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

Цепь / конт

Цепь / конт

Цепь / конт

Цепь / конт

+12в /8 Ш1

+12в /15 Ш2

1дес.мГц/1Ш2

10mHz1 /бл.упр.

+27в.б/с / 9 Ш1

+27в.б/с / 23 Ш2

2дес.мГц/2Ш2

10mHz2 /бл.упр.

+5в  / 4,6  Ш1

+5в  / 17  Ш2

1ед.мГц/3Ш2

MHz1 /бл.упр.

+40в /11 Ш1

+40в / 22 Ш2

2ед.мГц/4Ш2

MHz2 /бл.упр.

Корпус /20 Ш1

GND /бл.упр.

4ед.мГц/5Ш2

MHz4 /бл.упр.

+5в  / 4,6  Ш1

+5в / бл.упр.

8ед.мГц/6Ш2

MHz8 /бл.упр.

0 дек.мГц/1 Ш1

d0 /бл.упр.

1сот.кГц/7Ш2

100kHz1 /бл.упр.

1 дек.мГц/2 Ш1

d1 /бл.упр.

2сот.кГц/8Ш2

100kHz2 /бл.упр.

2 дек.мГц/3 Ш1

d2 /бл.упр.

4сот.кГц/9Ш2

100kHz4 /бл.упр.

0 един мГц /22Ш1

е0 /бл.упр.

8сот.кГц/10Ш2

100kHz8 /бл.упр.

1 един мГц /23Ш1

е1 /бл.упр.

1дес.кГц/11Ш2

10kHz1 /бл.упр.

2 един мГц /24Ш1

е2 /бл.упр.

2дес.кГц/12Ш2

10kHz2 /бл.упр.

3 един мГц /25Ш1

е3 /бл.упр.

4дес.кГц/13Ш2

10kHz4 /бл.упр.

4 един мГц /26Ш1

е4 /бл.упр.

8дес.кГц/14Ш2

10kHz8 /бл.упр.

5 един мГц /27Ш1

е5 /бл.упр.

1ед.кГц/18Ш2

kHz1 /бл.упр.

6 един мГц /28Ш1

е6 /бл.упр.

2ед.кГц/19Ш2

kHz2 /бл.упр.

7 един мГц /29Ш1

е7 /бл.упр.

4ед.кГц/20Ш2

kHz4 /бл.упр.

8 един мГц /30Ш1

е8 /бл.упр.

8ед.кГц/21Ш2

kHz8 /бл.упр.

9 един мГц /31Ш1

е9/бл.упр.

0123сот кГц /5Ш1

0-4DkHz / бл.упр

           Вход  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 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 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