Цифровой
индикатор направления радиолюбительской антенны.
Для
поворота направленных антенн
радиолюбители часто применяют
самодельные конструкции с использованием
промышленных редукторов (например серии
МЭО от систем автоматического
регулирования) и индикацией
с помощью стрелочных приборов или
светодиодов. В последнее время также
появились конструкции, в которых в
качестве индикатора используется
цифровой китайский мультиметр,
отображающий сопротивление датчика
установленного на валу редуктора. Причем
датчик выполняют с использованием набора
герконов + сопротивления фиксированной
величины. Наиболее лучший вариант
использования в качестве датчика
положения антенны переменного
сопротивления, что с успехом используется
в «буржуйских» поворотках, а в качестве
мультиметра - микроконтроллер.
Предлагаю простую конструкцию
цифрового индикатора положения
радиолюбительской антенны.
Принципиальная схема индикатора
изображена на Рис.1. В качестве датчика
применен однооборотный переменный
резистор R9
– типа СП5-21а,б. Эти
типы проволочных резисторов наиболее
подходящие для таких применений, так как
они герметичны, работают в широком
диапазоне температур и имеют достаточную
линейность, при
этом номинал резистора можно выбрать
любой из имеющихся в наличии у
радиолюбителя в диапазоне от сотен ом до
десятка ком. Соответственно номиналу R9
выбирается и резистор R8
(любой многооборотный, например типа СП5-2),
предназначенный для точной настройки
диапазона индикации. Причем можно
установить диапазон индикации 0…360
градусов, либо 0…450 градусов (зависит от
действительного угла поворота антенны).
Так как рабочий угол поворота
однооборотных резисторов не перекрывает
требуемый диапазон, в котором вращается
антенна, ось резистора R9
соединяется с валом редуктора через редуцирующий
узел шестерен с замедлением, таким
образом, чтоб при максимальном повороте
антенны резистор был повернут примерно на
90…95% своего рабочего диапазона.
В
основе конструкции используется
микроконтроллер PIC12F683
имеющий внутри себя 10 битный аналого-цифровой
преобразователь, чего вполне достаточно
для оцифровки
положения антенны, минимум выводов (8
ножек), малую стоимость (1,5$). Напряжение,
снимаемое с движка переменного резистора R9,
оцифровывается с помощью АЦП
микроконтроллера и на это значение «накладывается»
диапазон индикации по формуле:
X=
(RAW*360)/MAXRAW,
где
Х
- направление антенны в градусах,
RAW
– оцифрованный код,
MAXRAW
– максимальное значение
оцифрованного кода при максимуме
положения антенны.
Полученное значение отображается на
цифровом жидкокристаллическом
индикаторе в виде градусов (-360-). Значения
на дисплее ЖКИ обновляются с частотой 1
секунда. 10 разрядный индикатор применен
как самый дешевый способ отображения
информации, и рассчитан на возможное
добавление функций индикатора, например
– можно ввести память направлений
антенны, соответственно
и отображение памяти положений, для
быстрого поворота антенны на
корреспондента.
Питается
индикатор от сетевого источника питания,
понижающий трансформатор Tr1 - любой
малогабаритный, мощностью 3..5 ватт,
вторичная обмотка должна иметь 8..12 вольт.
Диодный мост – КЦ407А или импортный аналог,
также можно заменить
четырьмя диодами с прямым током не менее 500мА. Постоянные резисторы типа
"МЛТ",
мощностью 0,250w - 0,125w.
Конденсаторы С1,С4,С5-С8 керамические,
электролиты – любого типа. Дроссель L1,L2
– типа ДМ-0,1. Стабилизатор напряжения 5
вольт, типа КРЕН5А или импортный аналог 7805.
Светодиод LED1
служит для индикации включения питания, LED2
используется в качестве источника
питания 1,5в для ЖКИ индикатора, в качестве
которого можно применить любой индикатор
совместимый с "Holtek"
чипсет НТ1613. Обычно такие индикаторы
стоят в дешевых китайских телефонах,
детских игрушках. Микроконтроллер
установлен в пластмассовой панельке.
Конструкция
выполнена на печатной плате Рис.2 из
стеклотекстолита с размерами 64*36мм.
Чертеж печатной платы в формате SprintLayout здесь.
Индикатор собран в
металлическом корпусе, на передней панели
которого выведен ЖКИ, индикатор включения
в сеть LED1.
На задней панели располагаются разъемы Х1,
Х2, предохранитель F1,
выключатель питания S1.
Собранный
из исправных деталей индикатор начинает
работать сразу. Налаживание сводится к
установке резистором R8
максимального значения поворота антенны,
при реально установленном ее максимуме.
Рис.1
Рис.2
В заключение хотелось
бы отметить несколько слов о возможных
вариантах исполнения индикатора.
Например, при необходимости возможно
изменение типа цифрового индикатора, при
недостаточном размере можно применить
широкую гамму размеров импортных
светодиодных семисегментных индикаторов
зеленого или красного свечения,
соответственно необходимо некоторое
изменение конструкции. Также имеются ЖКИ
индикаторы с подсветкой на основе чипсета
HD44780.
За
прошивками микроконтроллера, готовыми печатными
платами, готовыми конструкциями
обращайтесь к автору по Е-маил.
При обращении к автору
не забывайте в письме указывать
соответствующую этой конструкции тему, а
лучше гиперссылку на нее. Для гарантированного получения ответа -
указывайте пожалуйста действующие и исправные почтовые ящики Е-маила.
Если вы не получили ответа в ближайшее
время - значит у вас
не работает почта !
Публикация
в периодических изданиях только с письменного
разрешения автора !
Публикация:
26.11.2005
Обновлено: 22.04.2006
Якименко
Сергей. UT2HI E-mail:
или
|