OSCB portál
“ Všetko o CB a PMR ”


We are currently at 1 of our daily target of denny ciel posts.

Opakovač pre pásmo PMR s identifikáciou.

0 Members a 1 Hosť prehliada túto tému.

Offline Mailo Dubnica

  • Pokročilý
  • ****
    • Príspevky: 483
    • Karma: 12
    • Zobraz profil
    • Osobná stránka Maila Dubnica
on: Apríl 10, 2013, 21:52:30 večer
! Text je prevažne okopírovaný z článku, kt. slúžil na iný účel. Neberte jeho znenie ako originál patriaci sem  :)  !!! Vychádzal som z pôvodnej verzie Pugzleyovho papagája, kt. nájdete na jeho Web stránke : You are not allowed to view links. Register or Login !!!

Načo slúži opakovač  ?
Týmto článkom chcem ukázať  rádiokomunikač né zariadenie pre rádioamatérov a nadšencov rádiových vĺn . Princíp komunikácie cez toto zariadenie spočíva v zázname prijatej relácie z audiovýstupu rádiostanice a následné zopakovanie relácie naspäť do éteru . Môže sa stať, že dve komunikujúce osoby sa nemusia vzájomne počuť (alebo majú slabý signál navzájom), tento záznamník je uložený na vyššie položenom mieste ,teda v mieste lepšieho príjmu rádiového signálu a spojenie môže byť uskutočnené pomocou tohto záznamníka. Záznamník má zabezpečiť kvalitu spojenia a spoľahlivosť. Keďže rádiostanice (PMR rádiostanice), pre kt. bol záznamník vytvorený, nie sú schopné prijímať a vysielať súčasne, alebo by museli byť dve rádiostanice, čo pre malý počet kanálov v tomto pásme nie je možné vytvoriť funkčnú prevádzku, musel som  voliť systém nahraj - zopakuj .
Táto technológia spomaľuje spojenie, ale záznamník bol vytvorený na účel vzdialenejšej komunikácie ako je za normálnych okolností možné . Preto som na záznamník doplnil identifikáciu, kt. vysiela pravidelne do éteru svoju polohu, frekvenciu a iné technické údaje.  Toto umožňuje ľuďom poskytovať aj informáciu, že na kanáli sa pracuje a taktiež informuje o tom, že záznamník je v reálnom čase v prevádzke .

Prvá, skúšoná verzia opakovača - funkčná

Postup práce

V roku 2009 vznikla debata na fóre určenom pre nadšencov rádiových vĺn (osoby, kt. robia spojenia pomocou vysielačiek bez udelenia rádioamatérske ho povolenia, ďalej rádioamatéri) oživiť prevádzku či už v pásme CB (Citizen Band = Občianske pásmo 27 MHz) alebo PMR ( 446 MHz) . Keďže sa rádioamatéri poznajú po širokom okolí a ich jednoduchosť a technické parametre bez návštevy vyššie položených miest  nedovolia komunikovať po väčšej časti Slovenskej republiky, nútilo nás vymyslieť záznamník pre tieto pásma . Pre malý vysielací výkon (cca. 0,5 Watt ERP) nemá záznamník veľmi veľký dosah a na Strednom Považí nebol žiadny funkčný opakovač, inšpiroval som sa jedným funkčným záznamníkom v Bratislave (konštruktér Pugzley BA, OM1AEG) . Po čase som začal konštruovať vlastný návrh záznamníka .
Od apríla do októbra 2010 pracoval z Vršateckých bradiel (cca. 800 m.n.m) tento záznamník . Po polročnej prevádzke v náročnom teréne som sa rozhodol kvôli nadchádzajúcej maturite záznamník odinštalovať z kopca a rozšíriť o ďalší modul, ktorý bude hlásiť polohu .  Keďže audiopamäte ISD od firmy Nuvoton sa už ťažšie dajú zoženúť. Mali tam ISD1620BSY s pamäťou od 6 do 40 sekúnd. Na datasheete som pozrel  parametre audiopamäte a tieto pamäte majú svoje všeobecné zapojenie . Ja som ho na papier pozmenil pre svoju potrebu a keď som sa teoreticky presvedčil, že by mal fungovať, začal som kresliť v  schému a DPS.

