RADIO AMATEUR ASSOCIATION OF WESTERN GREECE

Μενού

Πώς να Κατασκευάστε Rotator Controller με Έλεγχο από Υπολογιστή

The K3NG Arduino Rotator Controller

Το πρόβλημα

Πολύ συχνά έχουμε δει interface ελέγχου του ρότορα από τον υπολογιστή. Συνήθως είναι αρκετά ακριβά και πείθουμε τον εαυτό μας ότι δεν το χρειαζόμαστε. Μόνο όσοι το έχουν χρησιμοποιήσει, ξέρουν πόσο ωραία είναι αυτή η δυνατότητα: να γράφεις το διακριτικό στο πρόγραμμα που καταχωρείς τις επαφές, να πατάς ένα κουμπί και να γυρνάει ο ρότορας εκεί που πρέπει!

Ίσως επίσης σας έχει συμβεί να αντιμετωπίσετε προβλήματα με το control του ρότορα σας: πχ. να χάσετε την ένδειξη των μοιρών – κατεύθυνσης από κάποιο κομμένο λαστιχάκι ή σπασμένα γρανάζια εντός του. Εάν δεν υπάρχει αντιπρόσωπος για να παρέχει την ανάλογη υποστήριξη ανταλλακτικών και επισκευής, ο ρότορας σας είναι πλέον τυφλός από ένδειξη. Δεν τον πετάμε βέβαια διότι υπάρχει η λύση!

Θα μου πείτε ότι χρειάζεται πρόγραμμα γι’ αυτή τη δουλειά… Μα υπάρχει έτοιμο! Το έκανε ο K3NG με πολλές παραπάνω δυνατότητες και μας το προσφέρει δωρεάν. Το πιο ωραίο: αρκεί ένας απλός arduino nano αξίας 5€!

Η λύση…

Και στις δυο παραπάνω περιπτώσεις, τη λύση μας προσφέρει η κατασκευή ενός interface – controller με Arduino. Θα μου πείτε ότι χρειάζεται πρόγραμμα γι’ αυτή τη δουλειά… Μα υπάρχει έτοιμο! Το έκανε ο K3NG με πολλές παραπάνω δυνατότητες και μας το προσφέρει δωρεάν. Το πιο ωραίο: αρκεί ένας απλός arduino nano αξίας 5€! Προσφέρει μάλιστα δυνατότητες που ούτε μπορούσαμε να φανταστούμε (και πιθανά δε χρειαζόμαστε): οθόνη, έλεγχο μέσω δικτύου, έλεγχο του ρότορα μέσω touch screen και τόσο πολλά άλλα, που θα μπορούσαν να αποτελέσουν ένα ξεχωριστό χόμπι!

Το software…

Το Arduino συνδέεται στον υπολογιστή μας μέσω USB, δημιουργεί μια εικονική πόρτα και μέσω αυτής και της εφαρμογής, μπορούμε να το προγραμματίσουμε.

Όλα καλά μέχρι εδώ.

Το “κακό” είναι ότι το software του K3NG προσφέρει τόσες πολλές δυνατότητες, που μπορεί να μπερδέψει κάποιον για να το στήσει.

Έτσι αν κατεβάσουμε την τελευταία έκδοσή του, μπορεί να θέλει ένα μικροσετάρισμα για να δουλέψει. Μη φοβάστε όμως! Εμείς είμαστε εδώ!

Σας προσφέρουμε την έκδοση που χρησιμοποιούμε στο SZ1A που θα σας εξυπηρετήσει τουλάχιστον στον έλεγχο μέσω της usb του υπολογιστή και αν προσθέστε τη modula του ethernet και για έλεγχο μέσω δικτύου.

Μπορείτε να το κατεβάστε πατώντας εδώ.

Σας προσφέρουμε την έκδοση που χρησιμοποιούμε στο SZ1A που θα σας εξυπηρετήσει τουλάχιστον στον έλεγχο μέσω της usb του υπολογιστή και αν προσθέστε τη modula του ethernet και για έλεγχο μέσω δικτύου.

Το hardware…

Από κει και πέρα, κάτι πρέπει να κάνουμε κι εμείς! Σας δίνουμε ένα πιο απλό σχέδιο σχετικά με αυτό που προτείνει ο K3NG, για να κάνουμε τα απαραίτητα. Εν τέλει αυτό που θέλουν οι περισσότεροι: να γυρνάμε το ρότορα μέσω του ΗΥ και να βλέπουμε κάθε στιγμή πού κοιτάζει η κεραία μας.

