SQ5EKU: lutego 2015

Nokton NR4K3 @ 144.800 MHz

Ponieważ wiele nadajników tego rodzaju jest masowo wycofywanych z użytku, a wiele z nich trafia do majsterkowiczów, po raz kolejny opiszę sposób przeróbki tego modelu do pracy na 144,800 czyli APRS.

Schemat i wsady mikrokontrolera - https://github.com/SQ5EKU

Fabrycznie nadajnik ma zastosowany procek AT89c2051, jednak bardzo wielu kolegów sygnalizuje, że niema możliwości zaprogramowania tego typu układu.
Tym razem wychodzę na przeciw maruderom i opiszę jak Noktona przysposobić do pracy na popularnym układzie Attiny2313 z rodziny AVR.

Aby zabrać się za przeróbkę, należy roznitować puszkę z czterech nitów.

Następnie należy zdemontować gniazdo antenowe UC1.
Jeśli nasz egzemplarz jest sprawny to dostosowanie stopnia końcowego mocy sprowadza się do dolutowania dwóch kondensatorów.

Tak prosty zabieg powinien nam dostarczyć 5-7 Wat mocy wyjściowej przy zasilaniu 13,8V.
Gdyby teraz wgrać soft do obecnego procka at89c2051 - link
mielibyśmy właściwie gotowy nadajnik :)

Jeśli jednak zdecydujemy się na zastosowanie attiny2313, konieczna jest kolejna tura modyfikacji.

Należy usunąć zbędne elementy aby doprowadzić do stanu z obrazka powyżej.

Następnie usuwamy dwa kondensatory elektrolityczne oraz diodę 4148

Teraz czas zająć się sprzętowym wathdog-iem, zmiany są niezbędne ponieważ attyny2313 ma inne uwarunkowania sterowaniem wejścia reset.

Dodany rezystor 10k, kondensator 1 - 10uF, tranzystor wylutowany uprzednio przesuwamy nieco w lewo, oraz obracamy go w lewo o 45 stopni, od wolnwj nóżki prowadzimy zworę do masy, kolejny dodany element to dioda 4148.

Następnym etapem jest dolutowanie dwóch rezystorów przewlekanych. Pamiętać jednak należy aby przeciąć wskazaną ścieżkę,

jeśli lutowanie rezystora (prawa nóżka) 1k przy przecięciu ścieżki jest niemożliwe to należy go przylutować z drugiej strony pcb do ścieżki pod przelotką.

Po zaprogramowaniu mikrokontrolera, oraz zamontowaniu gniazda antenowego pozostaje delikatne rozciągnięcie cewki celem uzyskania maksymalnej mocy w.cz

O programowaniu słów kilka...

Wsady z softem do mikrokontrolerów dostępne są - LINK

Wsad dla attiny2313 przygotowany jest tak aby wgrać go do procka bez ruszania fusbitów, ustawienia domyślne tego procka to wewnętrzny zegar rc 8MHz z wewnętrznym dzielnikiem przez 8.
Daje więc nam to efektywne 1MHz co jest olbrzymią prędkością jak na tak banalne zadania dla niego w tym przypadku.

Umieściłem również wsad dla at90s2313, w tym przypadku również nie ruszamy fus bitów, jednak potrzebuje on zegara zewnętrznego a ten dostarczamy mu przez wlutowanie kondensatora 1nF na końcu ścieżki biegnącej od nóżki nr5 procesora.

Nokton z ATTINY2313 pobierał 34ma, egzemplarz z przetaktowanym at90s2313 pobierał 47ma, jasno widać jaki ma sens stosowanie wewnętrznego zegara RC.

     Oprogramowanie BASCOM-AVR

'*****************************************
'Nokton NR4K3 @ 144,800MHz TX160V2
'Robert Munduc SQ5EKU
'Otwock 19,02,2015
'http://sq5eku.blogspot.com/
' AT90s2313 @ PLL UMA1014
'******************************************
$regfile = "2313def.dat"
$crystal = 12800000
Config Sda = Portb.0
Config Scl = Portb.1
Dim Tmp As Bit
Dim Licz As Word
Config Pinb.2 = Input
'Config Pinb.3 = Output
Config Pinb.7 = Output
Config Pind.3 = Input
Config Pind.4 = Output
Config Pind.5 = Output
Config Pind.7 = Input
Set Portd.4
Set Portd.5
Set Tmp
Declare Sub Syntezarx
Declare Sub Syntezatx
Declare Sub Azw