Schéma zapojenia - opakovač spolu s identifikáciou .

Popis činnosti záznamníka

Záznamník obsahuje 2 plošné spoje . Prvý plošný spoj zabezpečuje záznam prevádzky z rádiostanice a následným odvysielaním do éteru .
   Srdcom záznamníka je audiopamäť ISD1420 od firmy Nuvoton . Audiopamäť nahráva záznam v dĺžke od 0 až 20 sekúnd. Keďže ide o pamät typu ROM,  jej záznam zostane zachovaný až 100 rokov aj po odpojení napájacieho napätia. Pamäť riadia tri základné log. vstupy : REC (stav ukladania do pamäte), PLAYL a PLAYE( prehrávanie podľa uvoľňovania nap. úrovne). Všetky sú aktívne v log. 0, pričom v danom okamihu musí byť aktívny len jeden log. vstup.  Túto audiopamäť riadi 4 hradlový logický člen NAND typu 4093N . Celý obvod je napájaný log. napätím 4,5 Volt.
Keď rádiostanica príjme signál, otvorí sa squelch rádiostanice (je to nízkofrekvenčn ý regulátor, ktorým nastavujeme, od akej sily prijatého signálu máme počuť protistanicu) a na výstupe reproduktora (resp. handsfree konektora medzi zemou a výstupom na slúchadlá) sa objaví js. napätie o veľkosti cca. 2,73 V.  Spolu s napätím sa zároveň moduluje sínusový signál, kt. amplitúda závisí od hovorenej reči  . Signál prechádza cez tlmivku, aby sa zabránilo prieniku vf signálu do obvodu pamäte. Sínusový signál ďalej pokračuje cez filtračný kondenzátor C29 do analógového vstupu audiopamäte ANA IN . Veľkosť amplitúdy str. signálu sa dá nastaviť trimrom R26 . Jednosmerné napätie sa rozvetvuje a pokračuje cez diódu D8 (BAT19) a usmerní striedavý signál  .  Ak je tranzistor T5 otvorený (stanica má otvorený squelch), na vstupe prvého log. člena (IC1A) sa objaví log. 0.  Pamäť v tomto okamihu má nahrávať záznam z rádiostanice, a preto pomocou 2 členov NAND aktivujeme signál REC. V tomto okamihu je vstup PLAYE v stave log. 1. Relácia by nemala trvať dlhšie ako 20 sekúnd, nech nerozprávame zbytočne . Keď sa rádiostanici zavrie squelch (
stanica čaká na príchod signálu), tranzistor T5 sa zavrie a pomocou log. členov NAND sa vstup audiopamäte REC preklopí do stavu log. 1 a vstup PLAYE sa preklopí do stavu log.0 . Vtedy začne prehrávať záznam . Záznam prehráva od začiatku pamäte, pretože som tak nastavil adresovanie .
Nízkofrekvenčn ý signál je pulzne-šírkovo modulovaný (PWM) a vychádza z audiopamäte cez piny 14 (SP+) a 15 (SP-) . Signál pinu 15 ( SP-) pomocou kondíka C22 odfiltrujeme späť na sínusový a jeho úroveň môžme nastaviť trimrom R25. Signál je ďalej cez tlmivku vedený na svorku X15-2, kde je vedený do rádiostanice na vstupy zem-mikrofón. Signál z pinu 14 usmerníme diódou D2 a keďže kľúčovanie rádiostanice ( stav prepnutia rádiostanice do režimu vysielania) funguje na základe zmeny odporu a galvanického spojenia so zemou na vstupe zem-mikrofón, otvoríme pomocou usmernenej  modulácie PWM tranzistor T6 a nf signál sa spojí so zemou (log. 0), čo spôsobí zakľúčovanie rádiostanice  a prenosu nf signálu z audiopamäte. Tzn., že v éteri počujeme to, čo sme povedali predtým do záznamníka.