Ακολουθεί μία μικρή επεξήγηση των ακροδεκτών – pins του κυκλώματος:

  • Στα analog pins Α4 και Α5 του arduino, συνδέονται στιγμιαία ως προς γη τα δύο μπουτόν μας για την δεξιά ή την αριστερή περιστροφή του ρότορα μας (αν φτιάξουμε control αλλιώς δε χρειάζεται να συνδέσουμε κάτι).
  • Στο analog pin Α0 συνδέουμε την τάση ένδειξης από το ποτενσιόμετρου του ρότορα μας η οποία δεν πρέπει να ξεπερνάει τα 5V. Γι’ αυτό το λόγο τοποθετούμε για προστασία και την zener (5V) .
  • Vin είναι η τάσης λειτουργίας του arduino  +7-12v max. Εναλλακτικά μπορούμε να το τροφοδοτήσουμε δίνοντας 5V στο αντίστοιχο pin του arduino ή μέσω USB. 
  • GND το ( – ) της τροφοδοσίας
  • Στο Digital pin D6 παίρνουμε την έξοδο ώστε να περιστρέψουμε ΔΕΞΙΑ το ρότορα
  • Στο Digital pin D7 παίρνουμε την έξοδο ώστε να περιστρέψουμε ΑΡΙΣΤΕΡΑ το ρότορα
  • Στο Digital pin D8 παίρνουμε την έξοδο ελέγχου του brake (φρένο) του ρότορα  (για όποια μοντέλα διαθέτουν)

Τα pins που χρησιμοποιούνται στο συγκεκριμένο κύκλωμα μπορεί να αλλάξουν μέσα  από τον κώδικα του arduino, αλλά αν κατεβάσετε την έκδοσή μας, είναι ήδη ρυθμισμένα έτσι.

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε arduino UNO ή NANO

Για κάποιους ρότορες ή για homemade λύσεις δεν αρκούν τα τρανζίστορς στις εξόδους των cw, ccw, brake (φρένο) αλλά πρέπει να συνδέσουμε ρελέ για να ελέγξουμε την κίνηση. Η σειρά DXA, DXC, SDX της Yaesu διαθέτει έξοδο control και δεν απαιτούν ρελέ. Άλλοι όπως ένας κοινός ρότορας YAESU ή Hygain HAM IV ή ακόμη και ένας ρότορας ιδιοκατασκευή απαιτούν ρελέ μετά από κάθε τρανζίστορ.

Yaesu SDX

Στην ακόλουθη φωτογραφία βλέπουμε  την φίσα στο εσωτερικό ενός control ρότορα ΥAESU SDX και εξηγούμε πώς και πού θα συνδέσουμε το κύκλωμα ελέγχου μας.

Η σύνδεση μεταξύ του κυκλώματος και του ρότορα  γίνεται ως εξής:

  •  Pin #1: κίνηση δεξιά (CW )-d6
  •  Pin #2: κίνηση αριστερά (CCW)  -d7
  •  Pin #3: έλεγχος ταχύτητας – (εδώ πρέπει να δώσουμε έως  +5v μέσω ενός trimmer για την επιθυμητή ταχύτητα του ρότορα αν θέλουμε να την ελέγξουμε)
  •  Pin #4: ένδειξη θέσης ρότορα –a0
  •  Pin #5: γείωση  – GND
  •  Pin #6: τάση – έξοδο τάσης καλιμπραρίσματος μέγιστης κλίμακας του ρότορα   
  •  Pin #7: γείωση – GND
Yaesu SDX Interface

Yaesu DXA, DXC

Σε κάποια μοντέλα ή φίσα αυτή καταλήγει στην πίσω πλευρά του ρότορα (mini din connector, DXA, DXC model). Οπότε δεν χρειάζεται να τον ανοίξουμε καθόλου.

Mini-Din connector for Yaesu DXA, DXC

Η σύνδεση εδώ γίνεται ως εξής :

Mini-Din connector

  • Pin 1 κίνηση δεξιά (CW )-d6
  • Pin 2 κίνηση αριστερά (CCW)  -d7
  • Pin 3 (εδώ πρέπει να δώσουμε έως  +5v μέσω ενός trimmer για την επιθυμητή ταχύτητα του ρότορα αν θέλουμε να την ελέγξουμε)
  • Pin 4 ένδειξη θέσης ρότορα –a0
  • Pin 5 γείωση  – GND
  • Pin 6 έξοδο τάσης για καλιμπράρισμα

Και οι άλλοι…

Το ακόλουθο σχήμα με δύο ρελέ, δύο επαφών ο καθένας, χρησιμοποιείται στην περίπτωση ενός απλού ρότορα που δεν διαθέτει έξοδο control.

  • Στην αριστερή πλευρά συνδέεται η τάση από τον μετασχηματιστή, ανόρθωση (πρόκειται για την συνεχή DC τάση) που έχει το control για να τροφοδοτεί τον ρότορα
  • Στην  δεξιά πλευρά του κυκλώματος  είναι η έξοδος της τάσης προς τον ρότορα  (στην φίσα στο πίσω μέρος του control).

