Light Beacon передатчик Печать
Автор: Dmitry A. Gorokh   
28.07.2012 22:54
Посвящается юбилейному Слету RU-QRP Клуба

light beacon logo

На Слете 2012-го года в Смоленской области будет впервые проводиться интересная игра “The Light Beacon”, суть которой – установление в темное время суток коротких QSO в световом диапазоне. Многие участники Слета везут с собой комплект радиоаппаратуры, среди которого обязательно присутствуют источник питания, телеграфный манипулятор, наушники. Это оборудование пригодится, если использовать в игре “Light Beacon” описанный ниже “передатчик”.


“Передатчик” собран на дешевом AVR микроконтроллере ATtiny13 и имеет следующий функционал:
  • автоматический телеграфный ключ с памятью элемента знака;
  • ямбический и ручной режимы работы;
  • скорость манипуляции регулируется от 1 до 26 wpm;
  • соотношение тире/точка установлено в 4.0 для упрощения визуального восприятия;
  • звуковой самоконтроль (синус, 650 Гц);
  • драйвер светодиода-маяка с макс. током до 100 мА;
  • напряжение питания от 7 до 15 В, потребляемый ток в режиме ожидания – 15-20 мА.
 На AVR микроконтроллере (см. рис. 1) реализованы все основные функции “передатчика”. В качестве телеграфного ключа используется собственный упрощенный универсальный алгоритм, позволяющий динамически изменять режим работы. Скорость CW манипуляции регулируется резистором R1. Меньшее значение сопротивления соответствует большей скорости манипуляции. Максимальная скорость специально ограничена значением 26 wpm ввиду затруднительного визуального восприятия сигналов с большей скоростью. Крайнее слева (по схеме) положение R1 переводит телеграфный ключ в ручной режим. Любой из контактов “DIT” или “DAH” может быть использован для ручного ключа.
sch small
Рис. 1. Принципиальная схема
(нажмите для увеличения)

 Звуковой самоконтроль реализован с помощью ШИМ (PWM) с рабочей частотой 37.5 кГц. Дискретные (ШИМ) отчеты синусоиды посредством интегрирующей цепочки R3C2 фильтруются, выделяя низкочастотную составляющую амплитудой 200-300 мВ, что вполне достаточно для громкого воспроизведения звука на наушниках сопротивлением 32 Ом (компьютерная гарнитура). 


Ток через излучающий светодиод устанавливается резистором R2 и не должен превышать 100 мА. При необходимости этот ток может быть увеличен путем установки вместо VD1 ключевого полевого транзистора (в таком случае VD1 подключается к стоку транзистора). В качестве излучающего элемента рекомендуется использовать яркие и сверхяркие светодиоды. Для повышения эффективности светодиода с направленным излучением следует установить перед ним рефлектор-рассеиватель. Или можно с пользой применить направленное излучение, изменяя ориентацию “антенны” во время QSO.

pcb 1
Рис. 2. Печатная плата (нормальный вид). Размеры: 32 x 23 мм
 
pcb 2
Рис. 3. Расположение компонентов

Настройка. Правильно собранное устройство после программирования микроконтроллера работает сразу. (Для программирования предназначены 5 проводов “SPI programming interface”). Возможно, потребуется подобрать значение сопротивления R2 для установки номинального тока через VD1. Также, если будут использованы наушники сопротивлением отличным от 32 Ом, следует подобрать величину R3. Для исключения небольшой постоянной составляющей можно установить последовательно с BF1 конденсатор емкостью 1-10 мкФ.

Детали. Конструкция собрана на односторонней печатной плате (рис. 2, 3) и предназначена для SMD монтажа элементов типоразмера 0805. По желанию конструкция может быть переделана для монтажа в отверстия. Также вместо ATtiny13 могут быть использованы другие 8-битные AVR микроконтроллеры с объемом FLASH-памяти от 1 кБайт. Однако, следует учитывать, что при такой замене обязательно потребуются изменения на плате и в исходном коде проекта.

 По размерам “передатчик” помещается в спичечный коробок. Все соединения с регулятором скорости, CW манипулятором, телефонами, светодиодом и источником питания выполняются гибкими проводами. По желанию можно доработать печатную плату и прямо на ней смонтировать нужные разъемы.
photo
Рис. 4. Фотография прототипа

 Автор надеется, что игра “The Light Beacon” станет традиционной на Слетах RU-QRP Клуба. а этот проект найдет свое применение. 

Проект Light Beacon открыт для всех и распространяется по свободной лицензии GNU GPL v3. Вы можете свободно и бесплатно использовать, изменять и распространять этот проект с тем условием, что сохраняете авторство за UR4MCK. По всем вопросам и за новыми версиями обращайтесь по адресу: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript  

 

Пакет документации

 Пакет документации включает:
  • принципиальную схему (SPlan 7.0, GIF);
  • печатную плату (SprintLayout 5.0, GIF);
  • исходный код (Atmel Studio 6.0, AVR assembler);
  • HEX-файл для программирования микроконтроллера;
  • фотографию “передатчика”. 

СКАЧАТЬ (55 Кб)

July 2012
UR4MCK
Обновлено 28.07.2012 23:26