Evgeny R0AGL
Member
Приветствую всех любителей и не любителей маяков.
С переездом в город потребовалось мне чем то заморочиться, трансивер я собрал (кстати надо выложить продолжение), и прочитывая форумы наткунулся на тему о маяке R2DNN , точнее я ее видел ранее но не придал этому значение т.к. мое увлечение было это WSPR. С WSPR все понятно и результат при должном подходе будет всегда. Но тут вопрос о "маломощном" CW маяке, понятное дело микро-мощность отдаляет от "всепокрытия" да и географическое положение меня относительно основной массы радиюлюбителей отдаляет еще дальше. Но интерес был в другом, сама концепция и использование контроллера MSP430. Давно они у меня валялись в красивой коробочке и настолько запылились что пришлось сфотографировать для пониманиия.
Основой маяка служит контроллер MSP430G2553 или же MSP430G2452 , по сути разницы нет, главное нам его параметры. В режиме работы его потребление составляет по паспорту около 200мкА в режиме ожидания 0.5мкА. Фактическую цифру которую я смог измерит это порядка 140-40мкА без режима ожидания.
Очень выгодное потребление, причем контроллер не теряет свои вычислительные способности при изменения питания. Я измерял delay(1000) при разных напряжениях получились изменения частоты где то в 5-6 знаке после нуля и то наверное это можно списать на погрешность.
Далее исходя из моих наработок и наработок Влада R2DNN была разработана концепция будущего маяка, в процессе откатывания было сделано 4 версии маяка, основные проблемы были с питанием и выходным .
1) Проблемы с пиатнием, основной моей ошибкой было использование стабилизатора 1117 и казалось бы а что тут такого, понятное дело разница межу входящим и выходящим напряженим почти 1 вольт, но не в этом была основная проблема. Проблема оказалась другая, при напряжении питания от Литиевой батареи с минимальным установленным уровнем 3.8 (должен отключаться передатчик) , напряжение контроллера получалось около 2.8в, контроллер работал отлично, но появилась проблема с АЦП видимо при изменении питания менялось опорное напряжение АЦП и цифра приходящия от него не менялась т.е. при Ubat 4.2 значение АЦП 200 и ровно столько же при Ubat 3.8, пришлось все переделывать под новый стабилизатор с падением напряжения 0.15в. Тут то все и заработало как надо. Кстати ранее была проблема с маяками на солнце изза контроллера солнечной батареи, в данной конструкции управление питанием и зарядом занимается контроллер и это очень упрощает конструкцию. Маяк имеет две измерительных цепочки Ubat и Uso (Солнечная панель). При достяжении некоторого предела контроллер отключает солнечную панель , так же при полном разряде (а вдруг не будет солнца всю зиму) маяк при наличии напряжения на Uso начинает принудительно заряжать батарею, к сожалению передать о кончине литивой батареи он не может. Вообще на маяке получилось несколько цепочек питания: 3.3 вольта питает контроллер, гетеродин, цепи смещения передатчика. 4.1 вольта питает стабилизатор 3.3 и передатчик. И цепь солнечной батареи которая питает все в случае достаточной мощности .
2) Очень большая возня была с передатчиком R2DNN использовал двух-полупериодный передатчик и гетеродин с резонансным трансформатором, гетеродин у него работал на f/2. Я пробовал точно так же но ненашлось у меня кольца ВЧ50 , а на всех остальных кольцах которые у меня есть в наличии резонанса достигнуть мне не удалось. Я пробовал переделывать его но в процессе отладки разворотил всю плату, решил пойти простым путет. Было решено делать другой передатчик такой же как у моего WSPR маяка , это 1 транзистор BS170 работающий в E классе. В общем после сборки такого передатчика при питании 4.1в мне удалось получить мощность всего 0.180вт на нагрузке. Я попробовал его включать в эфир , ну как то очень грустно и понимал я что шансов "получения спотов" мало, хоть они и были. Опять все переделываю , опять закладываю двух полупериодный передатчик (Транзисторов осталось 4штуки из 25, остальный подгорели при поиске "резонансных явлений"), закладываю смещение , все собираю и получаю мощности опять мало, требовалась очень тонкая настройка чтобы передатчик отдавал максимально эффективно. В общем удалось отстроить его на 0.4вт при питании 4.1в по схеме 2 транзисторной, но я заложил установку еще 2х чтобы получить 2х2 Но пока не стал пробовать. В общем стало повеселее , спотов стало больше. Вопрос с передатчиком решился но в следующей версии я хочу использовать другие транзисторы irlml2502, BS170 классные транзисторы , но нужно чтото другое.
