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Il
progetto completo del Ricetrasmettitore FM sintetizzato per 144 & 432
MHz in lingua italiana si può trovare su: CQ Elettronica
2-3-4-5/1990
Aggiunte e
modifiche di i1kfh (da CQ elettronica 12/1992)
Introduzione
Voglio
complimentarmi prima di tutto con Matjaz Vidmar per questo ottimo progetto e
assicurare a tutti quanti ne vorranno intraprendere la costruzione un sicuro
successo. L'autore e' stato talmente preciso ed esplicito nel suo articolo che
seguendo scrupolosamente tutti i suoi consigli non si puo' sbagliare.
I componenti sono tutti di facile reperibilita', specialmente sulle bancarelle
delle fiere per radioamatori.
Personalmente ne ho costruiti tre esemplari: uno per le VHF e due per le UHF.
Nella mia stessa zona IW1CIJ ne ha realizzato uno per le VHF, IK1NEP uno per le
UHF, IW1AQI uno per le UHF. In totale due per le VHF e quattro per le UHF.
In questo articolo volevo portare a conoscenza di quanti hanno costruito questo
RTX delle modifiche che ho effettuato a livello software e piccole aggiunte
hardware. Le modifiche software sono piu' facili da attuare in quanto e'
sufficiente sostituire la eprom. Quelle hardware un po' piu' laboriose, anche se
non sono strettamente necessarie per l'uso di questo nuovo firmware. Infatti il
nuovo software e' stato sviluppato in modo da essere compatibile con il vecchio
hardware.
Le modifiche da me apportate sono:
1 - l'aggiunta di un encoder per la sintonia.
2 - la costruzione di un visualizzatore sul segnale ricevuto, ideato da
IW1CIJ, molto utile anche per
la taratura dell'RTX quando non si possiede nessuna
strumentazione.
3 - la modifica degli steps a 5 e 25 Khz, sacrificando purtroppo quelli
a 12.5 Khz.
4- l'aggiunta di un menu' con la frequenza di trasmissione.
In questo nuovo firmware ho eliminato il menu' dello spegnimento del display per
due motivi.
Primo perche' ho usato dei display ad alta efficienza e quindi con minor consumo
di corrente.
Secondo perche' esteticamente e funzionalmente risulta piu' comodo conoscere
sempre la frequenza su cui si lavora.
L'encoder
Quanti
sono quei radioamatori che, pur passando ore al giorno davanti alla radio, sanno
che da parecchi anni nei ricetrasmettitori non esiste piu' il condensatore
variabile per la sintonia? Al suo posto viene usato un encoder rotativo.
L'encoder e' semplicemente un generatore di impulsi costituito da un disco con
delle tacche il quale e' fissato assialmente ad un alberino. Ci sono poi due
fotodiodi che leggono le tacche del disco generando in questo modo gli impulsi
tanti quanti sono le tacche.
Se ci sono per esempio cinque tacche (come nel mio caso) l'encoder generera'
cinque impulsi al giro. I fotodiodi sono due perche' in questa maniera e'
possibile discriminare la direzione destra o sinistra, di conseguenza anche le
uscite saranno due sfasate di 90 gradi.
Per questo tipo di applicazione cinque impulsi al giro sono l'ideale. Alle fiere
o nei "rottamai" non e' difficile trovare degli encoder al giorno
d'oggi anche perche' vengono largamente impiegati un po' su qualsiasi tipo di
apparecchiatura. E' bene seglierne uno di ridotte dimensioni per poterlo
facilmente inserire nel contenitore dell' RTX. E' possibile trovarli non
funzionanti, in questo caso il guasto di solito e' il transistor di uscita da
sostituire (come nel mio caso). Se il transistor avesse una sigla sconosciuta o
addirittura non l'avesse, e' sufficiente un qualunque
Supponiamo di trovare un encoder da 100 impulsi al giro.
Per adattarlo alla nostra applicazione dovremmo dividere per 20 le uscite. Se
fosse da 1000 impulsi al giro per 200. Questa divisione non e' possibile farla
via software a causa della scansione del programma che e' di qualche
millisecondo.
