Viidersatellit-mottagare

Text, och konstruktion:

Ingemar Emricson, SM7RIN

Del 2 av 2: Modemkortet

Har kommerfortsdttningen pa vddersatellitprojektet. Idenna del skall vi bygga modemet och koppla in mottagaren till PC:n och programmet JVFAX...

Detta modemar avsett att kopplas till da- tornsserieport.JVFAXkan aven anvanda parallellporten om den ar av dubbelriktad typ. Ett meravancerat modem kan d£ kopp

lasin, men eftersom dettainte ar

kompatibeltmedalia datortyper beskrivs har ett enklare modemfor serieporten.

Interface mot JVFAX

Det enda JVFAXbehover vetaar amplituden pS 2400 Hz- tonen.For att kunnalasa av ett 8-bitars, digitalt varde (256 grSskalor) lases fyra bitar at gSngen via fyra ordinarie statusingSngarpS serieporten. Portenanvands allts& inte som serieport utan mersom en generell l/O-port av JVFAX.

Detarviktigt att modemet “hanger med“ eftersom JVFAX laser mycketofta och synkroniseringssignalen for NOAA ligger kring 1 kHz.Foratt hitta den mSste modemet ha stig/

falltider pi max 500 uS (halva periodtiden, 1/f). Dethar beskrivna modemet har en stigtid (10%till90% vitt) pSc:a 350 us. SamtidigtmSste alia rester av2400Hz-tonenvara dampade sSattinteDC-spanningen har ettoverlagrat rippel. Allt detta ledertill en kompromiss dar aena sidan 2400Hz-tonen skall varadampad sS mycket som mojligt medan vi a andrasidanbehover rak frekvensgSng minst upp till 1000Hz. For atthalla komponentantalet nere har har valtsatt tillSta ett rippelpa c:a 20 mVt-t (motsvarar1 LSB), dvsgrSskalan i 256-lagehar en noggrannhet pS +/-1 LSB.

Kretsbeskrivning

Allanodvandiga signaler finns i flatkabeldonet f r£n pane-len. Har hamtas densquelchadeLF-signalen AVevolym- kontrol Ien (och blir darmedoberoendeav volymratten)och gSr till etthogpassfilter kring U1A. Detta filtrerar bort natbrum, rippel och annatISgfrekvent skrap.

Signalen kan sedan gS via en av fyra trimpot:ar (R27-R30)som isin tur bestammerforstarkningen i U1C. C25 dampar brusochhogfrekventa komponenter i signalen.

U8, 4052,fungerar som en dubbel fyralages analog om- kopplare,darden enaomkopplarenanvands for val av kontrastinstallning(gain) och den andra for ljusjustering (offset). Styrningenav “omkopplaren" kommer frSnQI och Q2som ligger parallels med lysdioderna “1“ och“2“ pS frontpanelen. Tand lysdiodinnebar al ItsS att transistorn ar dragen och motsvarande ingSng pS U8 blir ISg. PS samma satt ligger Q3 parallellt med decimalpunkten pS sista frekvenssiffran och ger en nolla i TP1narpunkten lyser och

“converter" ar “on“.

Den forstarkta signalen gSr vidare till U2A/B somdels likriktar var sin halvperiod,dels forstarkernivSn med en faktor 3.Vilken utspanning likriktarkopplingen skall ha utan insignal(dvs 0Vt-t) bestams av R31-R34, vilkas DC- spanning buffrasi U1D innan den laggs till likriktaren.

Eftersom bSda halvperioderna likriktats finns har dubbla frekvensen,4800 Hz. Ar sinuskurvan snygg frcin borjan kommer signalenvara heltfri frSn2400 Hzoch darmed lattareatt filtrerafrifranAC-rester.