Далее начался самый интересный этап это программное создание маяка , нужно было сделать передачу самого сообщения , отдельную передачу с параметрами текущего состояния аккумулятора ну и конечно же профили питания. Библиотеку для формирования morse я взял от ардуины, единственно есть небольшой косячок , библиотека не передает знак " / " и поэтому вместо посылки CQ CQ DE R0AGL/B я передаю CQ CQ DE R0AGL BCN. Не совсем правильно но пока так, так же отдельная посылка идет по питанию передается 2 раза 41 41 , я думаю нужно добавить еще один разряд 410 410 потому что с таким микропотреблением контроллера нужно более точно понимание текущего состояния батареи
Отдельная тема это профили питания , сейчас он состоит из 3 режимов. Это работа от батареи от 4.1в до 3.85в , при достижении 3.85в запрещается работать передатчику вплоть до зарядки аккумулятора до 4.1в, если питание стало 4.1в а на солнечной батареи выше 4.5в то включается и зарядка и передатчик с изменением временных интервалось между постылками с 15минут до 1минуты.
Передача идет следующим образом, каждую 15минуту (не привзяано к реальному времени) передается 5 посылок с интервалом 10секунд и в последней посылке так же передается сообщение о питании. т.е. так: cw 10s cw 10s cw 10s cw 10s cw + bat_info. Скорость передачи WPM20 , ранее я чередовал
15-20-15-20-15 но количества спотов от этого не менялось. В общем пока такие вот дела
Отдельной темой можно выделить тему гетеродина, сейчас маяк работает на частоте 14008.1 , очень нужен кварц на 14060 а лучше чуть пониже, я конечно попробую решить этот вопрос по другому, но может у кого есть такие кварцы, продайте мне его за бешенные деньги
Так же хотелось бы чтоб ктони будть послушал его , я его слышу с офиса хорошо на +20 но тут у меня прямая видимость. Маяк пока стоит дома.
Частота 14008.1 и желательно как ни будь отспотить чтоб я знал что связь состоялась.
Будет еще 2 части данного рассказа, это создание корпуса и установка на рабочее место.
НУ а теперь картинки:
2 Версия маяка посхеме R2DNN с семмитрирующим трансформатором на выходе, на резонансных явлениях.
3 версия с 1 выходным транзистором, передатчик как у моих WSPR маяков.
3-4 версия
4 версия маяка с изменным стабилизатором и 2 полупериодным оконечником.
С переездом в город потребовалось мне чем то заморочиться, трансивер я собрал (кстати надо выложить продолжение), и прочитывая форумы наткунулся на тему о маяке R2DNN , точнее я ее видел ранее но не придал этому значение т.к. мое увлечение было это WSPR. С WSPR все понятно и результат при должном подходе будет всегда. Но тут вопрос о "маломощном" CW маяке, понятное дело микро-мощность отдаляет от "всепокрытия" да и географическое положение меня относительно основной массы радиюлюбителей отдаляет еще дальше. Но интерес был в другом, сама концепция и использование контроллера MSP430. Давно они у меня валялись в красивой коробочке и настолько запылились что пришлось сфотографировать для пониманиия.
Основой маяка служит контроллер MSP430G2553 или же MSP430G2452 , по сути разницы нет, главное нам его параметры. В режиме работы его потребление составляет по паспорту около 200мкА в режиме ожидания 0.5мкА. Фактическую цифру которую я смог измерит это порядка 140-40мкА без режима ожидания.
Очень выгодное потребление, причем контроллер не теряет свои вычислительные способности при изменения питания. Я измерял delay(1000) при разных напряжениях получились изменения частоты где то в 5-6 знаке после нуля и то наверное это можно списать на погрешность.
Далее исходя из моих наработок и наработок Влада R2DNN была разработана концепция будущего маяка, в процессе откатывания было сделано 4 версии маяка, основные проблемы были с питанием и выходным .
1) Проблемы с пиатнием, основной моей ошибкой было использование стабилизатора 1117 и казалось бы а что тут такого, понятное дело разница межу входящим и выходящим напряженим почти 1 вольт, но не в этом была основная проблема. Проблема оказалась другая, при напряжении питания от Литиевой батареи с минимальным установленным уровнем 3.8 (должен отключаться передатчик) , напряжение контроллера получалось около 2.8в, контроллер работал отлично, но появилась проблема с АЦП видимо при изменении питания менялось опорное напряжение АЦП и цифра приходящия от него не менялась т.е. при Ubat 4.2 значение АЦП 200 и ровно столько же при Ubat 3.8, пришлось все переделывать под новый стабилизатор с падением напряжения 0.15в. Тут то все и заработало как надо. Кстати ранее была проблема с маяками на солнце изза контроллера солнечной батареи, в данной конструкции управление питанием и зарядом занимается контроллер и это очень упрощает конструкцию. Маяк имеет две измерительных цепочки Ubat и Uso (Солнечная панель). При достяжении некоторого предела контроллер отключает солнечную панель , так же при полном разряде (а вдруг не будет солнца всю зиму) маяк при наличии напряжения на Uso начинает принудительно заряжать батарею, к сожалению передать о кончине литивой батареи он не может. Вообще на маяке получилось несколько цепочек питания: 3.3 вольта питает контроллер, гетеродин, цепи смещения передатчика. 4.1 вольта питает стабилизатор 3.3 и передатчик. И цепь солнечной батареи которая питает все в случае достаточной мощности .
