. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Jednočipový CW maják s PIC
17. října 2008 | Pandatron | Jednočipový CW maják s PIC | Komentářů: 52  

Jednočipový CW maják s PIC

Maják vysílající na kmitočtu středních vln morseovkou libovolný text. Kromě procesoru PIC obsahuje dále pouze dva kondenzátory. Dosah majáku s neladěnou náhražkovou anténou je několik desítek metrů.

CW maják je velice užitečné zařízení a to nejen pro radioamatéry. V podstatě se jedná o vysílač nízkého výkonu (alespoň většinou), avšak s velice přesnou frekvencí. Ten stále dokola vysílá pomocí morseovy abecedy nějaký text. Nejčastěji tedy svou volací značku. Takové vysílače slouží v převážné většině případů k navigaci letadel a lodí. Radioamatéři je využívají ke zjištění aktuálního stavu šíření vln a jsou i celé skupiny lidí, kteří se snaží zachytit ty nejslabší signály z nejvzdálenějších majáků.

Klasické zapojení majáku obsahuje minimálně pět funkčních celků. Základ tvoří naprogramovaný procesor řízený svým oscilátorem. Dále je přítomen přesný oscilátor vysílacího kmitočtu doplněný případně i o několik násobičů, jehož výstup je veden do směšovače. Zde je signál směšován, tedy přerušován v rytmu morseových značek vycházejících z řídícího procesoru. Takto modulovaný signál je poté veden na koncový stupeň. Ten může kromě zesilovače obsahovat i další násobiče frekvence a nesmí zde chybět ani kvalitní dolnofrekvenční filtr.
Blokové schéma takového klasického majáku je na obrázku č.1.


Obr. 1: Blokové schéma klasického majáku

Maják s PIC:
Pro soukromé účely však může být taková konstrukce majáku zbytečně složitá. Použije-li však moderní procesor je možné, samozřejmě minimálně na úkor kvality signálu, sloučit všechny celky majáku do pouhých tří součástek. Z toho jsou dva keramické kondenzátory a jeden malý procesor.

Blokové schéma takového majáku s procesorem PIC10F206 je na obrázku č.2.


Obr. 2: Blokové schéma majáku s PIC

Tento maják může vysílat libovolně dlouhý text na frekvenci asi od 600kHz do 1200kHz, tedy v pásmu středních vln. Princip je přitom velice jednoduchý. Procesory řady PIC10F20x mají interní kalibrovaný oscilátor kmitající na frekvenci 4MHz. Uvnitř procesoru se tento kmitočet dělí čtyřmi, tedy na 1MHz a ten je dále využíván jako systémový takt. Změnou kalibrační konstanty je možné přeladit tento interní oscilátor v rozsahu zhruba 2,4 až 4,8MHz a tedy děleno čtyřmi: 600 až 1200kHz. Předností této řady procesorů je však možnost zapnout či vypnout výstup systémových hodin na příslušný pin a to pouhou změnou jednoho bitu v kalibračním registru. Starší procesory tuto možnost neměli a výstup hodin bylo možné zapnout či vypnout pouze při programování procesoru.

Nedostatky takovéhoto majáku jsou však zřejmé. Interní oscilátor je typu RC, takže odchylka v řádu až desítek Hz je při provozu téměř běžná. Druhou nevýhodou je samozřejmě obdélníkový výstup signálu bohatý na celou řadu harmonických kmitočtů.
Dosah takového vysílače s kouskem drátu jako antény je asi pár desítek metrů. Kdo by měl zájem, může však výstup doplnit o kvalitní filtr, případně i zesilovač a tím podstatně zvýšit kvalitu signálu. Na následujících řádcích je popsána stavba pouze té základní části a doplnění o VF filtr na vybrané frekvenci je ponecháno na uživateli.

Konstrukce:
Pro zájemce byli zhotoveny dvě verze majáku.
První je sestavena z klasických drátových součástek a je na následujících obrázcích.


Obr. 3: Schéma zapojení klasické verze


Obr. 4: Rozmístění součástek
 
Obr. 5: Plošný spoj (pro originál 600dpi klikněte)

Druhá verze je v provedení SMD a její rozměry nepřesahjí 10 x 10 mm.


Obr. 6: Schéma zapojení SMD verze


Obr. 7: Rozmístění součástek
 
Obr. 8: Plošný spoj v originálním rozlišení 600dpi

Elektricky jsou obě verze naprosto shodné a je pro ně i jediný firmware. Základ vždy tvoří procesor PIC10F206 buď v provedení s drátovými vývody, nebo jako SMD. Jeden kondenzátor filtruje špičky a rušení na napájení a druhý kondenzátor tvoří oddělení antény od obvodu.
Piny J1 a J2 slouží k připojení napájecího napětí 5V a pin J3 je určen pro připojení malé drátové antény či drátové smyčky proti zemi (J2), případně koncového stupně.

