Hardware
Progetti di circuiti vari, radioamatoriali e non
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Molti gli schemi che seguono sono stati realizzati con Eagle, un CAD elettronico (Schematic Capture + PCB) la cui versione Light (limitata a schemi a foglio singolo e a stampati di dimensioni massime pari al mezzo Eurocard, cioè 100x80 mm) è di libero uso per scopi non commerciali. In vista della futura dismissione di Eagle da parte di Autodesk il Beppe sta migrando a KiCad, una suite EDA libera, distribuita sotto la licenza GNU GPL v3. KiCad è disponibile sia per Linux che per Windows che per MacOS, facilitando lo scambio dei dati fra seguaci di parrocchie diverse ed è anche in grado di importare i progetti in formato Eagle. Pertanto, gli schemi e gli eventuali stampati prodotti più recentemente sono in formato KiCad. Gli schemi, i dati e le informazioni qui forniti si spera che siano corretti ed utili, ma non è fornita alcuna garanzia in proposito. Ogni e qualsiasi conseguenza derivante dal loro uso è a totale carico dell'utilizzatore.Cliccare sulle foto per vederne una versione ingrandita. |
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Ebbene sì, lo confesso: non ho resistito. Quando, leggendo un articolo su RR,
ho saputo dell'esistenza di un RTX HF in kit, a prezzo ragionevole e con prestazioni di tutto rispetto,
ho subito iniziato a farci un pensierino. Quando ho visto in funzione l'esemplare in possesso di
Andrea IK1PMR
il pensierino ha cominciato a lievitare. Quando infine l'Andrea di cui sopra mi ha chiesto se fossi interessato
ad acquistarne uno, approfittando del cambio favorevole e risparmiando anche le spese di dogana, perché
l'oggetto, insieme ad altro materiale, sarebbe stato acquistato da un suo amico negli USA e quindi portato
in Europa in occasione della mostra di Friedricshafen, ho ceduto e me lo sono comprato. Dopo aver visto funzionare qualche ulteriore esemplare ed averlo provato, l'epidemia di K2 si è diffusa per tutta la Sezione ARI di Casale, portando altri colleghi a cimentarsi (e a riuscire!) nella costruzione. Qui e sul sito dell'ARI di Casale Monferrato potete vedere una foto ricordo dei costruttori di K2, ciascuno in maglietta d'ordinanza e dietro al relativo pargolo debitamente acceso. |
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Un Remote Frequency Encoder per il ricevitore Harris RF550 Come visibile nella foto della stazione, il Beppe possiede da tempo un ricevitore Harris RF550, acquistato anni addietro su Ebay e descritto qui. Il sullodato è arrivato completo di un manuale di dimensioni mostruose, del "Receiver Repair Kit" e di un "Remote VFO", visibile nella pagina degli oggetti sconosciuti e brevemente descritto qui, che sembrava un'autocostruzione di qualche precedente proprietario e di cui è risultato impossibile trovare documentazione. Tale "Remote VFO", per funzionare, funzionava perfettamente, ed era certo meglio della sintonia a commutatori decadici presente sul ricevitore, ma al Beppe piaceva comunque poco perché mancava della possibilità di cambiare rapidamente frequenza. Per quanto il passo di sintonia fosse variabile con la velocità di rotazione del manopolone, cambiare banda, ad esempio passare dai 40 metri ai 10 metri era comunque scomodo e impreciso (si finiva sempre troppo in alto o troppo in basso) e soprattutto mancava la possibilità di memorizzare bande e/o frequenze di interesse. Il Beppe perciò, poco dopo essere andato in pensione, si è messo di buzzo buono a costruirsi il suo personalissimo encoder, mettendoci tutte le prestazioni che riteneva convenienti, compresa quella di comandare da PC lo stesso. Quanto segue è il risultato delle meditazioni circuitali e informatiche pensionistiche del Beppe. Si tratta di un "Frequency Encoder" costruito mediante un Arduino MEGA e uno shield di interfaccia. Si è dovuto usare un MEGA e non un UNO o un MINI perché il comando remoto della frequenza dell'RF550 avviene mediante 22 fili su cui si codifica la frequenza in BCD, 4 bit per cifra. Avendo 6 cifre, i fili dovrebbero essere 24, ma per la cifra delle decine di megahertz, che può essere colo 0, 1 o 2, bastano due fili. L'interfaccia è necessaria perché tali linee devono essere comandate da un'uscita open-collector (o open-drain, se si usa un MOSFET). Sarebbe stato anche possibile simulare in software un'uscita open-drain commutandola tra uscita quando la si doveva porre a livello basso e a ingresso quando la si