registratore digitale e, soprattutto, che sia ancora in commercio e che abbia un costo contenuto.
La mia scelta è caduta sul circuito integrato per sintesi vocale ISD1420, in tecnologia CMOS.
Nel suo interno sono già integrati l’oscillatore, il preamplificatore microfonico con controllo automatico di guadagno e un amplificatore per altoparlante. Per la sua applicazione sono sufficienti un microfono, un altoparlante, un po’ di componenti passivi, due pulsanti ed un’alimentazione a 5 Volt. La durata della registrazione è di 20 secondi massima con una riproduzione di alta qualità. Il chip, quando non lavora, passa automaticamente in standby con un consumo di circa 1 microA di corrente; allo spegnimento esso va automaticamente in power-down. I messaggi vengono memorizzati all’interno del chip per almeno 100 anni (!!!) e sono garantiti almeno 100.000 cicli di registrazione.

   caratteristiche del DVR
Le caratteristiche principale di questo dispositivo sono:
***    Alimentazione compresa tra 8 e 13.8 Volt con una corrente massima di picco di 100 mA (solo se siamo in riproduzione con l’altoparlante inserito), in standby il consumo di corrente è di circa 1 microA.
***    Possibilità di registrazione di due banchi di memoria (A e B) di 10 secondi l’uno (per esempio un chiamata in Italiano e una in Inglese, oppure una chiamata in 2 m e una in 70 cm).
***    Possibilità di registrazione di un solo banco di memoria (A) di 20 secondi.
***    Pulsante per la registrazione delle chiamate (con accensione di led giallo per la conferma). La durata della registrazione massima è vincolata alla scelta del banco impostato (A o B). Naturalmente se la nostra chiamata fosse più breve di 10 secondi non ci sarebbe nessun problema perché l’ISD4020 alla fine della registrazione aggiunge automaticamente un codice di EOM (end-off-message) riconosciuto poi durante la riproduzione.
***    Pulsante per la riproduzione delle chiamate (banco A o B). Durante questa operazione il nostro RTX passa automaticamente in trasmissione e si accende il led rosso, l’ingresso microfonico viene commutato da microfono a uscita DVR. Possiamo eventualmente ascoltare la riproduzione se abbiamo il selettore “speaker ON/OFF” inserito. Quando viene poi rilevato il codice di EOM (end-of-message) il ricetrasmettitore passa automaticamente in ricezione, l’ingresso microfonico si commuta su microfono e si spegne il led rosso.
***    Pulsante per la ripetizione automatica delle chiamate (banco A o B). Questa operazione consente la ripetizione continua di una chiamata con il passaggio automatico da trasmissione a ricezione (con le caratteristiche della funzione vista in precedenza). Possibilità di impostare la pausa della ripetizione da 2 a 5 secondi. La fine di questa operazione si ha pigiando il PTT del microfono o della radio. Se la chiamata è in corso e pigiamo il PTT la fine della ripetizione si avrà a chiamata conclusa.
***    Registrazione delle chiamate tramite un economico microfono da PC (li troviamo alle fiere per pochi Euro).
***    Ascolto delle chiamate tramite altoparlante escludibile tramite interruttore.
***    Il DVR deve essere interposto tra il microfono e l’RTX: quindi abbiamo un ingresso per il microfono e, di conseguenza, un’uscita per lo stesso.

   il circuito
Lo schema elettrico del DVR è visibile in fig. 1 e fig. 2 mentre l’elenco componenti in fig. 3.
Il circuito integrato per sintesi vocale IC8 (ISD1420) è in configurazione circuitale come consigliato dal costruttore sul data-book.

Play
Il pulsante “Play”  (riproduzione) è collegato al piedino 24 di IC8 (ISD1420).Quando su questo pin arriva un fronte negativo di segnale esso automaticamente entra in riproduzione fino al rilevamento del codice di EOM (end-of-message), dopo di che IC8 torna in stand-by.
Pigiando il pulsante “Play” mandiamo anche a “0” il pin 1 di IC5 (74HCT132), di conseguenza il pin 3 dello stesso andrà sicuramente a “1” con l’accensione del “PTT led” rosso indicando che siamo in trasmissione.
La scelta di IC5 su di un circuito integrato della serie HC, HCT è per poter pilotare l’anodo del diodo led con una tensione a livello logico “1”, perchè l’uscita di questi circuiti integrati può pilotare in corrente con entrambi i livelli logici “0” e “1”. I circuiti integrati, invece, della serie LS possono pilotare in corrente solo quando la loro uscita è a “0”, quindi non adatti al nostro scopo.
A questo punto abbiamo “1” sul pin 3 e 4 di IC5. Il pin 5 è anch’esso a “1” tramite R11. Il pin 6 andrà a “0” e il pin 8 sicuramente a “1” con la conduzione di T1 (2N2222) che manderà in trasmissione l’RTX.
Il piedino 25 di IC8 (ISD1420) andrà a “0” nell’istante in cui verrà rilevato il codice di EOM (fine della chiamata), quindi a “0” il pin 5 di IC5 e sicuramente a “1” il pin 6, sbloccando così la trasmissione e passando in ricezione.
C8 ed R11 evitano che casualmente all’accensione del DVR l’RTX vada in trasmissione.