Firmware:
Jednotný program pro procesory, včetně zdrojového kódu je ke stažení na konci článku.

Nastavení frekvence je možné, jak již bylo uvedeno, v rozsahu zhruba 600 až 1200 kHz. Provede se tak změnou hodnoty konstanty na 19. řádku zdrojového kódu a to konstanty nazvané FREQ. Tato hodnota je uvedena v kódu hexa a má následující rozložení:
80h = nejnižší frekvence
... C0h ...
00h = střední frekvence
... 3Fh ...
7Fh = nejvyšší frekvence

Dále jsou zde konstanty na případnou změnu délky trvání tečky a čárky.

TECKA	equ	50		; delka tecky
CARKA	equ	150		; delka carky
FREQ	equ	23h		; frekvence

Od řádku č. 28 je poté ve zdrojovém kódu uveden vlastní text vysílané zprávy. Text je již uveden v morseově abecedě a to jednotlivým vysíláním teček, čárek, mezer mezi písmeny a mezer mezi slovy. Jsou to příkazy:

CALL	SND_1			; vyslání čárky
CALL	SND_0			; vyslání tečky
CALL	SND_P			; pauza mezi písmeny
CALL	SND_S			; pauza mezi slovy

Poskládáním těchto příkazů pod sebe je možné vytvořit celou vysílanou zprávu, jako například:

CALL	SND_0		; P
CALL	SND_1
CALL	SND_1
CALL	SND_0
CALL	SND_P
CALL	SND_0		; A
CALL	SND_1
CALL	SND_P
CALL	SND_1		; N
CALL	SND_0
CALL	SND_P
CALL	SND_1		; D
CALL	SND_0
CALL	SND_0
CALL	SND_P
CALL	SND_0		; A
CALL	SND_1
CALL	SND_P
CALL	SND_1		; T
CALL	SND_P
CALL	SND_0		; R
CALL	SND_1
CALL	SND_0
CALL	SND_P
CALL	SND_1		; O
CALL	SND_1
CALL	SND_1
CALL	SND_P
CALL	SND_1		; N
CALL	SND_0
CALL	SND_P
CALL	SND_0		; .
CALL	SND_1
CALL	SND_0
CALL	SND_1
CALL	SND_0
CALL	SND_1
CALL	SND_P
CALL	SND_1		; C
CALL	SND_0
CALL	SND_1
CALL	SND_0
CALL	SND_P
CALL	SND_1		; Z
CALL	SND_1
CALL	SND_0
CALL	SND_0
CALL	SND_P
CALL	SND_S
CALL	SND_S
CALL	SND_S
CALL	SND_S
CALL	SND_S

Na konci tohoto textu musí být zachován ještě příkaz GOTO START, nyní obsažený na řádku č. 94.

Výsledný signál:
Následující video zobrazuje zachycení signálu přijímačem Eton 5.

Stáhněte si prosím Flash Player pro přehrávání videí.
piccwtrx_vid.flv 20s & 2MB

Po připojení přijímače ke zvukové kartě PC bylo možné počítačem automaticky dekódovat přijímané morseovy znaky. K tomu byl použit oblíbený program CwGet. Výsledek dekódování je vidět na obrázku č. 9.


Obr. 9: Dekódování programem CwGet

Výsledný signál bohužel není příliš kvalitní a při vysílání se pohybuje až v rozmezí desítek Hz. To je bohužel daň za jednoduchost zařízení.

Závěr:
Maják však může být v některých případech užitečný i přes své drobné nedostatky. Po doplnění o příslušná čidla může navíc stejně dobře vysílat i teplotu, vlhkost a další údaje.


Obr. 10: Zapojení obvodu na zkušební destičce

Seznam součástek (klasická verze):
C1             100n
C2             100n
IO1            PIC10F206-I/P
Seznam součástek (SMD verze):
C1             100n 0402
C2             100n 0402
IO1            PIC10F206-I/OT

Odkazy & Download:
Firmware se zdrojovými kódy pro procesor PIC10F206 -
piccwtrx.zip
Program CwGet - http://www.dxsoft.com/micwget.htm







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (52):

Zobrazit starší 30 dnů (52)...

host
52. Dne 12. 05. 2015 v 13:54 zaslal host
napalenie programu
Ako to pripojit k pc


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
AS433 AUREL
Anténa vertikální 433.92MHz, 50 ohmů, max. 50W, s koaxiálním kablíkem
od 189 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007