   Druhý plošný spoj sa skladá z audiopamäte ISD1620BSY ( SMD) . Táto audiopamäť je podriadená prvej (prevádzkovej) audiopamäti, pretože  táto pamäť slúži len na identifikáciu zariadenia (hlásenia technických stavov) , nikdy nie na záznam prevádzky z rádiostanice . Táto audiopamäť má záznam už vopred nahratý buď cez mikrofón pripájaný na svorky X1-1 a X1-2, alebo nahratý z externého zdroja (zvuková karta v PC a pod.) Keďže elektretový mikrofón potrebuje predpätie, musíme cez predradný odpor R1 priviesť naň napätie Vcc. Pokiaľ nahrávame z externého zdroja, napätie nesmieme privádzať. Periódu odohrávania záznamu z pamäte riadi procesor AVR Atmel ATtiny13A.
V reálnej prevádzke bude konštatovaná na čas 10 minút, ja som však kvôli ukážke stanovil periódu na cca. 40 s.
   Táto pamäť pracuje na približne rovnakom princípe, ako audiopamäť ISD1420 s tým rozdielom, že namiesto log. členu 4093N je použitý procesor Atmel . Stav nahrávania vyvoláme tlačidlom REC . Nahrávanie je aktívne len počas držania zatlačeného tlačidla , pretože inak sa objaví na vstupe pamäte napätie Ucc (log.1).  PLAYL máme rovnako vyvedené na tlačidlo pre pohodlnosť, aby sme nemuseli čakať, kým nám procesor napočíta 40 s.
Táto pamäť si pamätá záznam v dĺžke  od 6 do 40 sekúnd . Je to dané frekvenciou vzorkovania , kt. nastavujeme odpormi R4-R8.  Najmenší odpor predstavuje najvyššiu frekvenciu a opačne. Ja som použil v tomto prípade najkvalitnejší záznam.
Táto pamäť, narozdiel od predošlej pamäte má viacej audiovýstupov : P2- zosilnený analógový signál, P4- nezosilnený analógový signál. Ja som opäť pre rovnaký spôsob zakľúčovania rádiostanice použil moduláciu PWM z pinov 8 a 16 . Nf signál je paralelne vedený na svorky X15-2 a X15-4 (GND) k prvej audiopamäti .
   Procesor AVR je napájaný napätím Vcc o veľkosti cca. 4,5 Volt.  Procesor má v sebe napálený program časovej slučky a posielania log. 0 na výstup a testovania 2 vstupov vstupújucich  do prvej audiopamäte . Je to z dôvodu kolízie audiopamätí.  V reálnej prevádzke by nebolo efektívne, keby dve audiopamäte začali hovoriť súčasne, tzn. podriadená audiopamät (identifikácia) začne hovoriť len vtedy, pokiaľ sa neprehráva záznam, resp. nenahráva záznam do prevádzkovej audiopamäte (záznam signálu z rádiostanice). Keďže som pri meraní napätia pri stave log. 0 vstupujúcich do pinu REC a PLAYE nameral  približne 0,7 Voltov, procesor AVR by toto napätie nemuselo zhodnotiť ako log .0 . Preto som zapojeniu poriadil  dve TTL logiky , kt. tieto stavy zabezpečia .
Ak je napätie  na bázach Tranzistorov T3 a T2 log.1 , tranzistor sa otvorí a medzi emitorom a kolektorom sa objaví napájacie napätie (Vcc) . Ak je napätie na  bázach tranzistorov log.0, tranzistor ostane zavretý a medzi kolektorom a emitorom sa objaví 0 Voltov.
Procesor AVR potrebuje na svoju činnosť program. Stačí ma kontaktovať.

Nevýhoda spočíva v tom, že procesor AVR bez taktovacieho kryštálu je dosť nepresný , avšak v prevádzke nie je až tak podstatné, či bude identifikácia hlásiť každých 8 alebo 10 minút.
   Celý obvod má pri pokojovom režime (stanica priíma signál) okolo 150 mA.
Pokiaľ je stanica zakľúčovaná, odber stúpa na cca. 500 mA. Celé zapojenie je napájané pomocou 2 paralelne zapojených Pb akumulátorov 6,5 Voltov . Napätie je nízkoúbytkovým stabilizátorom LM293 upravené na potrebných 4,5 Volt.