Chi non trovasse l'encoder puo' sempre optare per la soluzione proposta da
Vidmar in CQ Elettronica 6/86 a pag. 49. Egli ha costruito un simulatore di
encoder con il motorino di un giradischi. Nel caso si seglisse questa soluzione
si deve fare in modo che le uscite degli impulsi siano di 5 volts.
Di solito l'encoder ha le uscite open collector, in modo da essere interfacciato
senza problemi sia a 12 che 5 volts, nel nostro caso 5 volts.
Gli impulsi
generati vengono letti dalla CPU sul D0, D1 tramite due porte bus driver
3-state: si possono usare indifferentemente il 40097, il 74LS367, il 74HC367,
ecc.
Se si usa un CMOS o un HC si devono collegare al + 5 volt gli ingressi non
utilizzati, altrimenti l'integrato non funzionerebbe bene o addirittura si
brucierebbe.
L'Enable di lettura dell'Encoder e' l'indirizzo /2000H (si legge 2000H negato)
che e' il pin 11-74HC138.
Come si puo' vedere dallo schema applicare l'encoder all'RTX di YT3MV e' molto
semplice, questo perche' la discriminazione dei due segnali di uscita e' svolta
dal software.
In mancanza dell'Encoder, per il corretto funzionamento del nuovo software e'
consigliabile inserire due resistenze di pull-up da 10 kohm sul D0 e D1 della
CPU, in modo da simulare nessun spostamento da parte dell'Encoder: senza queste
resistenze di pull-up la CPU quando abilita l'indirizzo /2000H potrebbe leggere
dei valori casuali e quindi uno spostamento errato della sintonia.
Nel mio caso, avendo filato su una basetta millefori la parte di circuito a
microprocessore, non e' stato difficile sistemare il bus driver 3-state in uno
spazio rimasto libero. Chi ha costruito il circuito stampato della scheda Z80
dovra' invece arrangiarsi con un pezzettino di basetta millefori o disegnarsi il
circuito stampato da sistemare possibilmente nelle vicinanze del 74HC138 in modo
che il collegamento con il pin 11 sia il piu' corto possibile.
Chi non inserira' l'encoder dovra' solo saldare la resistenze di pull-up sul
D0,D1 dal lato rame del circuito stampato della scheda a microprocessore.
L'Encoder svolge tutte le funzioni dei pulsanti up/down su tutti i menu'.
Per una corretta lettura degli impulsi dell'Encoder si e' reso necessario
velocizzare il tempo di scansione dell'intero programma, che nella versione VHF
ora e' di 0.4 mS e nella versione UHF di 1.6 mS.
Da questa modifica ne trae vantaggio anche il pilotaggio del display, il quale
risulta molto piu' luminoso di prima, quindi si potrebbe
aumentare il valore delle resistenze che vanno sui segmenti con il
vantaggio di ridurre il consumo di corrente.
Il visualizzatore
Nell'RTX
di YT3MV non e' stato previsto lo S-meter. In FM esso non e' proprio
indispensabile, pero' potrebbe essere utile specialmente quando si fanno delle
prove con altri radioamatori o per vedere se siamo sulla stessa frequenza del
corrispondente, perche' con gli steps a 5 Khz la centratura risulta piu'
difficile.
Quello che e' proposto da IW1CIJ e' un visualizzatore lineare del segnale
ricevuto (lo S-meter al contrario visualizza un segnale logaritmico).
Il segnale prelevato da TP (modulo IF) viene prima disaccoppiato da un
condensatore da 10 nF e poi amplificato da un 2N2222, raddrizzato e duplicato
dai due condensatori da 100 nF e dai due diodi schottky. Si sono usati i diodi
schottky per aver minor caduta di tensione sul segnale raddrizzato. Comunque
nulla vieta di usare i soliti 1N4148. Con il trimmer da 100 Kohm si dosa il
segnale da inviare all'UAA180. Questo integrato ha il compito di accendere
linearmente il bar-graph in relazione alla tensione applicata sul pin 17 di
ingresso.Il collegamento tra TP e il visualizzatore deve essere fatto con
cavetto schermato (per esempio RG174). Non e' stato disegnato il circuito
stampato perche' il tutto e' stato filato su una basetta millefori. Il trimmer
da 100 Kohm deve essere tarato in modo che con un segnale basso si accenda un
solo led del bar-graph.
Il nuovo menu'
Il
menu' dell'RTX ora e' cosi' scandito:
Menu' # 1 = CH
Þ
Canali da 0 a 255. Il CH 0 disabilita la funzione dell'encoder.
Menu' # 2 = F xxx.xxx Þ
Step da 25 Khz. Dopo 40 step continui, gli steps diventano da 1 Mhz.
Menu' # 3 = S xxx.xxx Þ
Step da 5 Khz.
Menu' # 4 = t xxx.xxx Þ
Frequenza di trasmissione a step di 5 Khz. Dopo 10 steps continui, gli steps
diventano da 100 Khz.
Menu' # 5 = VOLUME Þ
Regolazione volume.
Menu' # 6 = SQELCH Þ
Regolazione squelch.
Su
tutti i menu' la funzione up/down e' anche svolta dall'Encoder.
Il software
per l'accensione del display e' scritto per il progetto originale di YT3MV: chi
pilota i segmenti in maniera inversa (come nel mio caso), deve modificare la
eprom agli indirizzi 018CH, 01B0H per la versione VHF e 019CH, 01C0H per quella
UHF con il dato 00H.
Gli steps ora sono, per entrambe le versioni, di 25 KHz e 5 KHz.
Lo step da 1 MHz si ottiene dopo 40 steps continui di 25 KHz.
I passi da 12.5 KHz sono stati eliminati: per avere entrambi i passi da 12.5 KHz
e 5 KHz il software si complica notevolmente perche' per passare da uno
all'altro si deve riprogrammare lo 8253 e avere un'altra area di memoria di
canali parallela a quella attuale perche' i valori memorizzati non hanno nessuna
corrispondenza tra di loro.
La scelta della frequenza di trasmissione ora e' data dal menu' # 4 a steps di 5
KHz (dopo 10 steps continui essi passano a 100 KHz), quindi non si deve piu'
passare in trasmissione come nella versione originale.
L'Encoder svolge tutte le funzioni dei pulsanti up/down su tutti i menu'.
Sul canale # 0 il funzionamento dell'Encoder viene disabilitato, in modo da non
avere spostamenti accidentali durante l'uso mobile.
Conclusione
Le
modifiche che io ho effettuato sono state fatte con lo scopo di rendere piu'
facile l'uso di questo RTX e di scoprire fino a che punto con il software
riuscivo a modificarne le prestazioni senza toccare l'hardware. Non e'
strettamente necessario collegare un encoder per usare il nuovo firmware.
Raccomando pero' solo di inserire le resistenze di pull-up sul D0,D1 della CPU
per evitare variazioni casuali della frequenza. I listati delle eprom sono
pubblicati in esadecimale, in modo che ognuno di voi li possa copiare
semplicemente con l'uso di un editor per poi convertirli nel linguaggio piu'
adatto al vostro prom programmer.
E' da oltre un anno che uso questo nuovo firmware e finora non ho mai avuto
problemi sulla sua funzionalita', comunque non si puo' mai essere sicuri al 100%
del software. Il baco e' sempre in agguato! Il programmatore difficilmente trova
degli errori nel suo software dopo che lo ha terminato. I bachi li trovano
sempre chi usa il software, questo perche' il programmatore, inconsciamente, e'
portato ad eseguire sempre le stesse operazioni di test sul suo programma.
A questo punto io auguro buon lavoro a chi vorra' perdere una mezz'oretta per
programmarsi queste eproms, sperando di essere stato utile in qualche modo a chi
ha costruito questo splendido progetto di YT3MV.
schemi
e programmi
listato
in assembler Z80 del programma della nuova versione per i 144 MHz
listato in formato HEX del programma della nuova versione per i 144 MHz