doveva porre a livello alto, ma il Beppe si fidava di più di un bel 74LS07. Sì, va bene, di quattro bei 74LS07. Infine, per poter vedere cosa succede, era il caso di inserire anche un display LCD 16x2. Essendosi messo nella sua testa bacata di realizzare l'interfaccia come shield di Arduino MEGA, in modo da limitare al massimo il cablaggio richiesto (pigrizia, pigrizia), per ragioni di spazio il Beppe ha dovuto utilizzare quattro 74LS07 in contenitore SMD. Essendo inoltre conveniente alimentare l'encoder con il +15V fornito dal ricevitore, come fatto anche nel "Remote VFO" sopra citato, per evitare di far bollire il povero regolatore di tensione montato sull'Arduino MEGA (tensione di alimentazione sul pin VIN non superiore a 12V, 9V consigliati in caso di assorbimento di corrente aggiuntivo sul +5V da parte di un eventuale shield, come in questo caso), era anche necessario abbassare tale tensione mediante un ulteriore regolatore, per cui si doveva trovare il posto sulla basetta anche per un 7809 o similare. Non 78L09 perché la corrente richiesta dall'Arduino MEGA, da quei quattro alcoolizzati digitali dei 74LS07 e dal display LCD 16x2 (non tanto dal display in sé quanto dalla sua retroilluminazione) faceva abbondantemente superare i 100mA massimi che un 78Lqualcosa è in grado di fornire e arrivava anche vicino ai 200mA massimi che il manuale dell'RF550 sostiene possano essere prelevati dall'uscita +15V. Bene o male, il Beppe è riuscito a far stare tutto sullo shield e siccome, primo, ormai non ha più a disposizione la milling machine della scuola e non ne ha ancora acquistata una propria, se mai lo farà, secondo, pur non essendo del tutto impossibile, è quanto meno piuttosto critico fare su di essa uno stampato con componenti SMD e piste di dimensioni 10 mil o giù di lì, è stato costretto a farsi estorcere gli euro necessari per farli produrre da PCBWay. Il risultato lo potete vedere nella prima foto. Se qualcuno fosse interessato ad averne un esemplare il Beppe sarà lieto di inviarglielo, dal momento che non ha nessuna intenzione di acquistare altri quattro RF550 e costruire altri quattro encoder. Ultima cosa, l'RF550 permetterebbe di controllare da remoto anche il modo, l'AGC ed altri parametri, alcuni dei quali in forma analogica, come il BFO (tensione compresa fra -6V e +6V). Poiché le possibilità di configurazione sono solo "LOCAL", "FREQUENCY REMOTE" e "FULL REMOTE", come si nota osservando il commutatore "REMOTE" presente sul ricevitore, per poter attivare l'ultima opzione sarebbe necessario comandare tutto da remoto, compresi i parametri controllati in forma analogica, il che complicherebbe in modo notevole l'interfaccia. Per cui, almeno per ora, il Beppe e il suo "Frequency Encoder" si accontentano di controllare la frequenza ricevuta e di fornire la possibilità di memorizzare sino a 1000 frequenze e di controllare da PC l'encoder stesso e quindi la frequenza ricevuta dall'RF550. Riassumendo, ecco l'elenco delle prestazioni offerte da questo "RF550 Frequency Encoder":
L'intero progetto, comprendente schema elettrico e PCB in formato KiCAD e Gerber/Excellon, sorgenti ed eseguibili in vari formati dello sketch per Arduino MEGA, sorgenti per l'ambiente di sviluppo visuale libero Lazarus ed eseguibili per Windows e Linux del programma di controllo su PC, è disponibile al link che segue. La versione attualmente presente, data 22/05/2026, rispetto alla precedente, aggiunge solo la cancellazione degli zero non significativi anche nel numero del canale ed un aggiornamento dell'help in linea. Il Beppe rinnova l'offerta a chi fosse interessato a costruirsene un esemplare di fornire un esemplare del circuito stampato mostrato nella foto 1, almeno fintanto che glie ne resteranno di disponibili.
RF550 Frequency encoder (progetto completo, archivio ZIP, versione 22/05/2026) Per chi fosse solo curioso, ma non direttamente interessato, come al solito ai link qui di seguito è possibile visualizzare schema elettrico e circuito stampato in formato PDF, lo sketch di Arduino, i due piccoli manuali dell'encoder e del programma di controllo, uno screenshot della visualizzazione 3D dello stampato, cortesia di KiCad, e uno del programma di gestione su PC. In questa pagina è inoltre visibile un breve filmato che mostra in funzione l'accoppiata "Remote VFO" del Beppe-RF550. Infine, per chi avesse avuto uno dei circuiti stampati rimasti, questa è la disposizione componenti con alcune note di montaggio.