Plošné spoje vrátane komplet schémy Vám môžem poskytnúť na požiadanie.

Zoznam použitých súčiastok a ich náhrady

Názov      Hodnota               Súčiastka         Púzdro        Library                Sheet

C1             100u                    CPOL-EUE2,5-6E  E2,5-6E      rcl                    1
C2             10uF elyt               C2.5/6          C2.5-6       capacitor-wima          1
C3             100n                    C2.5/4          C2.5-4       capacitor-wima            1
C4             100n                    C2.5/4          C2.5-4       capacitor-wima            1
C5             100n                    C2.5/4          C2.5-4       capacitor-wima            1
C6             100n                    C2.5/4          C2.5-4       capacitor-wima            1
C7             100n                    C2.5/4          C2.5-4       capacitor-wima            1
C8             10uF elyt               C2.5/6          C2.5-6       capacitor-wima          1
C9             10uF elyt               C2.5/6          C2.5-6       capacitor-wima          1
C10            4,7uF elyt              C2.5/4          C2.5-4       capacitor-wima         1
C11            1uF                     C2.5/6          C2.5-6       capacitor-wima            1
C12            100nF                   C2.5/6          C2.5-6       capacitor-wima          1
C13            4u7                     C2.5/5          C2.5-5       capacitor-wima            1
C14            100p                    C2.5/5          C2.5-5       capacitor-wima           1
C15            1u                      C2.5/5          C2.5-5       capacitor-wima             1
C16            100p                    C2.5/5          C2.5-5       capacitor-wima           1
C17            100n                    C2.5/5          C2.5-5       capacitor-wima           1
C18            150n                    C2.5/5          C2.5-5       capacitor-wima           1
C19            100p                    C-EU025-030X050 C025-030X050 resistor    1
C20            1u                      CPOL-EUE2,5-6E  E2,5-6E      resistor             1
C21            47u                     CPOL-EUE2,5-6E  E2,5-6E      resistor            1
C22            4u7                     CPOL-EUE2,5-6E  E2,5-6E      resistor            1
C23            100p                    C-EU025-060X050 C025-060X050 resistor    1
C24            100n                    C-EU025-060X050 C025-060X050 resistor    1
C25            100p                    C-EU025-060X050 C025-060X050 resistor    1
C26            100n                    C-EU025-060X050 C025-060X050 resistor    1
C27            150n                    C-EU025-030X050 C025-030X050 resistor    1
C28            150n                    C-EU025-030X050 C025-030X050 resistor    1
C29            150n                    C-EU025-030X050 C025-030X050 resistor    1
C30            100p                    C-EU025-030X050 C025-030X050 resistor    1
C31            100n                    C-EU025-030X050 C025-030X050 resistor    1
C32            100n                    C-EU025-030X050 C025-030X050 resistor    1

D1             1N4148DO35-10           1N4148DO35-10   DO35-10      diode   1
D2             BAT19                   BAT19           DO35-10      diode                    1
D3             1N4148DO35-10           1N4148DO35-10   DO35-10      diode   1
D4             SFH482                  SFH482          SFH482       led                       1
D5             BAT19                   BAT19           DO35-10      diode                    1
D6             1N4148DO35-10           1N4148DO35-10   DO35-10      diode   1
D7             1N4148DO35-10           1N4148DO35-10   DO35-10      diode   1
D8             BAT19                   BAT19           DO35-10      diode                    1
D9             1N5400                  1N5400          DO201-15     diode                  1
D10            1N5400                  1N5400          DO201-15     diode                 1
D11            1N5400                  1N5400          DO201-15     diode                 1
D12            1N5400                  1N5400          DO201-15     diode                 1
D13            1N5400                  1N5400          DO201-15     diode                 1
G1             NC1M4V8                 NC1M4V8         NC1M         battery          1
IC1            4093N                   4093N           DIL14        40xx                         1

IC2            ISD1420                 DIL28           DIL28-6      ic-package            1
L1             MS42                    MS42            MS42         inductor-neosid        1
L2             MS42                    MS42            MS42         inductor-neosid        1
L3             MS42                    MS42            MS42         inductor-neosid        1
R1             2.2k                    R-EU_0309/12    0309/12      rcl                        1
R2             4k7                     R-EU_0309/12    0309/12      rcl                        1
R3             4k7                     R-EU_0309/12    0309/12      rcl                        1
R4             60k                     R-EU_0309/12    0309/12      rcl                        1
R5             80k                     R-EU_0309/12    0309/12      rcl                        1
R6             100k                    R-EU_0309/12    0309/12      rcl                    1
R7             120k                    R-EU_0309/12    0309/12      rcl                    1
R8             160k                    R-EU_0309/12    0309/12      rcl                    1
R9             1k                      R-EU_0309/12    0309/12      rcl                      1
R10            680                     R-EU_0309/12    0309/12      rcl                    1
R11            1k                      R-EU_0309/12    0309/12      rcl                     1
R12            390                     R-EU_0309/12    0309/12      rcl                    1
R13            par ohmov z vystupu avr R-EU_0309/12    0309/12      rcl      1
R14            56R                     R-EU_0309/12    0309/12      rcl                    1
R15            1k2                     R-EU_0309/12    0309/12      rcl                    1
R16            2k2                     R-TRIMM3339P    RTRIM3339P   rcl           1
R17            R100                    R-EU_0207/10    0207/10      rcl                   1
R18            R45                     R-EU_0207/10    0207/10      rcl                    1
R19            1k                      R-EU_0309/12    0309/12      rcl                      1
R20            56R                     R-EU_0207/10    0207/10      resistor             1
R21            4k7                     R-EU_0207/10    0207/10      resistor              1
R22            100k                    R-EU_0207/10    0207/10      resistor             1
R23            3k3                     R-EU_0207/10    0207/10      resistor              1
R24            1k                      R-EU_0207/10    0207/10      resistor               1
R25            2k2                     R-TRIMM3339P    RTRIM3339P   resistor     1
R26            2k2                     R-TRIMM3339P    RTRIM3339P   resistor     1
R27            1k2                     R-EU_0207/10    0207/10      resistor               1
R28            Podla baterie           R-EU_0207/10    0207/10      resistor          1

T1             BC337                   BC337           TO92         transistor                 1
T2             BC337                   BC337           TO92         transistor                 1
T2LUBOVOLNY    BC337                   BC337           TO92         transistor 1
T3             BC337                   BC337           TO92         transistor                 1
T4                                     -NPN-TO92       TO92         transistor                   1
T5                                     -NPN-TO92       TO92         transistor                   1
U$1            TINY138P3               TINY138P3       DIL08        avr-3                 
U$2            ISD1600B                ISD1600B        SO-16        prevadec            1
X1             IN MIC                  AK300/2         AK300/2      con-ptr500            1
X2                                     ST4,8           ST4,8        con-rib                            1
X3                                     ST4,8           ST4,8        con-rib                           1
X4                                     ST4,8           ST4,8        con-rib                          1
X5                                     ST4,8           ST4,8        con-rib                            1
X6                                     ST4,8           ST4,8        con-rib                               1
X7             +2.4 - +5.5 V           AK300/2         AK300/2      con-ptr500           1
X8             J7                      ST4,8           ST4,8        con-rib                              1
X9             Vcca                    AK300/2         AK300/2      con-ptr500               1
X10            P5                      AK300/4         AK300/4      con-ptr500                1
X11            J7                      ST4,8           ST4,8        con-rib                             1
X12            J7                      ST4,8           ST4,8        con-rib                             1
X15                                    W237-4          W237-4       con-wago-500              1
« Last Edit: Apríl 10, 2013, 22:05:15 večer od Mailo Dubnica »
73 de Mailo Dubnica, OM4AJK


Offline Palo BA

  • Administrator
  • Guru portálu
  • *****
    • Príspevky: 957
    • Karma: 58
    • Zobraz profil
  • Lokátor: JN88NC
  • Skype: tanepali1
Odpovedať #1 on: Apríl 10, 2013, 22:13:07 večer
fotku treba dat mensiu, lebo si ju cloven nemoze pozriet
a posuvas si to az na konci clanku kde nic nevidno
CB všade tam, kde sa len dá