2) Очень большая возня была с передатчиком R2DNN использовал двух-полупериодный передатчик и гетеродин с резонансным трансформатором, гетеродин у него работал на f/2. Я пробовал точно так же но ненашлось у меня кольца ВЧ50 , а на всех остальных кольцах которые у меня есть в наличии резонанса достигнуть мне не удалось. Я пробовал переделывать его но в процессе отладки разворотил всю плату, решил пойти простым путет. Было решено делать другой передатчик такой же как у моего WSPR маяка , это 1 транзистор BS170 работающий в E классе. В общем после сборки такого передатчика при питании 4.1в мне удалось получить мощность всего 0.180вт на нагрузке. Я попробовал его включать в эфир , ну как то очень грустно и понимал я что шансов "получения спотов" мало, хоть они и были. Опять все переделываю , опять закладываю двух полупериодный передатчик (Транзисторов осталось 4штуки из 25, остальный подгорели при поиске "резонансных явлений"), закладываю смещение , все собираю и получаю мощности опять мало, требовалась очень тонкая настройка чтобы передатчик отдавал максимально эффективно. В общем удалось отстроить его на 0.4вт при питании 4.1в по схеме 2 транзисторной, но я заложил установку еще 2х чтобы получить 2х2 Но пока не стал пробовать. В общем стало повеселее , спотов стало больше. Вопрос с передатчиком решился но в следующей версии я хочу использовать другие транзисторы irlml2502, BS170 классные транзисторы , но нужно чтото другое.
Далее начался самый интересный этап это программное создание маяка , нужно было сделать передачу самого сообщения , отдельную передачу с параметрами текущего состояния аккумулятора ну и конечно же профили питания. Библиотеку для формирования morse я взял от ардуины, единственно есть небольшой косячок , библиотека не передает знак " / " и поэтому вместо посылки CQ CQ DE R0AGL/B я передаю CQ CQ DE R0AGL BCN. Не совсем правильно но пока так, так же отдельная посылка идет по питанию передается 2 раза 41 41 , я думаю нужно добавить еще один разряд 410 410 потому что с таким микропотреблением контроллера нужно более точно понимание текущего состояния батареи
Отдельная тема это профили питания , сейчас он состоит из 3 режимов. Это работа от батареи от 4.1в до 3.85в , при достижении 3.85в запрещается работать передатчику вплоть до зарядки аккумулятора до 4.1в, если питание стало 4.1в а на солнечной батареи выше 4.5в то включается и зарядка и передатчик с изменением временных интервалось между постылками с 15минут до 1минуты.
Передача идет следующим образом, каждую 15минуту (не привзяано к реальному времени) передается 5 посылок с интервалом 10секунд и в последней посылке так же передается сообщение о питании. т.е. так: cw 10s cw 10s cw 10s cw 10s cw + bat_info. Скорость передачи WPM20 , ранее я чередовал
15-20-15-20-15 но количества спотов от этого не менялось. В общем пока такие вот дела
Отдельной темой можно выделить тему гетеродина, сейчас маяк работает на частоте 14008.1 , очень нужен кварц на 14060 а лучше чуть пониже, я конечно попробую решить этот вопрос по другому, но может у кого есть такие кварцы, продайте мне его за бешенные деньги
Так же хотелось бы чтоб ктони будть послушал его , я его слышу с офиса хорошо на +20 но тут у меня прямая видимость. Маяк пока стоит дома.
Частота 14008.1 и желательно как ни будь отспотить чтоб я знал что связь состоялась.
Будет еще 2 части данного рассказа, это создание корпуса и установка на рабочее место.
НУ а теперь картинки:
2 Версия маяка посхеме R2DNN с семмитрирующим трансформатором на выходе, на резонансных явлениях.
3 версия с 1 выходным транзистором, передатчик как у моих WSPR маяков.
3-4 версия
4 версия маяка с изменным стабилизатором и 2 полупериодным оконечником.
Последнее редактирование: