Блок управления для радиостанции Р-134.

Радиостанция Р-134 является одним из немногих устройств , перекрывающих все низкочастотные радиолюбительские диапазоны . Это трансивер с тройным преобразованием частоты . Первая ПЧ – 73 мГц , вторая –7 мГц . В трактах обеих ПЧ применяются кварцевые фильтры . Диапазон перестройки частоты составляет 1.5-29.999 мГц . Чувствительность приемника составляет 1 мкв , выходная мощность – 80 вт . Имеются два недостатка – большой шаг перестройки (1 кГц) и отсутствие нижней боковой полосы .

            Описываемое ниже устройство устраняет эти недостатки . Доработки сводятся к введению расстройки во второй гетеродин и смене частоты третьего гетеродина при приеме нижней боковой полосы . После переделки радиостанция получает следующие возможности :

-         работа на верхней и нижней боковой полосе

-         шаг перестройки 50 Гц

-         режим расстройки частоты приема относительно частоты передачи

-         100 ячеек энергонезависимой памяти

-         2 VFO

-         управление частотой с клавиатуры и валкодера

-         изменяемый шаг перестройки частоты

-         блокирование валкодера

Управление радиостанцией построено по привычному для КВ аппаратуры , интуитивно понятному принципу и не вызывает ощущения работы на вычислительной машине .  

 Основу схемы составляет однокристальный микроконтроллер АТ89с51 фирмы ATMEL из семейства MCS-51 . На микросхеме D1 собран формирователь сигналов валкодера . На микросхеме D9 собран формирователь сигналов клавиатуры  . Микросхема  D8 – энергонезависимая память . D2-D7 – формирователи управляющих кодов синтезатора . На транзисторах V6,V7 собран второй гетеродин на частоту 40 мГц . Управление  по частоте осуществляется при помощи ЦАП на резисторах R12-R25 . На транзисторе V1 собран формирователь сигнала третьего гетеродина . При помощи ключа на транзисторе V3  производится  управление  реле , переключающего третий гетеродин .

     К блоку управления можно подключить  3 различных схемы индикации . Все 3 типа поддерживаются программой блока управления . Выбор типа индикации зависит от установленой перемычки  на общий провод с выводов I0 или I1 блока управления .

           Первый вариант , занимающий все 5 линий управления I0-I4 , выполнен на 555ИД7 , 176ИД2 и индикаторе Орловского производства ИБ-9 . Это 9-ти разрядный индикатор , динамического типа , имеющий цоколевку идентичную АЛС318 и символы размером около 1см . В случае отсутствия ИБ-9 можно набрать 7 одиночных индикаторов , подходящих по проводимости . В данной схеме на сегменты подается плюс , на общие выводы - минус . Перемычка  для этого варианта не устанавливается . Имеется большое количество импортных индикаторов идентичных по параметрам ИБ-9 .

          Второй вариант - квазистатическая индикация на 561ИР2 и индикаторах АЛС324 . В данном варианте задействованы для управления только линии I2,I3 . Линия I1 используется для подключения перемычки на корпус .

             Третий вариант - широко распространенный 10-ти разрядный жидкокристаллический  индикатор со встроенной схемой управления СТ1611М10 или аналогичный ему , применяемый в АОНах . Подключение выполняется также по двум линиям управления I2,I3 . Линия I0 используется для подключения перемычки , идентифицирующий этот тип индикации .

     С точки зрения помехозащищенности предпочтительнее 3-й вариант . Микромощные сигналы по цепям управления практически не создают помех .

             Валкодер представляет из себя вал с ручкой , на который  насажен оптический диск с прорезями . Количество прорезей может быть от 20 до 60 . В качестве оптопары можно использовать раздельные пары светодиод/фотодиод либо применить спаренный фотодиод подобный применяемым в компьютерных мышках . Необходимо обеспечить сдвиг фотодиодов относительно друг друга , чтобы обеспечить правильную работу валклдера . В случае спаренного фотодиода сдвиг получается автоматически . В некоторых мышках применяются фотодиоды , на общий провод которых подается не корпус , а напряжение питания . В этом случае нужно резисторы R1 и R3 переключить на корпус , и подобрать их номиналы для уверенного и четкого срабатывания . Обычно номинал этих резисторов лежит в пределах 5-10 кОм . Номиналы   резисторов R2 и R4 выбираются в 10 раз большими (50-100 кОм) .

      Клавиатура представляет из себя 8 нормально разомкнутых кнопок .

     Управление блоком  производится при помощи команд , подаваемых с клавиатуры и валкодера . В режиме расстройки в синтезатор подается сигнал с тангенты радиостанции  для обеспечения разноса частот приема и передачи .     Ниже описаны команды , использующиеся для работы :

  [UP] - увеличение частоты

 [DN] - уменьшение частоты

        увеличение и уменьшение частоты происходит на значение текущего шага перестройки . Шаг перестройки может быть установлен 50 Гц , 1 кГц или 5 кГц .

  [F],[UP],[DN],[WK] - смена шага перестройки После нажатия кнопки [F] первое нажатие кнопок [UP],[DN] или изменение положения валкодера приводит к циклическому перебору       следующего из трех возможных шагов перестройки 50 Гц , 1 кГц или 5 кГц .

  [RIT] - включение , выключение расстройки . После включения расстройки фиксируется частота передачи . Частота приема может быть установлена  любой . При выключении режима расстройки частота приема становится равной частоте передачи .

 [BAND] - смена диапазона . Принято условное разделение на  радиолюбительские  диапазоны , хотя на любом из диапазонов можно перестроить частоту в диапазоне 1.5-29.999 мГц

  [MEM] - VFO A,B или выбор ячейки памяти

 [MEM](+2сек) - VFO <-> память

[F],[MEM]...[MEM],[F] - запись в память текущей частоты (режим VFO)

 [F],[MEM] - запись в текущий VFO частоты из текущей ячейки (режим MEM)

        Эта группа команд относится к работе с ячейками памяти . В данной схеме используется энергонезависимая память , позволяющая организовать 100 ячеек памяти , по 10 на каждый диапазон . На каждом диапазоне 2 из них отводятся под текущее значение частоты         гетеродина (VFO A B) . Оставшиеся 8 используются как обычные ячейки памяти для запоминания различных полезных или важных частот. Деление это несколько условное и связано со способом записи и хранения информации в них . Номер ячейки памяти  отображается слева     от частоты в виде цифры от 0 до 9 . Специальная команда - удержание кнопки [MEM] в течение более 2 сек переключает режим работы с VFO и с ячейками памяти . В режиме работы с VFO кнопка [MEM] переключает VFO A и B , при этом номер соответственно отображает 0 или 1 .       В режиме работы с памятью номер будет 2...9 . Отличие при работе в этих режимах заключается в том , что изменение частоты произведенное в процессе работы в VFO A B запоминается при смене режимов работы , смене диапазона , выключении питания , а частота записанная в ячейки   2...9 специальной командой записи является исходной при любой смене режима работы . Изменение частоты , произведенное в процессе работы никак не отражается на содержимом этих ячеек памяти . Запись в ячейки памяти производится из режима VFO . Последовательное         нажатие кнопок [F],[MEM] переводит систему в режим записи частоты текущего VFO в ячейку памяти . Дальнейшее нажатие кнопки [MEM] циклически переключает номер ячейки памяти , в которую будет произведена запись . Процедура заканчивается нажатием кнопки [F] .         Находясь в режиме работы с памятью ,(на индикаторе отображается номер 2..9) можно загрузить один из VFO содержимым текущей ячейки памяти нажав [F],[MEM] .

  [F],[BAND]  или [LOCK] - блокирование валкодера

 [F],[RIT]  или [U\D] – переключение верхней или нижней боковой полосы

 Дублирование этих двух команд позволяет исключить кнопки  [LOCK] и [U\D] , применив всего 6 кнопок вместо 8-ми .

      Остальные команды используются для начальной инициализации  во время настройки блока управления . Для того , чтобы в процессе работы случайно не изменить важные параметры настройки , доступ к этим командам осуществляется через включение питания . К примеру для инициализации памяти  нужно выключить питание , нажать и удерживать кнопку [МЕМ] , включить питание , отпустить кнопку [МЕМ] не раньше чем через 3 сек после включения .

  [UP],PWR_ON - настройка напряжения ЦАП

                       up - увеличение частоты

                       dn - уменьшение частоты

                        f -  увеличение напряжения

                        band - уменьшение напряжения

  [MEM],PWR_ON - инициализация ПЗУ

        Блок управления выполнен на односторонней печатной плате .

Катушка  L2 выполнена на  каркасе диаметром 5 мм с подстроечным ферритовым сердечником . Катушка намотана проводом ПЭЛ 0.22  и содержит 9 витков .

         Блок управления  устанавливается в корпусе блока 2-4 радиостанции . Предварительно удаляются все платы и провода . Плата блока управления устанавливается на имеющиеся наплывы корпуса в нижней части . В верхней части закрепляется клавиатура и валкодер . На  разъемы Ш1 и Ш2 распаиваются выводы блока управления согласно таблице

         Вход  «ТХ» блока управления подключается при помощи контактов дополнительного реле на корпус в режиме передачи . В качестве дополнительного реле можно использовать реле РЭС-60 . Обмотка реле может быть подключена одним концом через резистор 5-6 кОм на вывод 8 разъема Ш13 блока 1-1 , вторым концом на корпус . В этом случае в режиме приема реле будет включено , а в режиме передачи обесточено .

         Выход гетеродина 40 мГц подается тонким коаксиальным кабелем на вход блока 3-1 вместо сигнала , подаваемого с блока 3-3.  

         Коммутация третьего гетеродина 7.5 – 6.5 мГц осуществляется при помощи дополнительного реле РЭС-60  , закрепленного со стороны жгутов над блоком 5-1 . Обмотка  реле подключается одним концом к +12в , вторым концом к выходу «RU/L» блока управления . Пара проводов , по которым напряжение третьего гетеродина 7.5 мГц подавалось на блок 5-1 с синтезатора (блок 2) , отключается от блока 5-1 и подается на нормально разомкнутые контакты реле  . На один из нормально замкнутых контактов реле подается сигнал «6.5 мГц» блока управления . Центральные контакты реле подключаются на вход блока 5-1 . Для нормальной работы радиостанции с новой частотой гетеродина нужно внести изменения в схему блока 5-1 . Удаляется конденсатор С3 и резистор R2 , разрывается связь между контактом 5 трансформатора L7 и контактом 5 контура Ко1 , устанавливается перемычка между выводом 1 трансформатора L2  и выводом 5 трансформатора L7 .

          Настройка блока управления выполняется  после установки в блок  2-4 , перед  закреплением на блоке 2 . При помощи конденсатора С3 устанавливается частота на выходе «6.5 мГц» – 6503000 Гц .

          Настройка второго гетеродина выполняется в следующей последовательности . При первом включении блока управления нужно произвести инициализацию ПЗУ . Нажимая и удерживая кнопку «МЕМ» включается питание блока управления (+5в) . Через 3-4 сек кнопку можно отпустить , индикация должна отключиться . После этих действий ПЗУ будет инициализировано начальными значениями взятыми из ПЗУ программ контроллера .

             Затем нужно запустить режим настройки напряжения ЦАП . Нажимая и удерживая кнопку «UP» включается питание блока управления  . Через 3-4 сек. кнопка отпускается  .При этом  на дисплее отображается следующая информация   «000  127»  .  Слева  расположена частота 0-950 Гц  с шагом 50 Гц , справа код ЦАП в диапазоне  0-127  . Каждой частоте соответствует свой код и соответственно напряжение , подаваемое на варикап .  После начальной инициализации каждой частоте присваивается начальное значение кода , которое нужно подкорректировать в процессе настройки .

         Нужно установить на дисплее частоту 000 Гц  и код 127 . При этом напряжении частота гетеродина должна быть 40000000 Гц . Если она отличается от требуемой , нужно подстроить ее при помощи конденсатора С16  и сердечника катушки L2 . Установив код ЦАП - 000 нужно проверить что частота понизилась примерно на 500 Гц . Если частота понизилась намного больше , нужно установить последовательно с кварцевым резонатором емкость , для уменьшения диапазона перестройки . При этом нужно заново выставить частоту для кода 127 .

Далее на дисплее устанавливается частота 050 Гц , код подбирается таким , чтобы частота второго гетеродина была равна 39999975 Гц ( на 25 Гц ниже ) . Следующим шагом устанавливается 100 Гц , код подбирается таким , чтобы частота второго гетеродина была 39999950 Гц ( еще на 25 Гц ниже ) . Подобным образом подбираются коды для всех 20 шагов в диапазоне 0-950 Гц .

          После окончания подборки кодов нужно вернуться к первому шагу  и проверить все значения частоты еще раз , при необходимости подкорректировать коды ЦАП , при этом все коды  лучше записать на бумаге . В дальнейшем они могут потребоваться при инициализации ПЗУ . Достаточно просто ввести эти коды и не проводить повторно процедуру настройки напряжения .

          В схеме второго гетеродина возможно использовать кварцевый резонатор на 10 мГц . Для этого нужно настроить колебательный контур в коллекторе V6  на частоту 10 мГц  . Сигнал 10 мГц нужно подавать на вход блока 3-3 , где происходит учетверение  частоты . Процедура настройки в этом случае не отличается от вышеописанной , но контролировать частоту 40 мГц  нужно на выходе блока 3-3 . 

Евгений Александрович Попов

http://rw6hry.qrz.ru