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Hardware
Progetti di circuiti vari, radioamatoriali e non

In costruzione

Alcuni degli schemi che seguono sono 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.

Eagle è disponibile sia per Linux che per Windows, facilitando lo scambio dei dati fra seguaci di parrocchie diverse.

Per maggiori informazioni su dove reperire Eagle vedi la pagina dei link

.

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.


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, perchè 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.

Insomma, ecco a voi le mie esperienze costruttorie del famoso ELECRAFT K2!

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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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 .

Il circuito stampato, doppia faccia con fori metallizzati e serigrafia della disposizione dei componenti, e le relative istruzioni di montaggio è reperibile presso IK1RDJ.

I driver per Linux ed una versione del NOS NWIDG che incoirpora il driver per tale scheda sono disponibili nella sezione Software.

Schema elettrico: [formato Postscript] [formato DXF]
Principio di funzionamento: [formato TXT] [formato HTML]

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La scheda del telecomando

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Il contenitore che alloggia il telecomando

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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 due 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:

  • accesso codificato con codice a 4 simboli;
  • controllo indipendente di otto canali;
  • comandi "tutto acceso" e "tutto spento"
  • comando "fine comandi", che torna allo stato di attesa della sequenza di accesso;
  • conferma dell'avvenuto riconoscimento ed esecuzione del comando

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 èche 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 grazie a Steu ho finalmente trovato il datasheet, purtroppo in forma cartacea, quindi non lo posso mettere a disposizione per il download) 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]
Principio di funzionamento: [formato TXT]

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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]
Principio di funzionamento: [formato TXT] [formato HTML]

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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 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 Postscript]
Principio di funzionamento: [formato TXT]

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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 - all'impianto elettrico dell'auto (o ad una batteria dedicata ad esso collegata). Su una barra a 10 LED si misurano le tensioni comprese fra 10 e 15 V; ogni LED corrisponde quindi a 0.5V. 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 Postscript]
Principio di funzionamento: [formato TXT]

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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 0-5 V) e/o digitali. Il rilevamento dei segnali digitali avviene misurando una tensione che può assumere solo i due valori estremi, circa 0V e circa 5V.

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
Schema elettrico+circuito stampato: [formato Eagle]
[Schema in formato PNG]

Interfaccia "dumb" per porta seriale
Schema elettrico+circuito stampato: [formato Eagle]

Interfaccia "smart" per porta parallela
Schema elettrico+circuito stampato: [formato Eagle]

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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 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]
Principio di funzionamento: [formato TXT]

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Questa non è una fotografia!
È un'immagine generata da Eagle3d!

Milliohmetro per tester
Con questo circuito, accoppiato ad un normale tester digitale a tre cifre e mezza posto sulla portata 2 Vfs è possibile misurare resistenze comprese fra 0 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 ed utilizzando componenti standard sarà difficile far meglio di qualche percento.

Il circuito utilizza due LM317 ed un LM358 ed è studiato in modo che la resistenza dei cavi di collegamento venga automaticamente detratta dalla misura una volta che si è azzerato lo strumento ponendo i puntali in cortocircuito e regolando l'apposita manopola.

Schema elettrico+circuito stampato: [formato Eagle] [formato Postscript]
Principio di funzionamento: [formato TXT]

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Schemi d'epoca

In questa sezione sono visibili gli schemi di alcuni apparati tuttora in uso e visibili nelle foto della stazione, ma costruiti quando il nostro eroe non poteva ancora documentarli in formato elettronico ed era quindi costretto a disegnare orribili schemi elettrici a mano.

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.

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) e 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).

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 Vcc 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 3
Terminale video - pagina 2 di 3
Demodulatore - pagina 1 di 3
Demodulatore - pagina 2 di 3
Demodulatore - pagina 3 di 3