Record
Il pulsante “Record” (registrazione) entra sul piedino 27 di IC8 (ISD1420). Un livello logico “0” su questo pin commuta l’ISD1420 in registrazione. Il pin 25 di IC8 va a “0” per segnalare che siamo in fase di registrazione: il led REC (giallo) a questo punto si accende.
Una cosa importante da ricordare è che la registrazione continua per tutto il tempo che il pulsante “Record” rimane pigiato. Se si supera il tempo massimo di registrazione (20 secondi se siamo sul banco A, 10 secondi se siamo sul banco B) IC8 termina automaticamente la registrazione. Quindi, durante la fase di registrazione, è importante controllare i secondi con un orologio per non andare oltre il tempo stabilito!
La nostra chiamata è più corta? Nessun problema, l’ISD1420 alla fine della chiamata inserisce automaticamente un codice di EOM!

Banco A/B
La scelta del banco di memoria da usare viene svolta da un selettore chiamato “Banco A/B”. Con il selettore chiuso siamo commutati sul banco A. Questo comando arriva al piedino 9 di IC8 (ISD1420). Il circuito integrato ISD1420 ha nel suo interno una memoria non volatile di 128 Kbyte. I 20 secondi di registrazione occupano tutta questa memoria in maniera lineare. Quindi 10 secondi occuperanno 64 Kbyte (la metà).
L’indirizzo A6 (pin 9 di IC8) se settato a “0” ci permette di scrivere tutta la memoria di IC8 (128K), se settato a “1” invece ci permette di scrivere solo la parte alta della memoria (quella che va da 64K a 128K) quindi 10 secondi di registrazione.
A questo punto è chiaro come mai il banco A si può usare anche fino a 20 secondi.
Se decidiamo di avere due banchi da 10 secondi max l’uno, si deve fare attenzione a non superare i 10 secondi durante la registrazione del banco A, altrimenti tutta la registrazione oltre i 10 secondi la troveremo sul banco B!
Se, per esempio, dobbiamo registrare una chiamata di 15 secondi dobbiamo usare il banco A: il banco B, a questo punto, non è più utilizzabile, perché è stato sovrapposto per 5 secondi dal banco A.

Repeat
La funzione di “Repeat” ha lo scopo di ripetere ciclicamente una chiamata.
Pigiando il pulsante “Repeat”  settiamo a “0” il pin 6 di IC1 (4047)  , configurato come monostabile, che genera un impulso negativo di circa 0.25 secondi, determinato da C13 e R17, alla sua uscita pin 11. Questo impulso tramite le porte logiche C e D di IC4 viene trasferito al pin 24 di IC8 simulando in questo modo una condizione di “Play” (riproduzione).
A questo punto avremo la riproduzione della chiamata come se avessimo pigiato il pulsante “Play”. Alla fine della chiamata il codice di EOM manda a “0” per un attimo il pin 25 di IC8 e di conseguenza il pin 6 di IC3 (4047).
L’uscita di questo circuito integrato, configurato come monostabile, (pin 10) rimane alta per un certo tempo determinato da C14, R19, R18. Il trimmer R19 consente di regolare questo tempo da 1.5 a 5 secondi circa. Questo è il tempo della pausa tra una chiamata e l’altra. Alla fine della pausa il pin 10 di IC3 collegato al pin 6 di IC2 (4047) , configurato come monostabile, genera un impulso negativo di circa 0.25 secondi, determinato da C15 e R20, al pin 11. Questo impulso tramite le porte logiche C e D di IC4 viene trasferito al pin 24 di IC8 simulando in questo modo una condizione di “Play” (riproduzione).
IC1 e IC2 svolgono la stessa funzione: simulano entrambi il pigiamento del pulsante “Play”.
Per interrompere il ciclo della chiamata è sufficiente premere il PTT del microfono o dell’RTX.
Pigiando il PTT mandiamo a “0” il pin 5 di IC4 e sicuramente a “1” il pin 6 che resetta IC2, IC3 (pin 9), interrompendo così il ciclo delle chiamate.

Commutazioni e servizi 
La commutazione del segnale microfonico in ingresso all’RTX è svolta tramite il commutatore analogico IC6 (4066). Il 4066 nel suo interno ha 4 commutatori analogici: ne vengono utilizzati due, gli altri, rimasti liberi, devono avere gli ingressi non usati collegati al +5 o a massa per evitare auotoscillazioni in presenza di disturbi.
I condensatori da C16 a C21 e le induttanze L1, L2 e L3 hanno lo scopo di isolare e filtrare i deboli segnali di BF che vanno all’ingresso microfonico del ricetrasmettitore.
L’alimentazione del DVR deve essere compresa tra 8 e 13.8 Volt. E’ sufficiente una corrente di 100 mA anche se in condizioni normali l’assorbimento si aggira sui 20 mA.
Il diodo D3 (1N4007) protegge il dispositivo da inversioni di polarità dell’alimentazione.
IC7 (LM7805) stabilizza a 5 volt l’alimentazione del DVR. I condensatori da C22 a C26 sono di by-pass sull’alimentazione.
Il transistor T1 (2N2222) pilota direttamente il PTT del ricetrasmettitore. Quando il DVR è in riproduzione o quando stiamo trasmettendo normalmente con il microfono T1 entra in conduzione e il suo collettore va a potenziale zero. Possiamo quindi dire che il PTT chiude a massa.
Il diodo zener D4 ha il compito di proteggere il transistor T1 qualora si usasse un RTX con commutazione a relè. Il condensatore C4 filtra eventuale disturbi causati da una commuazione di questo tipo.
Se il DVR è inserito in serie al cavo microfonico è necessario che il dispositivo venga alimentato, altrimenti non riusciremo ad andare in trasmissione e a modulare.
Il trimmer R10 regola il volume dell’altoparlante, R19 la pausa tra RX e TX durante la fase di ripetizione della chiamata e R7 l’ampiezza di segnale del DVR all’ingresso micro dell’RTX.

  costruzione
In fig. 6 abbiamo il disegno del circuito stampato. Esso misura 104x96 mm ed è a singola faccia.  Il supporto è in vetronite da 1.6 mm di spessore.
Una volta che abbiamo il circuito stampato in mano pulirlo molto bene con alcool in modo che il rame risulti libero da sporcizia, poi passare leggermente le piste con della paglietta fine da cucina così il rame diventerà bello lucido e pulito.
A questo punto, con una punta da 0.8 mm forare in corrispondenza delle piazzole dei circuiti integrati. Con una punta da 1.5 mm forare le piazzole dei tre trimmer e con una da 1 mm tutte le altre.
I condensatori non elettrolitici devono essere in ceramica o multistrato. Sul circuito stampato, in corrispondenza dei condensatori, troviamo la doppia foratura. Possiamo quindi inserire condensatori con passo da 5.08 o da 7.62 mm.
Le resistenze e i diodi devono essere montati sulla scheda in posizione orizzontale. Solo il diodo zener D4 deve essere saldato in verticale.
I circuiti integrati devono essere montati tutti su zoccoli di buona qualità, i migliori sono quelli torniti con i contatti dorati.
I circuiti integrati possono avere sigle diverse: la marchiatura dipende dal loro costruttore. Per esempio IC1, IC2, IC3 (4047) può in realtà essere CD4047, HCF4047, HEF4047. IC6 (4066) CD4066, HCF4066, HEF4066. IC4 (74HC00) può anche essere marchiato CD74HC00, SN74HC00. IC5 (74HCT132) in CD74HCT132, SN74HCT132. IC5 in questa applicazione può anche essere sostituito dal 74HC132.
La differenza tra HCT e HC è che il primo lavora con livelli logici TTL e il secondo con livelli logici CMOS: nel DVR funzionano bene entrambi.
IC7 (7805) lo troviamo come L7805, LM7805, uA7805 : è comunque importante che sia in contenitore TO220.
Facendo riferimento alla disposizione componenti di fig. 4 iniziare a saldare gli zoccoli dei circuiti integrati. Usare un saldatore con punta fine (1 mm max): se usiamo una stazione saldante impostiamo 170-180 gradi di temperatura. Controllare bene con una lente di ingrandimento che non ci siano delle piste in corto in corrispondenza della piedinatura dei circuiti integrati.
Procedere poi alla saldatura di tutte le resistenze, i trimmer, i condensatori, ecc.
Fare i due ponticelli J1 e J2 sulla scheda lato componenti.
Fare tre ponticelli A-A, B-B e  C-C sulla scheda lato saldature (questi cavallotti , volendo, si possono inserire dal lato componenti).
Quando la scheda è stata completata di tutti i componenti e dei cavallotti, con uno spazzolino da denti e della trielina pulire bene il circuito stampato dalla sporcizia che si crea durante la fase di saldatura dei componenti.
Controllare infine ancora una volta con una lente di ingrandimento che non ci siano piste in corto.

  collaudo
Quando avremo tutti i componenti montati sulla scheda passeremo alla fase di collaudo.
Non inserire, per il momento, nessun circuito integrato.
Con un tester controllare che il +5 non sia in corto, toccando per esempio con i puntali i piedini 7 e 14 di IC5.
A questo punto alimentare il DVR con una tensione compresa tra 9 e 14 Volt. La corrente assorbita dalla scheda deve essere circa 4-8 mA. Se così non fosse spegnere subito e controllare il tutto.
Andiamo ora a misurare la tensione presente all’uscita del regolatore di tensione IC7: deve essere 5 volt. Controllare ora che l’alimentazione arrivi su tutti i circuiti integrati. Poniamo, tramite un coccodrillo, il puntale negativo del tester a massa. Con il puntale positivo dobbiamo misurare 5 volt sui piedini 4-8-14 di IC1, IC2, IC3; 14 di IC4; 14 di IC5; 1-13-14 di IC6; 16-23-28 di IC8.
Se fin qui tutto ok, procedere con l’inserimento dei circuiti integrati negli zoccoli. Per questa operazione fare riferimento alla fig. 4 facendo attenzione alla tacca di riferimento degli integrati.
Collegare, a questo punto, alla scheda DVR tutti i pulsanti, gli interruttori, il microfono da PC, l’altoparlante, i led e i connettori maschio e femmina per il microfono dell’RTX.
Per fare ciò consultare il disegno del cablaggio fig. 5.
Nella mia costruzione i connettori microfonici usati sono quelli a quattro pin (quelli tipo MC50 Kenwood) perché io utilizzo  il DVR su un TS820 come eccitatore per transverter 2 m, 70 e 23 cm. Naturalmente chi userà un’apparecchiatura più ‘moderna’ userà connettori microfonici adatti.
Dopo avere fatto ciò alimentare il DVR. Il dispositivo deve assorbire una corrente compresa tra 5 e 15 mA.
Se così non fosse spegnere subito e controllare il tutto, sicuramente è stato commesso un errore.
Ora commutiamo ‘speaker’ su ON, ‘BANCO A/B’ su A (chiuso).
Ricordo che con la selezione del banco A è possibile registrare una chiamata fino a 20 secondi, però superando i 10 secondi di registrazione andremo a sconfinare nel banco B. In poche parole se decidiamo di avere due banchi da 10 secondi, dobbiamo fare attenzione a non superare i 10 secondi di registrazione del banco A.
A questo punto pigiare e tenere premuto il pulsante ‘RECORD’: da questo momento si accenderà il led REC giallo e registriamo una chiamata con il microfono facendo attenzione a non superare i 10 sec (è meglio controllare il tempo con un orologio). Alla fine della registrazione rilasciando il pulsante ‘RECORD’ il led REC giallo si spegnerà.
Pigiamo ora il pulsante ‘PLAY’: dobbiamo riascoltare in altoparlante la nostra chiamata e vedere accendersi il PTT led rosso indicando che il DVR si è predisposto per andare in trasmissione. Approfittiamo di questa prova per regolare il trimmer del volume R10 a nostro gradimento.
Proviamo a questo punto a pigiare il pulsante ‘REPEAT’: in altoparlante dobbiamo riascoltare nuovamente la chiamata e contemporaneamente accendersi il PTT led rosso. Alla fine della chiamata il PTT led si spegnerà (perché il DVR passa in ricezione) e dopo un certo tempo il dispositivo ripeterà la chiamata. Approfittiamo di questa fase per la regolazione del trimmer della pausa R18. Questo ciclo terminerà solo quando premeremo il tasto PTT del RTX.
Commutiamo ora sul banco B (selettore ‘BANCO A/B’ aperto) e ripetiamo tutte le operazione viste in precedenza.
Se fin qui tutto ok, colleghiamo l’RTX, e, facendoci dare dei controlli da un amico, proviamo in aria!
Inizialmente proviamo a modulare normalmente con il nostro ricetrasmettitore, così testiamo la parte di circuito relativa al PTT (porta C e D di IC5) e all’ingresso microfonico (porta D di IC6).
Se riscontriamo dei problemi di commutazione o mancanza di segnale microfonico controllare il collegamento DVR-RTX.
Consiglio di usare cavetto schermato per i connettori microfonici. Usare al massimo 2-3 Watts di potenza d’uscita del TX (ricordiamoci che stiamo provando il DVR ancora non inscatolato!).
Durante questa prova non ho mai riscontrato rientri di RF (ho provato fino a 300 W in 144 MHz), comunque ciò non costituisce una regola … ognuno di noi ha una configurazione diversa nel proprio shack.
Se a questo punto ci fossere dei problemi di rientri RF consiglio di inscatolare il DVR in un contenitore rigorosamente metallico e riprovare.
Finalmente è giunto il momento di mandare in aria la prima chiamata!
Tarare a questo punto il trimmer R7 per una corretta ampiezza di modulazione senza esagerare con l’amplificazione. Un nostro amico OM ci potrà dare degli utili controlli per questa fase finale di test.
A questo punto abbiamo la certezza che il nostro DVR funziona perfettamente e non ci resta che inscatolarlo.

  installazione
Dobbiamo ora trovare una sistemazione al DVR. Il primo obbiettivo è di procurarci un contenitore assolutamente metallico (alluminio, ferro, lamiera, rame, ottone, …). Esteticamente sarebbe elegante un contenitore appena più grande del dispositivo e basso (circa 30 mm), anche se più difficile da forare meccanicamente e da cablare rispetto a uno molto più grande. A voi la scelta. Io, per esempio, ho recuperato un vecchio commutatore per stampanti da PC svuotandolo completamente e utilizzando poi solo il contenitore di metallo, rifacendo ovviamente il pannello anteriore e posteriore.
Il circuito stampato del DVR deve essere fissato sul fondo del contenitore tramite tre distanziali di almeno 5 mm. Se il contenitore è verniciato assicurarsi comunque che ci sia un buon contatto di massa tra circuito stampato e contenitore, e, se è necessario, raschiare la vernice in corrispondenza dei distanziali.
Per il cablaggio interno si può usare del filo piccolo e colorato. Il collegamento con i connettori microfonici deve essere effettuato con del cavetto schermato per BF.
I pulsanti e i selettori devono avere un buon contatto, meglio non usare quelli vecchi a meno che non siano di ottima qualità. E’ preferibile usare i led da 3 mm perché, a mio avviso, esteticamente migliori.
Nella mia costruzione sul pannello anteriore ho collocato in sequenza: l’interruttore di accensione con il led verde, il selettore di esclusione altoparlante, il selettore per la scelta del banco di memoria,  il pulsante di registrazione con il led giallo, il pulsante di riproduzione, il pulsante di Repeat, il led rosso del PTT e il connettore per l’ingresso microfonico del RTX.
Sul pannello posteriore abbiamo il connettore per l’uscita microfono del RTX ed il connettore per il microfono da PC che può essere un normale jack per BF.
L’altoparlante, di piccole dimensioni, lo alloggeremo all’interno del contenitore.
Consultando le foto avremo comunque un valido aiuto e un facile esempio per il montaggio e l’assemblaggio del DVR.

  conclusione
Il DVR è da un paio di mesi che è collegato al mio rtx. Il dispositivo non ha mai dato problemi di nessun genere, i controlli ricevuti sulla chiamata automatica sono buoni, tanti corrispondenti non si sono neppure accorti cha ad effettuare il ‘CQ’ era un dispositivo elettronico e non l’operatore in carne e ossa!
I materiali usati per la costruzione sono tutti facilmente reperibili da qualunque negoziante di materiale elettronico e la costruzione di questo valido accessorio per la nostra stazione non presenta particolari difficoltà.
Il circuito integrato ISD1420 lo possiamo trovare alla ditta Futura Elettronica di Gallarate telefonando allo 0331-799775 o consultando il sito http://www.futuranet.it al costo attuale di € 12.00

   schemi:
Schema elettrico del DVR (parte A)
Schema elettrico del DVR (parte B)
Elenco componenti del DVR
Disposizione componenti del DVR
Cablaggio componenti del DVR
Circuito stampato del DVR
 

    alcuni Digital Voice Record costruiti:

Questo mio articolo è stato pubblicato su:
  Radio Rivista - giugno 2009  

   Premessa:
 Nel mese di marzo del 2007 su RR venne pubblicato un mio articolo riguardante un registratore digitale per Radioamatori (ironicamente chiamato ‘pappagallo’ ) da me progettato e costruito.
L’idea di questa costruzione era nata in me dall’esigenza di fare chiamate in continuazione su bande radioamatoriali dei 2 metri a salire, dove, tutti sappiamo, si corre il rischio di chiamare per molto tempo e non avere nessuna risposta.
La pubblicazione di questo mio lavoro su RR aveva lo scopo di aiutare altri Radioamatori come me che frequentano le VHF e superiori a non sgolarsi inutilmente!
Sono rimasto sorpreso dal successo che ha avuto questo piccolo ma utile accessorio per la nostra attività amatoriale: non l’avrei mai immaginato! Non credevo che un tale oggetto potesse avere tanto interesse tra di noi. Le richieste del circuito stampato già pronto e forato sono state tali da indurmi a produrne una piccola quantità (tnx Luigi I2BGB). Molti si sono costruiti il pcb dal master pubblicato su RR, alcuni addirittura hanno realizzato il DVR filato su basetta millefori!

