Amateur radio station Czech Republic - my name: František Javůrek, QTH: Brno, LOC: JN89HE, ASL: 205m
Home FRQ :

439.000 - OK0BH
438.925 - OK0BAB
Scheme :

1024x768,
IE, Mozilla
Výroba QSL :

OK1DRQ
Elliprint

USB digi-controller s galvanickým oddělením

Autor : Franta OK2FJ   (Highlander Brno)








Jelikož jsem se rozhodl konečně vyzkoušet také digi provozy, a cena USB interface III od Microhamu je více než nepřijatelná, donutila mě situace navrhnout a vyrobit podobné zařízení doma. Mé požadavky na zařízení byly možnost kompletního ovládání transceiveru přes PC, provoz digitálních modů, rozumnou cenu, jednoduchost zapojení, galvanické oddělení všech cest mezi PC-TRX včetně napájecí a zemní, podpora obvodu v Linuxu, a v neposlední řadě pěknou krabičku :-)



Zařízení je ve výstavbě, taže prozatím berte článek jen jako návrh.


Původně jsem uvažoval o použití obvodu od FTDI, ale nakonec jsem zvolil obvod CP2101, který už nepotřebuje krom dvou kondenzátorů žádné další součástky. Tento obvod je podporován Linuxem, od kernel 2.4, takže nepotřebuje další ovladače. Stejná podpora je i pod Windows. Vzhledem k tomu, že obvod sám je velikosti 5x5mm s 28 vývody, zvolil jsem hotový minimodul s již osazeným obvodem, který mi dodal Pavel OK1PJV- v případě zájmu je ochoten ještě nějaké dodat. Tento modul jsem připájel k DPS přes zalamovací kolíkovou lištu. Pokud také použijete tento modul, uvedu pro případné zájemce popis vývodů na destičce:

VývodStatus
1.---
2.DTR [CW]
3.RXD [data RX]
4.DCD [nepoužitý]
5.RTS [PTT]
6.TXD [data TX]
7.RI [nepoužitý]
8.DSR [nepoužitý]
9.---
10.GND [zem]
11.CTS [SQ]
GNDUSB-4-[GND] propojeno s vývodem 10
D+USB-3-[Data+]
D-USB-2-[Data-]
VBUSUSB-1-[+U]


Všechny ovládací cesty jsou galvanicky odděleny optrony, NF cesty jsou odděleny převodními trafy 600/600Ω. Všechny stavy jsou signalizovány LEDkama. Protože je kvůli kompletnímu galvanickému oddělení zařízení napájené jak z PC, tak z TRX, jsou na indikaci napájení použity dvě LEDky, jedna pro napájení z USB, druhá pro napájení z TRX. Dále jsou použity dvě LEDky pro TXD a RXD, dvě pro PTT-TX a RX, a po jedné na signalizaci CW a SQ. LEDky [20mA] jsou ovládány z příslušných výstupů/vstupů přes tranzistory. V případě použití nízkopříkonových LED je možné tranzistory vynechat, LED lze ovládat přímo přes odpory 2k2. Tyto LED ale svítí velmi slabě, takže jsem použil klasické. Vzhledem k tomu, že USB port nesmí překročit 100mA, snížil jsem LEDkám proud na 6mA odpory 470Ω. I při tomto proudu klasická LED svítí více, než ty nízkopříkonové.

Jelikož obrazy plošných spojů navrhuji ručně na milimetrovém papíru, byl trošku problém s návrhem kvůli dvěma napájením a dvěma zemím. Musel jsem proto použít více propojek, než je obvyklé, ale je to jen vada na kráse. Jelikož jsem ale požadoval profesionální design, použil jsem luxusní Al profilovanou krabičku od kanadské firmy Hammond, které u nás dodává firma SOS elektronik. Uvedená krabička má označení 1455R1602, rozměry 160x160x30.5mm a stojí 440,-Kč s DPH. Krabička má uvnitř žebrování, takže deska o rozměru 160x160mm se jen zasune do tohoto žebrování a není nutné ji jakkoliv upevňovat.

Při zhotovování kabeláže dávejte poroz na zapojení TXD a RXD. Vývod TXD z desky je nutné přivést na vtup RXD transceiveru, a výstup RXD z desky na vstup TXD transceiveru.


Schema berte prozatím jako návrh, protože zařízení není ještě funkční a budou nutné drobné změny. Zvěřejňuji je jako návrh proto, abyste se i vy mohli částečně podílet na dokončení vývoje, jelikož momentálně nemám čas, a uvítám jakékoliv vaše poznatky vedoucí ke zdárnému dokončení. V případě vašeho přispění bude v článku samozřejmě uvedena i vaše značka.



ZVĚTŠIT SCHEMA



Tak zatím první poznámka- ve schematu bylo provedeno pár změn- změněny hodnoty odporů na vstupech optočlenů, přidán odpor 1k mezi emitor a bázi tranzistoru spínajícímu červenou LED PTT, která díky nižším úrovním na výstupech obvodu CP2101 trvale svítila.


Fotografie








Texty a úprava: František Javůrek ©2010