Schema elettrico
Circuito stampato
Sketch
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Un lettore di frequenza per i ricevitori US-Army BC312/BC342 Come è possibile vedere nella foto della stazione da tempo immemorabile il Beppe possiede un ricevitore ex US-Army BC342, modificato dall'esercito USA stesso con l'aggiunta di un'uscita per il segnale dell'oscillatore locale e di un'uscita per il segnale di MF, come descritto qui. Data la scarsa risoluzione (divisioni ogni 20 kHz) e l'ancora più scarsa precisione della scala, una tentazione cui era difficile resistere era quella di collegare un frequenzimetro digitale all'uscita del segnale dell'oscillatore locale, in modo da avere un'indicazione un poco più accurata della frequenza ricevuta, come fatto dal Beppe ai tempi utilizzando un vecchio frequenzimetro digitale autocostruito che girava per casa. Ma... quel frequenzimetro era nato come strumento da laboratorio, quindi la lettura ottenuta era spostata del valore di MF, 470 kHz, in più sulle prime tre gamme, in meno sulle seconde tre. Ora che il Beppe è diventato dipendente INPS, leggi pensionato, ed ha il tempo di fare anche cose perfettamente inutili, si è messo a costruire un lettore di frequenza che fosse in grado di sottrarre/sommare automaticamente il valore di MF, visualizzando quindi la frequenza effettiva di ricezione e non la frequenza dell'oscillatore locale. Cosa più semplice a dirsi che a farsi, dal momento che, come già detto, l'oscillatore locale della bestia non si trova sempre sopra o sempre sotto il valore della frequenza ricevuta, ma nelle prime tre gamme (1.5 MHz-3 MHz, 3 MHz-5 MHz, 5 MHz-8 MHz) si trova al di sopra, mentre nelle altre tre (8 MHz-11 MHz, 11 MHz-14 MHz, 14 MHz-18 MHz) si trova al di sotto. Quindi il contatore di frequenza doveva avere a bordo un minimo di intelligenza per accorgersi se si trovava su una frequenza in cui la frequenza di ricezione era fOL-470 kHz o su una per cui era fOL+470 kHz. Quel minimo però non bastava, ce ne voleva un pizzico in più perché, per evitare di mostrare numeri senza senso, ci si doveva anche accorgere se si era nella zona di sovrapposizione mostrata nel diagramma che segue.
Come si vede, data una frequenza di OL all'interno dell'intervallo evidenziato in rosso, ad esempio 7530 kHz,
la frequenza ricevuta potrebbe essere sia 7060 kHz se ci si trova sulla banda 3, sia 8000 kHz se ci si trova
sulla banda 4. Se non si hanno altre informazioni, come ad esempio succede all'accensione, è impossibile
determinare quale frequenza si stia ricevendo, quindi l'oggetto dichiara la sua impotenza visualizzando, invece
della frequenza misurata, la scritta Schema e PCB formato KiCad, archivio ZIP. NB: PCB NON COLLAUDATI!) Sketch v1.1 per Arduino+manuale d'uso+programmillo (archivio ZIP) Per chi fosse solo curioso, ma non interessato, qui è possibile dare un'occhiata allo schema, qui allo sketch per Arduino, questi sono i comandi disponibili via la seriale USB di Arduino e questo, per quel che vale, è il changelog. Qui, infine, è possibile vedere un breve filmato che mostra la v1.0 all'opera. |
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Lo screenshot di una sessione di lavoro con montata la EPROM fittizia di cui si dice nel testo.
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Un lettore per la EPROM d'epoca 1702A Qualche tempo fa il Beppe è entrato in possesso di una telescrivente (beh, attualmente per la verità sono due telescriventi...) ex esercito italiano Philips TG9/200, descritta in questa pagina, la cui parte di controllo è realizzata con un microprocessore Intel 8008 ed il firmware risiede su nove (!) EPROM 1702A (256x8). Come sua abitudine, il Beppe avrebbe voluto fare un dump del contenuto di tali EPROM da tenere da parte ed usare in caso di necessità, ma nessuno dei programmatori in suo possesso si spinge così indietro nel tempo; tutti gestiscono solo le EPROM a singola alimentazione e tensione di programmazione di 12.5 V, vale a dire dalla 2716 in avanti. Qualcuno che restaura videogiochi vintage ha realizzato un programmatore moderno per le 1702A, ma il prezzo di quei pochi esemplari che ancora si trovano rasenta quotazioni d'antiquariato e quindi non valeva la pena procurarsene uno. Era quindi necessario fare in casa un lettore con cui eseguire il dump di quelle nove antichità (peraltro ancora perfettamente funzionanti dopo quasi quarant'anni). Questo è il risultato delle elucubrazioni circuitali del Beppe. Si tratta di un lettore minimo dedicato alle 1702A realizzato con un Arduino Nano e un po' di componentaglia assortita. Dato l'uso estremamente occasionale previsto per tale circuito, l'alimentatore non è entrocontenuto e la schedina va alimentata con ±12 V che vengono poi stabilizzati a +5 V e -9 V. L'Arduino Nano è alimentato direttamente dal +12 V attraverso l'ingresso RAW, quindi è bene non superare tale livello di tensione. Per comunicare col lettore è necessario usare un programma di terminale qualsiasi; sotto Linux è stato usato GTKTerm, ma anche Minicom sarebbe andato benissimo, sotto Windows, oltre al venerando Hyperterminal, si può usare TeraTerm, come fatto dal Beppe per verifica. La connessione è via la seriale USB di Arduino ed i parametri da impostare sono 115200 baud, 8 bit, nessuna parità, un bit di stop. Il dump avviene in formato HEX INTEL tramite il comando D. Per salvare il risultato il metodo più semplice è fare un copia e incolla di quanto ottenuto con tale comando in un altro file. Poiché il formato HEX INTEL è un formato di testo, per far ciò è possibile usare un qualsiasi text editor. Il formato HEX INTEL viene accettato direttamente da quasi tutti i programmatori di EPROM, nel caso sono di facile reperibilità programmi per eseguire la conversione fra i vari formati (HEX INTEL, binario, Motorola S, ecc.), ad esempio sotto Linux si può usare objcopy, come fatto dall'autore. Qui sotto è possibile scaricare un archivio ZIP contenente l'intero progetto (schema e circuito stampato in formato EAGLE e PDF, file gerber ed excellon, sketch per Arduino Nano in formato sorgente e compilato). Per chi fosse solo curioso ma non direttamente interessato, qui è possibile dare un'occhiata allo schema, qui al circuito stampato e qui al sorgente dello sketch per Arduino Nano. Lettore di EPROM 1702A (archivio ZIP)
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Una Option 004 fatta in casa per l'HP3586A Qualche tempo fa sono entrato in possesso di un voltmetro selettivo HP3586A, perfettamente funzionante ma privo dell'opzione 004, cioè del riferimento a OCXO. Il riferimento di frequenza presente in esso era il TCXO di serie. Questo non era poi un gran male, dato che comunque la precisione così ottenuta era più che adeguata allo scopo e che, se proprio volevo la precisione sino al decimo di hertz che lo strumento è in grado di raggiungere, potevo sempre collegare l'ingresso per il riferimento di frequenza esterno al GPS-Disciplined OCXO presente in laboratorio (per i curiosi, quello di BG7TBL). Ritarare il TCXO è purtroppo impossibile in quanto il trimmer di regolazione non risulta accessibile in mancanza dell'extender (che ovviamente non ho) necessario per far funzionare il modulo "Frequency reference" al di fuori dell'apparato. Per questa ragione, da quando ho acquistato su Ebay due double-oven OCXO d'occasione (C-MAC STP 2055B), la malsana idea di costruire una "Option 004" fatta in casa, vale a dire una schedina OCXO da inserire all'interno dell'apparato, ha cominciato a frullarmi sempre più insistentemente nel cervello. Dopo aver consultato un po' di documentazione ed aver esaminato lo schema dell'opzione 004 riportata sul manuale, ho deciso di cimentarmi nell'impresa. Impresa circuitalmente da poco, visto che bastano l'OCXO, uno stabilizzatore a 12V per alimentarlo partendo dai +23V non stabilizzati presenti sull'apposito connettore dell'apparato ed un piccolo amplificatore (probabilmente del tutto inutile, visto che l'uscita che fornisce l'OCXO utilizzato si aggira sui 6 dBm su 50 Ω) per portare il segnale d'uscita ad un livello di almeno una decina di dBm. Il manuale infatti dice che il livello del riferimento esterno deve essere compreso fra 0 dBm e +20 dBm, quindi quello del solo OCXO si sarebbe trovato sì un po' verso il limite inferiore delle specifiche, ma comunque ben all'interno di esse. La parte più delicata della faccenda era invece quella meccanica, perché le dimensioni della scheda e la posizione del connettore a circuito stampato richiesto dovevano essere abbastanza precise da permettere l'inserimento del tutto nello spazio previsto. Dopo aver preso e verificato le misure un numero N di volte tendente all'infinito, il tutto è riuscito decentemente e quindi ecco a voi l'Option 004 made by I1EPJ! Qui sotto si possono trovare lo schema elettrico ed il disegno del circuito stampato in formato Eagle e PDF, anche se lo stampato può servire così com'è solo nella remota eventualità che qualcuno trovi da qualche parte lo stesso OCXO che ho trovato io. È più probabile che possa servire a quel qualcuno come base per fare la stessa cosa con l'OCXO in suo possesso, mantenendo solo le dimensioni della scheda e la posizione del connettore e modificando il resto come richiesto. Per evitare di dover aggiungere un circuito simile a quello presente nell'Option 004 originale per generare il segnale COLD che indica all'apparato che l'OCXO non ha ancora raggiunto la temperatura operativa (composto da un resistore di sensing della corrente assorbita dall'OCXO, un amplificatore differenziale ed un comparatore ad operazionale), provocando quindi l'accensione della spia OVEN sul pannello frontale, è consigliabile che l'OCXO utilizzato abbia già tale uscita, possibilmente a livello TTL, come quello da me usato (un colpo di fortuna, perché nello schema di connessione fornito dal venditore la funzione di tale piedino non era specificata e l'ho scoperta solo per la curiosità di vedere a che servisse quel piedino ignoto). La resistenza e lo zener che si trovano sullo schema nel mio caso sono pertanto solo una sicurezza per evitare di mandare una tensione troppo alta alla scheda di controllo in caso di avarie, ma potrebbero tornare utili nel caso l'OCXO usato abbia sì tale uscita, ma non a livello TTL. Schema elettrico e circuito stampato in formato Eagle 9 e PDF:
[HP3586A-OCXO.zip] |
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ContBat (normale visualizzazione)
ContBat (Menù impostazioni)
Lo scaricabatteria.
I due uniti assieme (la corrente visualizzata è quella assorbita dalla ventola).
I pezzi costituenti ContBat (dall'alto: Display 16x2, piastra madre e piastrina pulsanti). |
ContBat (Controllo Batterie) 0.5beta3
Questo è il mio primo progetto che fa uso di un microcontrollore della serie PIC della Microchip,
precisamente il PIC16F877. Il firmware è stato scritto
utilizzando JAL (Just Another Language) nella versione 0.4.62. (NOTA: i sorgenti non sono compatibili con JALV2). Lo scopo di ContBat è quello di tenere sotto controllo lo stato di una batteria, misurando e visualizzando su un display LCD 16x2 la tensione della stessa, la corrente assorbita dal carico e calcolando la corrente media sinora assorbita, la percentuale di carica rimanente e il tempo rimanente all'attuale corrente media. Il principio di funzionamento di ContBat è ispirato a quello di alcuni portatili (ad esempio l'ASUS L8400L), il cui BIOS ha una funzione di calibrazione che monitorizza lo stato della batteria a PC acceso e misura quindi il tempo effettivo di scarica col carico previsto. Una cosa analoga fa ContBat: collegandolo al suo scaricatore e attivando la funzione di calibrazione (ovviamente da farsi a batteria completamente carica) viene misurata e registrata in EEPROM ogni 5' la tensione di batteria, sino a quando essa non scende ad un valore programmabile (default 11 V), in modo da avere un riferimento reale dello stato della batteria. La scarica viene effettuata a 1/10 della capacità della batteria impostata. Poiché, contrariamente a quanto succede con un PC portatile, non esiste un solo ben determinato carico, la scarica viene fatta a una corrente nota (1/10 della capacità della batteria) ed il tempo rimanente viene valutato scalandolo in modo proporzionale alla corrente media sinora assorbita. Durante il normale funzionamento, quando la batteria raggiunge una tensione tale per cui resti solo il 15% di carica residua, viene emesso un avviso (LOW emesso in CW ripetuto ogni minuto); quando si arriva ad avere solo un 5% di carica residua viene emesso un ulteriore avviso (END trasmesso in CW e ripetuto ogni dieci secondi). Il firmware prevederebbe anche, in questo caso, la possibilità; di staccare il carico, pilotando opportunamente un relè bistabile. Per ora questa è solo una possibilità teorica, in quanto non disponendo di un simile relè (ad es. il modello TRK18 della IREL), non è stato possibile collaudare tale funzione. Per ora, come visibile dalle foto, sono stati costruiti solo dei prototipi su millefori sia di ContBat che dello scaricatore. Quando troverò il tempo e soprattutto la voglia, vedrò di realizzare anche i relativi circuiti stampati. Nella versione 0.5b3 sono stati corretti alcuni piccoli errori di calcolo e sono state riscritte alcune parti non essenziali del programma (ad esempio la generazione dei messaggi di avviso in CW) allo scopo di risparmiare memoria in vista di una futura eventuale implementazione dell' esponente di Peukert nei calcoli del tempo rimamente, che ora, come detto sopra, viene scalato linearmente in base al rapporto fra corrente di calibrazione e corrente media (un'approssimazione alquanto brutale). È stata inoltre inserita la gestione di un'interfaccia RS232 che permette, per ora, il dump dei dati di calibrazione memorizzati in EEPROM. In futuro, spazio permettendo, potrebbero essere trasmessi altresì i dati misurati in tempo reale, permettendo così l'elaborazione e la memorizzazione degli stessi su un PC. Schemi elettrici (Eagle 5 e PDF)+sorgenti ed immagine HEX del firmware: [ContBat0.5b3.zip] |
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La scheda del telecomando
Il contenitore che alloggia il telecomando
Il telecomando funzionante montato nell'armadio \ |
Telecomando codificato 8 canali no-micro
Chiunque di voi abbia mai tentato di far funzionare un telecomando di quelli a microprocessore in un ambiente veramente remoto (nella fattispecie, 1200m di altitudine e 80 km di distanza, dove oltretutto abitano una mezza dozzina di trasmettitori TV e FM da parecchi chilowatt), si è certamente reso conto che tali oggetti sono meno affidabili di quanto lo siano gli apparati per i quali dovrebbero costituire una sicurezza. In buona parte dei casi, quando il telecomando serve (può non servire per mesi, ma, quando serve, serve maledettamente), il software è piantato e il telecomando non telecomanda un bel nulla. Questo telecomando a 8 canali è un tentativo, il tempo dirà se e quanto riuscito (dopo più di tre anni di funzionamento ininterrotto, posso forse azzardarmi a dire che l'oggetto è affidabile: tutte le volte che è servito, ha svolto egregiamente il suo compito), di far meglio, o, quanto meno, di fare un telecomando totalmente hardware. Si tratta insomma di un normale telecomando DTMF pensato per uso radio, con le consuete prestazioni:
Tutto questo realizzato completamente in logica cablata, ovvero, detto evangelicamente:"Non di solo microprocessore vive l'uomo". La macchina a stati per la gestione dell'accesso è realizzata con una EPROM ed un quadruplo D flip-flop 74LS175. Il progetto può anche essere utilizzato in ambito scolastico come un buon esempio, non proprio banale, di cosa si può realizzare in hardware sotto forma di automa a stati finiti (corsi di Elettronica/Sistemi ITIS III anno). Per chi fosse interessato, è disponibile il diagramma a stati dell'automa. Al circuito mostrato si deve accoppiare un riconoscitore di toni DTMF realizzato con uno qualsiasi dei tanti integrati o kit in commercio. L'unica richiesta è che l'uscita sia codificata in binario su 4 bit (nel formato 2of8, se non si vogliono dover apportare modifiche alla macchina a stati) e che sia disponibile un segnale STROBE attivo quando sulle uscite è presente un codice DTMF valido. Nel caso, è stato utilizzato un kit MK1730 con alcune aggiunte per generare il richiesto segnale di strobe. La macchina a stati è stata quindi costruita in base alla codifica utilizzata dall'integrato UM9203 (di cui qui potete trovare il datasheet) che nel kit in questione è appunto configurato per utilizzare la codifica 2 of 8 invece di quella HEX utilizzata, ad esempio, dall'MT8870. L'archivio ZIP comprende, oltre agli schemi in formato Eagle e bitmap PNG, anche sorgente e immagine binaria della EPROM e il diagramma a stati dell'automa. Per riassemblare il tutto (necessario se si vuole cambiare il codice di accesso, che è ovviamente codificato nella macchina a stati stessa) sono necessari l'assemblatore as86 e (volendo usare il Makefile fornito) lo GNU make. Il sorgente è molto semplice (usa solo la direttiva DB) ed è probabilmente adattabile ad altri assemblatori, ma quello utilizzato e suggerito è GPL,come del resto lo GNU make. Questo progetto è stato realizzato filato in unico esemplare (vedi foto) e quindi non risulta disponibile il circuito stampato (almeno per ora). Schema elettrico+immagine EPROM
[formato Eagle+PNG] |
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L'oscillofono Y2K inserito in un contenitore di recupero vecchio stile.
Il circuito dell'oscillofono Y2K, come detto costruito filato su una nasetta millefori. |
Un
oscillofono deluxe Di questo progetto è disponibile solo lo schema elettrico, in quanto è stato realizzato su millefori in un unico esemplare per le esercitazioni di CW presso la Sezione ARI di Casale Monferrato.
L'oscillofono descritto permette la regolazione indipendente dei tempi di attacco e rilascio della nota, oltre che ovviamente del volume e della frequenza della stessa e, per chi ne possiede ancora un esemplare, è in grado di pilotare una macchina scrivente tipo la classica macchina telegrafica PPTT. Il circuito è basato su un generatore di funzioni XR2206 e su un amplificatore integrato TDA2003. Il pilotaggio della macchina scrivente è realizzato con un mosfet di potenza IRF540. Schema elettrico:
[Formato Eagle+PNG]
[Formato PDF]
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Il demodulatore inscatolato, che ormai non esiste più in quanto, essendo diventato inutile, è stato cannibalizzato per riutilizzare il contenitore.
Il circuito costruito su basetta millefori. Questo invece esiste ancora ed è religiosamente conservato come cimelio. |
Demodulatore
per JVFAX Si tratta di una rivisitazione dello schema suggerito con JVFAX stesso, adattato a componenti più facilmente reperibili (ad esempio usa un comune A/D ADC0809 o simili) e con alcune varianti e migliorie (ad esempio l'utilizzo nel rivelatore AM di un filtro notch a T pontato per attenuare il più possibile il residuo di sottoportante a 2400 Hz senza limitare troppo la banda passante del rivelatore stesso e l'utilizzo di un PLL per la demodulazione FM). Anche questo circuito è stato costruito su millefori in unico esemplare, quindi non è disponibile il circuito stampato. Schema elettrico: [formato
OrCAD SDT IV] [formato
PDF] |
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Il prototipo filato.
Due esemplari costruiti su circuito stampato. |
Voltmetro a LED 10-15V Questo è un piccolo gadget da inserire nello scatolino che molti di noi hanno fatto per collegare più apparecchi - radio, TNC, PC portatili, ecc. ecc. - all'impianto elettrico dell'auto (o a una batteria dedicata ad esso collegata). Su una barra a 10 LED si misurano le tensioni comprese fra 10 V e 15 V; ogni LED corrisponde quindi a 0.5 V. Oltre alla barra di LED, peraltro sostituibile con 10 LED qualsiasi, fa uso di un DOT/BAR Display driver LM3914. Schema elettrico+circuito stampato:
[formato Eagle] [formato
PDF] |
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La sonda logica in funzione.
Questa non è una fotografia! È un'immagine generata da Eagle3d! |
Interfacce per SmartMonitor Questi sono alcuni esempi di come è possibile interfacciarsi col programma SmartMonitor (vedi la sezione software). Sono disponibili (per ora) tre soluzioni: due sono estremamente semplici e permettono di interfacciare quattro interruttori (finecorsa, relè reed o anche accoppiatori ottici) o segnali logici alimentando le resistenze di pull-up con le uscite stesse della porta parallela o seriale utilizzata. La terza è un poco più complessa, facendo uso di un convertitore A/D ADC0809 o simile a 8 bit e 8 canali più un po' di logica aggiuntiva, e permette di rilevare sino a otto segnali analogici (tensioni nel range 0 V;-5 V) e/o digitali. Il rilevamento dei segnali digitali avviene misurando una tensione che può assumere solo i due valori estremi, vale a dire circa 0 V e circa 5 V. Nel caso specifico, vengono interfacciati due rele reed posti in parallelo (che segnalano l'apertura delle porte dell'armadio), due segnali TTL (partenza della ventola e attivazione reset remoto) e misurate due grandezze analogiche, la temperatura interna dell'armadio, mediante un sensore LM35, e la tensione continua di alimentazione di radio, tnc, eccetera, mediante un semplice partitore. Il programma di gestione (SmartMonitor) di tutti i tipi di interfaccia finora sviluppati lo trovate nella sezione software. Interfaccia "dumb" per porta parallela Interfaccia "dumb" per porta seriale Interfaccia "smart" per porta parallela |
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Sonda
logica fatta in casa Una sonda logica in grado di rilevare non solo i livelli alto, basso e non valido, come tutte le consimili, ma anche la presenza di impulsi, anche molto stretti, distinguendo inoltre fra fronte di salita e fronte di discesa. L'alimentazione viene prelevata dal circuito sotto esame in modo da renderla automaticamente compatibile con i livelli della logica utilizzata, sia essa TTL oppure CMOS. La sonda utilizza tre integrati (LM339, 74C86, 74C123), quattro transistori e quattro LED singoli, oppure due LED singoli e uno doppio. È anche disponibile una versione semplificata, al cui prototipo costruito su millefori si riferiscono le foto, che non è in grado di rivelare la presenza di livelli logici non validi, cioè intermedi fra alto e basso, e che ha le soglie fisse a quelle di ingresso di una porta CMOS, ma usa solo due integrati (74C04 e 74C123). Tutte le altre caratteristiche sono uguali a quelle della versione più complessa. Nella foto 1 all'ingresso della sonda è stata collegata un'onda quadra con duty cycle del 50%, quindi risultano accesi sia il LED HIGH che quello LOW (che non si vede granché... sono un fotografo un po' scarso), mentre il LED doppio PULSE è giallo (rosso+verde). Gli archivi comprendono sia la versione completa che quella semplificata. Schema elettrico+circuito stampato:
[formato Eagle] [formato Postscript] |
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Milliohmetro per tester
Con questo circuito, accoppiato ad un normale tester digitale a tre cifre e mezza posto sulla portata 2 V è possibile
misurare resistenze comprese fra 0 &Omega e 2 Ω con una risoluzione di 1 mΩ. Nota bene: risoluzione e non
precisione. La precisione dello strumento dipende da quella dei componenti, oltre che ovviamente da quella del tester, e utilizzando
componenti standard sarà difficile far meglio di qualche percento. Schema elettrico+circuito stampato:
[formato Eagle, archivio ZIP]
[formato PDF, archivio ZIP] |
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La
scheda GPCM-ESCC Si tratta di una scheda ISA 16 bit per PC, per uso radioamatoriale (Packet Radio), sviluppata dal Gruppo Packet Casale Monferrato (da cui il nome). La GPCM-ESCC contiene un'interfaccia seriale sincrona SDLC basata sull'ESCC 85230 della Zilog. Una delle due porte presenti è gestita in DMA, l'altra sotto interruzione. Lo schema si ispira a quelli di altre realizzazioni simili, fra cui la PI/PI2 ed ITACARD. La scheda GPCM-ESCC è stata descritta su Radio Rivista Settembre 1998 a pag. 23. Sebbene chi scrive ne abbia ancora una funzionante ed utilizzata in un vecchio PC, ormai i PC con BUS ISA sono una razza praticamente estinta; che io sappia, tale bus si trova ancora solo su PC industriali dal costo multiplo di quello di un PC normale. Questa scheda quindi è documentata qui praticamente solo per ragioni storiche. In ogni caso, i driver per Linux ed una versione del NOS NWIDG che incorpora il driver per tale scheda sono disponibili nella sezione Software. Schema elettrico: [formato PDF]
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Il terminale video (sopra) ed il doppio demodulatore (sotto). |