   Problemi e soluzioni rilevate dai costruttori:
Quando nasce un nuovo progetto, nonostante l’ideatore esegua tutti i test necessari, qualcosa sfugge sempre, forse perché il progettista inconsciamente è abituato a svolgere più o meno sempre le stesse operazioni.
Alcuni costruttori incontrarono dei  problemi che comunque vennero risolti in breve termine e che qui di seguito elenco.

1-Non funziona il Repeat.
Sul circuito stampato che ho inviato ai costruttori c’e’ un errore. Il piedino 13 di IC4 non è collegato. Con una goccia di stagno ponticellare i piedini 12-13 di IC4.
Chi si è costruito il circuito stampato non deve preoccuparsi perché il master pubblicato su RR è giusto.

2-Il DVR all’accensione parte in TX riproducendo il primo messaggio.
Il problema è un impulso generato dalla logica del Repeat all’accensione simulando la funzione di Play. Per evitare ciò scollegare il piedino 13 di IC4 dal 12 e collegare sul pin 13 una resistenza da 100Khom verso il +5V e un condensatore da 10 uF verso massa.
Così facendo all’accensione forziamo a zero per un attimo il piedino di Play di IC8 e si evita quindi il problema sopra accennato. Vedere Fig. 1 e Foto 1 per i dettagli in rosso.

3-ISD1420P introvabile.
Purtroppo, dopo qualche mese dalla pubblicazione dell’articolo, il componente principale del DVR, il circuito integrato per sintesi vocale ISD1420P, diventava introvabile perché ormai fuori produzione.
A cavallo tra  il 2007 e il 2008 il chip per sintesi vocale ISD1420P non era più disponibile: tutti i fornitori di mia conoscenza non disponevano più nemmeno di un pezzo. Alcuni amici mi scrivevano chiedendomi dove potevano procurarsi ormai l’introvabile ISD1420P! Altri mi chiedevano se era possibile sostituirlo con un tipo equivalente che si trovasse sul mercato.
A questo punto le fantasie dei costruttori si sono scatenate in diverse direzioni:
- chi ha trovato questo componente su vecchie schede per segreterie telefoniche cercando nel surplus o sui banchetti delle fiere radioamatoriali
- chi ha acquistato su Internet (soprattutto nel mercato orientale) dei kit dimostrativi di registratori digitali, recuperando ovviamente solo l’ISD1420P
- chi ha usato il chip in formato SMD (ISD1420S) e, con un apposito adattatore, utilizzarlo al posto del tipo dual-in-line (ISD1420P) come per esempio nella realizzazione di IW2NBL.
In ogni caso erano tutte alternative: era necessario trovare una soluzione definitiva.
Dopo vari scambi di idee sull’argomento via radio e via posta elettronica con Beppe I1GPE, dopo una panoramica sul mercato attuale della disponibilità di un chip per sintesi vocale che fosse il più simile possibile con il vecchio ISD1420P, la scelta cadde sull’ISD2560P. Questo chip sembrava abbastanza compatibile con quello utilizzato originariamente sul DVR e con qualche leggera modifica di ‘copia-incolla’ si sarebbero potuto utilizzare i vecchi circuiti stampati.
Nel suo interno l’ISD2560P, come nel tipo precedentemente utilizzato, sono già integrati l’oscillatore, il preamplificatore microfonico con controllo automatico di guadagno e un amplificatore per altoparlante. La tensione d’alimentazione è a 5 Volt,  la durata della registrazione è di 60 secondi massima con una riproduzione di alta qualità. Il chip, quando non lavora, passa automaticamente in stand-by con un consumo di circa 1 microA di corrente; allo spegnimento esso va automaticamente in power-down. I messaggi vengono memorizzati all’interno del chip in media per 100 anni (!!!) e sono garantiti almeno 100.000 cicli di registrazione.

   Dal manuale dell’ISD2560  (un po’ di teoria non fa mai male!)

Per comprendere meglio quanto descritto nelle pagine seguenti è meglio consultare la Fig. 2.
Nella descrizione tecnica che segue molti segnali sono attivi quando vanno a livello logico ‘0’ e, per convenzione, si usa barrare in alto la scritta che identifica la funzione. Se nella mia descrizione troviamo per esempio /CE significa ‘CE negato’, quindi segnale attivo a livello logico basso (‘0’).