Η λειτουργία είναι η εξής:

Η συνεχής DC τάση από το control πηγαίνει στις δύο μεσαίες επαφές των ρελέ. Όταν η έξοδος D6 ενεργοποιηθεί, δηλαδή θέλουμε να στρέψουμε τον ρότορα μας δεξιά (CW) ενεργοποιείται το αντίστοιχο ρελέ και η τάση αυτή πηγαίνει στον ρότορα. Όταν ενεργοποιηθεί η έξοδος D7 (κίνηση CCW) η τάση πηγαίνει πάλι στον ρότορα αλλά ανεστραμμένη αυτή την φορά .

όταν ο ρότορας μας έχει brake (φρένο)  τότε χρησιμοποιούμε ένα ακόμη ρελέ  για τον έλεγχο της τάσης του brake (φρένου) 

Περισσότερες πληροφορίες για το κύκλωμα ελέγχου του ρότορα σας μέσω υπολογιστή θα βρείτε στην σελίδα του K3NG

Αυτόνομος controller

Οι δυνατότητες ελέγχου δεν σταματούν εδώ. Μπορούμε να κατασκευάσουμε κι ένα αυτόνομο controller όπως το ακόλουθο που διαθέτει οθόνη και preset κουμπί αλλά και με πολλά ακόμη εξτραδάκια όπως ηλεκτρονικές πυξίδες και GPS για ακρίβεια στην ένδειξη όταν το χρησιμοποιούμε για EME, καθώς και διάφορα είδη από οθόνες..

Έκδοση με Elevation & Azimuth

Φυσικά σ’ αυτήν την περίπτωση έχουμε προσθέσει και οθόνη (υποστηρίζεται από το software) και τροφοδοτικό ανάλογο του ρότορά μας. Η λογική πάντως είναι η ίδια….

Καλιμπράρισμα

Πριν χρησιμοποιήσουμε για πρώτη φορά το interface, πρέπει να το καλιμπράρουμε, να πούμε δηλαδή πού είναι η αρχή, το τέλος, κλπ. Υπάρχει ένα μεγάλο σετ εντολών, ανάλογα με το τι χρησιμοποιούμε και το θέμα ξεφεύγει από την απλή παρουσίαση που κάνουμε εδώ. Αν πάντως έχουμε έναν εργοστασιακό ρότορα ή έναν ρότορα με ποτενσιόμετρο, μπορούμε να το κάνουμε χρησιμοποιώντας τις εντολές της εικόνας, αφού τρέξουμε ένα πρόγραμμα ελέγχου της σειριακής πόρτας που θα δημιουργήσει ο arduino (πχ το realterm).

Αναφορές

Επίλογος…

Μην ξεχνάτε ότι μπορείτε να βρείτε στο site του K3NG πιο τελευταίες εκδόσεις, με περισσότερες δυνατότητες, κλπ. Εμείς απλά προσφέρουμε κάτι για να αρχίσετε να “παίζεται” και σε κάθε περίπτωση κάτι που δουλεύει… Στο χέρι σας είναι να το εξελίξετε…

Ήδη κι εμείς το ψάχνουμε περισσότερο… Οπότε αφήνουμε την υπόσχεση: to be continued…

Σχετικά άρθρα

Συμμετοχή στο CQ WW SSB

 φωτο από την πρώτη συμμετοχή μας στο εν λόγω contest Το επόμενο Σαββατοκύριακο 29-30 Οκτωβρίου διεξάγεται ο μεγαλύτερος διαγωνισμός στο ραδιοερασιτεχνικό χώρο, το CQ WW SSB. Η ΕΡΔΕ συμμετέχει (με διακοπές) τα τελευταία 18 χρόνια […]

Μάθετε Περισσότερα

Συμμετοχή στο IARU Contest ως SX0HQ

Όπως συνηθίζουμε τα τελευταία χρόνια, έτσι και φέτος συμμετείχαμε στο διαγωνισμό της IARU (Διεθνής Ένωση Ραδιοερασιτεχνών), που διεξήχθη το περασμένο Σαββατοκύριακο 11-12 Ιουλίου 2015. Στο εν λόγω διαγωνισμό συνηθίζεται να συστήνονται Εθνικές Ομάδες από κάθε […]

Μάθετε Περισσότερα

6ος ημιμαραθώνιος “Μιχ. Κούσης” 17-03-2013

Την ερχόμενη Κυριακή 17 Μαρτίου 2013, διοργανώνεται στο Αγρίνιο, ο 6ος ημιμαραθώνιος προς τιμήν του Αείμνηστου Αγρινιώτη μαραθωνοδρόμου Μιχάλη Κούση. Η ΕΡΔΕ, όπως κάθε χρόνο, θα βοηθήσει στη διεξαγωγή του αγώνα, διαθέτοντας όλες της τις δυνάμεις και καλύπτοντας […]

Μάθετε Περισσότερα

Αφήστε μια απάντηση