Schemi d'epoca Inutile dire che, all'epoca, il nostro eroe, provenendo da studi (si fa per dire, vedi la "Vita di I1EPJ scritta da lui medesimo"...) classici, non aveva la più pallida idea di cosa fossero la squadratura di un foglio, il cartiglio e tante altre belle cosette che avrebbero reso gli schemi, pur disegnati a mano, un tantino meno orrendi di quanto invece sono. Parecchi anni or sono, avendo acquistato un combinato stampante/scanner/fotocopiatrice HP PSC-2100, il nostro eroe si è divertito ad eseguire la scansione di alcuni dei suddetti schemi e a renderli disponibili qui. In particolare si tratta di un demodulatore per RTTY (o meglio, di due demodulatori, uno per toni alti (A) e uno, più o meno, per toni bassi (B)), di un terminale video BAUDOT/ASCII, in grado di visualizzare 16 righe di 64 caratteri ciascuna, basato su un SFF96364 della Thomson/CSF (no, a quei tempi la ST non esisteva ancora; la S era solo SGS/ATES e la T, appunto, Thomson/CSF) e di una tastiera elettronica per codice Baudot, basata su un Keyboard Encoder MM5740 National, una UART TMS6011 Texas Instruments, due memorie FIFO 3341 ed una carriolata di logica TTL. La tastiera era stata trovata nel surplus ed era composta da stupendi tasti a relè reed, azionati da un magnetino mosso dal tasto, che duravano per l'eternità ma che probabilmente costavano, l'uno, più di quanto ora costi una tastiera economica da PC. I FIFO 3341 erano stati collegati in modo tale da permettere la ricircolazione dei dati in essi memorizzati, consentendo di ripetere all'infinito il messaggio battuto, e la trasmissione del "diddle", cioè del carattere NULL (tutti zeri) in mancanza di digitazione da tastiera (questa è la ragione della presenza nello schema dei due multiplexer 74157). Erano poi presenti due circuiti accessori, non indispensabili: uno mostrava su un display FND500 se si era nella modalità LETTERE oppure CIFRE visualizzando una L o una C a seconda dei casi, l'altro contava e visualizzava su due display FND500 i caratteri battuti in una riga, azzerandosi alla battuta del tasto CR e facendo emettere al circuito composto dal 555 e dal'altoparlante un beep continuo al raggiungimento del 64esimo carattere. Quest'ultimo circuito era comandato anche dal segnale di strobe in uscita dal codificatore di tastiera e provocava l'emissione di un beep breve alla pressione di ogni tasto. Questo apparato purtroppo non esiste più, o quanto meno non si sa più dove sia finito. L'orrendo schema disegnato a mano è l'unico cimelio che resta a testimoniarne la passata esistenza. Da uno scambio di vedute avuto con un collega (IW5CAN), pare che il datasheet dell'integrato LSI utilizzato nel terminale video (SFF96364) sia introvabile in rete. Poiché lo scrivente ha religiosamente conservato la copia utilizzata nella costruzione del terminale video di cui sopra, l'ha passata allo scanner e ne ha fatto un bel PDF, anzi due, che potete trovare ai link che seguono. Versione a risoluzione ridotta (300dpi) ma lunga solo 1MB: SFF96364-300dpi.pdf Versione a piena risoluzione (800dpi) ma lunga ben 6MB: SFF96364-800dpi.pdf È forse il caso di far rilevare che le due pagine del Terminale Video si chiamano pagina 1 di 3 e 2 di 3. Non si tratta di un errore e la pagina 3 di 3 non è stata dimenticata, è stata solo persa (o, quanto meno, non è stata ancora ritrovata): conteneva, presumibilmente, lo schema del convertitore seriale/parallelo (se non ricordo male, realizzato con un TMS6011) e del circuito di conversione dal codice BAUDOT al codice ASCII che il terminale richiede in ingresso (realizzato.sempre se non ricordo male, con una EPROM 2708 e una manciata di logica varia). La presenza nel sistema di tale scheda è testimoniata dai comandi presenti nella parte destra del pannello frontale del terminale video. A proposito del demodulatore per RTTY non c'è molto da osservare, la cosa più stupefacente è che il suo costruttore sia sopravvissuto alla presenza dei circa 700 V necessari per il funzionamento del CRT 2AP1 del circuito di sintonia oscilloscopica. Data la crudezza di certe immagini se ne sconsiglia la visione ai minori ed alle persone con disturbi cardiocircolatori. Terminale video - pagina 1 di 3Terminale video - pagina 2 di 3 Demodulatore - pagina 1 di 3 Demodulatore - pagina 2 di 3 Demodulatore - pagina 3 di 3 Tastiera elettronica |
, che sarebbe il modo su 6 cifre e 7 segmenti
di scrivere "Overlap", cioè che ci si trova nella zona di sovrapposizione ed è impossibile
determinare la frequenza ricevuta; lo si potrà fare solo nel momento in cui la sintonia verrà
spostata al di fuori di tale intervallo, cioè sotto 7060 kHz o sopra 8940 kHz. Dal momento che la banda 3
si estende al di sopra degli 8000 kHz e la banda 4 si estende al di sotto degli 8000 kHz, è
stato necessario aggiungere ai valori teorici indicati un 1% di margine, in più sulla banda 3 e in meno sulla banda 4.
Poiché infine l'appetito vien mangiando, visto che si ha a disposizione un po' d'intelligenza, tanto vale
sfruttarla sino in fondo, visualizzando 
(No sig, cioè No signal) in assenza
di segnale o se la sua ampiezza è insufficiente a dare un conteggio sensato, 
(Frq LO, cioè Frequency Low) e 
(Frq HI, cioè Frequency High) se la frequenza
di ricezione si trova al di fuori dell'intervallo previsto (sul BC312/BC342, sotto 1500 kHz e sopra 18000 kHz meno
o più un 1% di margine per tener conto della copertura extra all'inizio della banda 1 e alla fine della banda 6).
L'intelligenza richiesta per realizzare tutto ciò è stata trovata in un Arduino UNO R3 vagante per casa e,
dato il limitato scopo da raggiungere, come base dei tempi si è utilizzato il clock dello stesso, come previsto
dalla libreria FreqCount, senza tentare di sostituire con un quarzo il risonatore utilizzato, che risulta di
limitata precisione e stabilità (come si può accertare 
![[Schema in formato PNG]](images/AdattParSch.png){kind=link}