 Modo di funzionamento a pulsanti M6

Nella serie ISD2500, tra i vari modi di funzionamento, c’è il sistema a pulsanti che viene usato in applicazioni ‘low-cost’  per minimizzare il circuito e i componenti necessari. Questo modo di funzionamento si chiama ‘M6’ e si ottiene collegando i due indirizzi più significativi e il pin M6 al livello logico ‘1’. In questo modo il dispositivo alla fine di ogni ciclo di registrazione o di riproduzione si posizionerà in ‘power down’ ogni volta che il segnale /CE salirà a ‘1’.
Con questo modo di funzionamento abbiamo la seguente configurazione circuitale:
/CE (pin 23) = pulsante di Start/Pause (attivo al fronte di discesa)
PD (pin 24) = pulsante di Stop/reset (attivo al fronte di salita)
/EOM (pin 25) = indicazione di funzionamento

 /CE (Start/pausa) pin 23

Se non ci sono operazioni in corso, un impulso negativo su questo piedino darà inizio ad una fase di registrazione o di riproduzione a seconda della posizione del piedino P/R (PLAY/RECORD). Un impulso successivo su questo pin, prima che si raggiunga /EOM o un overflow, metterà in pausa l’operazione corrente e l’indirizzo del contatore non sarà resettato. Un altro impulso su questo piedino farà ripartire l’operazione dal punto in cui si era fermata.

 PD (Stop/Reset) pin 24

Quando siamo in registrazione o in riproduzione e arriva un impulso positivo su questo piedino, viene terminata la funzione in corso e gli indirizzi del contatore saranno resettati.

/EOM pin 25

Questo piedino diventa un segnale attivo indicando l’attivazione della funzione  e può essere usato per pilotare un led o qualsiasi altro dispositivo esterno. Esso è alto ogni volta che stiamo compiendo un’operazione di registrazione o riproduzione.

 Come effettuare un comando di Registrazione

1 – inizialmente il pin PD deve essere tenuto basso, usando una resistenza verso massa.
2 – il pin P/R (PLAY/RECORD) va tenuto basso.
3 – pigiare il pulsante Start (/CE). La registrazione inizia. /EOM va alto per indicare un’operazione attiva.
4 – pigiamo un’altra volta il pulsante Start. La registrazione va in pausa, /EOM torna basso. Il puntatore interno dei registri non è azzerato, ma il segnale di /EOM è memorizzato per indicare la fine del messaggio. Il pin P/R a questo punto si può portare alto (riproduzione). Ogni volta che pigeremo il pulsante Start la riproduzione ripartirà dall’indirizzo zero.
5 – pigiare il pulsante Start (/CE). La registrazione riprenderà dall’indirizzo dall’ultimo EOM. Il segnale /EOM va alto.
6 – quando le sequenze di registrazioni saranno finite, l’ultima volta che è stato pigiato il pulsante di Start sarà la fine del ciclo di registrazione, lasciando un EOM alla fine del messaggio.

 Come effettuare un comando di Riproduzione

1 – inizialmente il piedino PD deve essere basso.
2 – il pin P/R (PLAY/RECORD) va tenuto alto
3 – pigiare il pulsante di Start. Inizia la riproduzione, /EOM va alto per indicare un’operazione in funzione.
4 – se pigiamo il pulsante Start o incontriamo un segnale EOM durante questa operazione andremo in pausa. Gli indirizzi interni non saranno azzerati  e il segnale /EOM torna basso. Il piedino P/R a questo punto potrebbe cambiare. Una successiva operazione di registrazione non azzererà il contatore e la registrazione riprenderà dalla successiva riproduzione.
5 – pigiamo ancora il pulsante di Start. La riproduzione inizierà dove era stata lasciata, /EOM va alto per indicare un’operazione in funzione.
6 – la riproduzione continuerà come nei passi 4 e 5 finche il piedino PD non verrà portato a ‘1’ o si incontrerà un segnale di overflow del buffer.