If Pinb.2 = 0 Then
   Gosub Azw
     Reset Portd.5
   Wait 10
    End If

Do
Gosub Azw
If Pind.3 = 0 Then
If Tmp = 0 Then
If Pinb.2 = 0 Then
   Gosub Syntezatx
   Reset Portd.5
Reset Portd.4
Set Tmp
Licz = 0
End If
End If
End If
If Pinb.2 = 1 Then
If Tmp = 1 Then
Gosub Syntoff
Set Portd.5
Set Portd.4
Reset Tmp
End If
End If
Loop
End

Syntezatx:
I2cstart
I2cwbyte &B11000100
I2cwbyte &B00001000
I2cwbyte &B00001100
I2cwbyte &B10100100
I2cwbyte &B00101101
I2cwbyte &B01000000
I2cstop
Waitms 15
Return

Syntoff:
I2cstart
I2cwbyte &B11000100
I2cwbyte &B00001000
I2cwbyte &B10000000
I2cwbyte &B10100100
I2cwbyte &B00100111
I2cwbyte &B11010000
I2cstop
Return
Waitms 10
Return

   Azw:
Set Portb.7
Waitms 2
Reset Portb.7
Incr Licz
If Licz > 1500 Then
Set Portd.4
End If
If Pind.7 = 1 Then
Set Portd.4
End If
Return

Modernizacje dla wytrwałych

- Oszczędzamy prąd!
Gdy urządzenie ma pracować z akumulatora każdy mA jest na wagę złota. Zamiana stabilizatora 78l08 na taki z możliwością kluczowania, umożliwi nam wyłączenie całego generatora vco na czas bezczynności.

Stabilizator 78L08 zastępujemy LM2931 (adj)
Rezystor 100k lutujemy między 2 a 4 nogą stabilizatora
Równolegle rezystory 47k oraz 27k miedzy 4 nogą a + wyjścia stabilizatora (noga 1)
Wylutowany wcześniej kondensator zastępujemy kondensatorem 10 - 47uF.
Napięcie wyjściowe stabilizatora powinno zawierać się w przedziale 7.5V a 8.5V.
Następnie należy zamontować zworkę między 5 nogą stabilizatora a linią ptt.
Z ATTINY2313 cały Nadajnik w czasie czuwania pobierał poniżej 15mA.

- Ograniczenie mocy
Gdy nie potrzebujemy aż tak dużo mocy warto pomyśleć o płynnej regulacji.

Montujemy PR 1k, przenosimy we wskazane miejsce rezystor 68om.

Jako bocznik PR należy wlutować rezystor 220 - 470om. I cieszymy się płynną regulacją mocy wyjściowej nadajnika.

Amoże by tak więcej mocy :)
09.04.2015
5Wat to nie wszystko na co stać nadajnik Nokton NR4K3 oraz NR4K3CA, stosując tanią przetwornicę step-up (LM2577 lub XL6009) podnosząc napięcie drivera oraz końcówki 2sc1971 do napięcia 18V, śmiało można osiągnąć 12-15 Wat, oczywiście dobierając odpowiednie wartości elementów LC na wyjściu PA.

Niema co się obawiać o kondycje tranzystora mocy, ponieważ w czasie nadawania pracuje on jedynie przez okres 1/4 sekundy na ramkę, więc praktycznie niema kiedy nawet się nagrzać. Wiedzieć należy że takie osiągi możliwe są jedynie na starych dobrych oryginalnych tranzystorach 2sc1971, na malowankach nawet nie radzę próbować!!!

Kolejnym znanym mi rozwiązaniem jest montowanie zamiast oryginalnego stopnia mocy kompaktowej hybrydy, najmocniejszy znany mi Nokton w czasie ramkowania oddaje 60 - 70 Wat.

Zabawy te jednak przeznaczone są jedynie dla obytych z techniką i posiadających dostęp do aparatury pomiarowej!

04.07.2015
Korzystając z wolnej chwili postanowiłem wykonać kolejny ekonomiczny egzemplarz, który będzie pracował w aucie 24H bez wyłączania.
Tak o to powstała wersja 25Wat.

Główną cechą tego egzemplarza jest dodanie dodatkowego stopnia mocy wraz z filtrami wyjściowymi. Część PA pochodzi z innego nadajnika PULSON 105 wycięta nożycami do blachy. Oryginalny tranzystor został zastąpiony rosyjskim.
Egzemplarz testowy maksymalnie oddawał ~40Wat, jednak wiązały się z tym pewne problemy. Głównym i najważniejszym jest kłopot z odprowadzaniem ciepła z tranzystora, eksperymentalnie moc wyjściowa docelowo został ustawiona na 25 Wat, a urządzenie w trakcie normalniej pracy ma letnią temperaturę.