   Update del DVR con circuito integrato per sintesi vocale ISD2560P

A questo punto, chiarito il funzionamento base del componente, non rimane che adattarlo al circuito già esistente del DVR. Quello che descriverò qui di seguito è un adattamento del vecchio progetto (ISD1420P) con il nuovo chip ISD2560P. Dovendo per forza utilizzare il vecchio circuito stampato ho cercato di fare delle modifiche il meno dolorose possibili, non riuscendo però a sfruttare in pieno la potenzialità dell’ISD2560P. Le massime performance si otterrebbero interfacciando il nuovo chip con un microprocessore, progettando però, a questo punto, un nuovo DVR.
Nulla vieta comunque di costruire un nuovo DVR con ISD2560P senza tener conto del vecchio tipo e del vecchio circuito stampato seguendo semplicemente lo schema di Fig. 5.
Prima di eseguire le modifiche è meglio consultare bene gli schemi elettrici di Fig. 3 e Fig. 4.
In Fig. 3 troviamo lo schema originale con ISD1420P, in Fig. 4 il nuovo schema con ISD2560P.
Le modifiche da realizzare sono state disegnate di colore rosso, per facilitarne la comprensione. Da questo schema notiamo che non è stato inserito il pulsante di stop/reset. Questo pulsante viene simulato automaticamente alla fine del ciclo del messaggio in riproduzione da /EOM.
Cm1, Rm1 e Dm1 generano un impulso positivo alla fine del primo (e unico) messaggio disponibile all’interno del ISD2560P con lo scopo di resettare il suo contatore interno (tramite PD pin 24).
Se non si utilizzava questo stratagemma i messaggi registrati sarebbero stati messi tutti in coda fino a raggiungere il tempo massimo di registrazione di 60 sec. Il problema era quello di riuscire ad estrarre tutti questi messaggi, cosa non possibile utilizzando l’hardware del vecchio DVR. Sono stato quindi costretto a resettare ogni volta il contatore per poter ripartire da zero e indirizzare sempre il primo messaggio registrato. Purtroppo in questo modo non è più possibile avere i banchi di memoria A/B come nella vecchia versione.
Prima di iniziare le modifiche consiglio di leggere attentamente le istruzioni che seguono immaginando di volta in volta di eseguire il lavoro. L’incisione delle piste è meglio effettuarla con una lama sottile e ben affilata e controllando con una lente di ingrandimento che il lavoro sia stato eseguito correttamente.

 Modifiche

-         eliminare C1-R1-R2
-         il pin 27 di IC8 deve solo essere collegato al doppio deviatore P/R
-         scollegare il pin 23 di IC8 dal +5 e collegarlo al nuovo pulsante Start, alla resistenza da 100Kohm e al secondo contatto del deviatore P/R (vedi Foto 2)
-         collegare al secondo contatto del deviatore P/R il punto /PLAYE e la resistenza Rm2 (questo secondo contatto è stato usato al posto di una sequenza di logica integrata in modo da mantenere il più possibile l’hardware uguale al vecchio) (vedi Foto 2)
-         scollegare il pin 24 di IC8 da tutto e collegarlo a Dm1, Rm1, Cm1 e al pin 2 di IC5 (vedi Foto 2 e 3)
-         scollegare da massa il pin 10 di IC8 e collegarlo al pin 9 sempre di IC8 (vedi Foto 4)
-         collegare il pin 7 di IC8 al +5 (vedi Foto 4)
-         collegare il pin 8 di IC8 a massa (vedi Foto 4)
-         invertire il REC led giallo: l’anodo collegarlo a R9 e il catodo a massa.

 Nuovo funzionamento

-         scegliere con P/R (PLAY/RECORD) se vogliamo registrare o riprodurre
-         non esistono più i pulsanti Play e Record
-         il pulsante Start inizia la funzione scelta (sostituisce i pulsanti Play e Record)

 Esempio di Registrazione

-         spostare P/R su Record
-         pigiare il pulsante Start per iniziare la registrazione
-         pigiare nuovamente il pulsante Start per terminare la registrazione

 Esempio di Riproduzione

-         spostare P/R su Play
-         pigiare il pulsante Start per iniziare la riproduzione
-         la riproduzione si fermerà automaticamente alla fine del messaggio tramite il segnale EOM (pin 25 di IC8)

 La funzione di Repeat è la stessa della prima versione

 Banco di memoria A/B

Purtroppo non sono riuscito con il nuovo integrato per sintesi vocale ad avere due banchi di memoria come nella precedente versione. L’ISD2560P è nato per essere usato in unione ad un microprocessore, per cui, usandolo come ho fatto io, le sue funzioni sono molto limitate. Per questa realizzazione abbiamo a disposizione un solo banco di memoria da 60 secondi.

   Conclusione

In questo articolo ho cercato di raccogliere più informazioni possibili sull’argomento e, spero, che questo possa aiutare qualche OM in difficoltà e desideroso di poter utilizzare questo dispositivo.
Chi volesse costruirsi un nuovo DVR con ISD2560P può farlo utilizzando lo schema elettrico di Fig. 5.
La parte di interfaccia tra il DVR e l’apparecchiatura radio è la stessa in entrambe le versioni.
Un ringraziamento a Beppe I1GPE che si è prestato con tanta pazienza e passione alle modifiche di ‘copia-incolla’ sul circuito stampato, mettendo in pratica quello che si era studiato a tavolino e realizzando le bellissime foto delle modifiche presentate in questo articolo.

   Schemi:.

Fig. 1 - Schema elettrico del DVR (parte B) con modifica per evitare la trasmissione al power up
Fig. 2 - Schema applicativo con ISD2560 Modo M6 (pulsanti)
Fig. 3 - Schema elettrico del DVR (parte A) originale con ISD1420
Fig. 4 - Schema elettrico del DVR con le modifiche per ISD2560P
Fig. 5 - Schema elettrico del DVR (parte A) con ISD2560P