Den fardigbyggda vadersatellitmottagaren. Foto: SM7NDX

DC-signalen passerar ett2 kHz-ISgpassfilter (1 2dB/ok-tav) kring U1B. darefterytterligareettfilter (24 dB/oktav) kringU2C och U2D.En sista filtrering sker med RC-filtret R4/C26 innan signalennSrA/D-omvandlaren U5. D1 ser till att insignalentill A/D-omvandlareninte bverstiger 5,6V och skadar denna. Omvandlarenar inte speciellt snabb, men klarar upptill c:a 1500 pixels/linje. JVFAX standardmode (resolution = 1200 p/l) ger enupplosning pS 3-4km per pixelvid mottagning av NOAA. Gransen for NOAA/APT- utsandningen gSrvid 2-3 km. Andras“resolution" fr£n standard fungerar dockinte synkroniseringeni JVFAXbra, varfor vardet 1200 bdr anvandas. Eventuelltkan“resolu tion" stallashogre medbibehai lenfunktion pS geostationara satellites

Utsignalen fr£n A/D:ngSr tillU6 (74HC158), som ar en fyrdubbel, tvSIagesomkopplare fordigitalasignaler. Den inverterar ocksS signalen foratt passaJVFAX(motsva

rande icke inverterande heter 74HC157 och ar pin- kompatibel).Vilkenbitgruppsom skall lasasstyr JVFAX via en signal till U4A/B. Denna signal startar aven en ny matning genom att pulsa WR*pSA/D:n.Till b7 aren lysdiod inkopplad som ger en uppfattningomnivSn. Denna kommer dS attblinka vidrimlig installing. JVFAX har dock en mycket snyggnivSmonitor, och lysdioden behover dar-for egentligen inte monteras.

Slutligenomvandlassignalen till RS232-niva i U7, MAX234. Denna innehSllerenspanningsomvandlare som omvandlar+5V till -10Vfor“internt" bruk. Eftersom OP- forstarkarna och potentiometerswitchen heist skallha ne-gativ matning tas darfor liteav denna -10V och anvands till annat an MAX234.

Bygge

Montera komponenternaenligt listan.Anvand garna socklar for kretsarna.Kondensator C7 skallmonteras liggande for att faplats iISdan. Kontrastinstallningen for t ex "preset 0“

kan dras uttill envanligpot pS baksidanomman vill ha en mer lattStkomligjustering. Dsub-donet ar av vinklad typ och lods direktpSkortet. Motstandenbdr vara1%,i alia falli likriktardelen.

Provkdrning

Laggkortetlostframformottagarens panel och tryck i flatkabeln. SIS ig&ngmottagaren med stangd squelch. Valj

“preset 0“. Mati D1 :s katod och justera ljuskontrollenfor

“preset 0“ till 0,0V. Gor samma sak med ovriga fori nstall ni ngar (preset1 -3).

Oppnasquelchen.MatpSsamma stalle ochtrimma

kontrastpotentiometrarna for respektive “preset" till c:a 2,5-3,0V. Efter detta ar modemet installt sS att i alia fallnSgot borde gS att se pS skarmen.Skjut inkortet iISdans lock.

Kopplainmodemet tillen ledigserieportpSdin PC. Ar inte seriekabeln fullbestyckadsS kontrollera att alia av modemkortetanvanda pinnarna ar anslutna. Pinne 22 brukarofta saknaanslutning i icke fullbestyckade kablar.

Starta JVFAX. Forsta gSngen kommer du direkt ini setup-menyn. Stall inratt adress for den serieportsom anvands.Valj startmode=7, vilket ar forinstallning for att ta emot NOAA. G£nertill “Misc settings" under vilken NOAA infasningssignal valjstill 5,0 och METEOR till10,0.

G& ur till huvudmenynoch valj Fax. Tryckp£ knapp“7“

(JVFAX kanskeredan har startat i mode7). Om squelchen nu oppnas skall JVFAX visa en brusmatta p£

spektrumdisplayen. Skruva lite p£ vald kontrastjustering ochse attmonstret andrar sig.

For deforstaforsoken rackeren enkel 2m-antenn, heist horisontell. Laggin de angivna frekvenserna p& olika minnen medolika“presets" for NOAA och METEOR.

Fungerar allt s3 Icingtar det bara att ansluta en antenn och lyssna ! Man hortydligt p3 det karakteristiska“tick-tock“- Ijudet nar en satellit sander. Jag rekommenderardig att printa ut den50-sidigamanualenochskummaigenom densamma.

Startar inte JVFAX mottagningen automatiskt (kanhanda om kontrastjusteringen inte ar ratt) kan den tvingas ig&ng genomatt trycka “A“ ocheventuellt aven “X“ ett par ganger.

Bilden som kommerupp lutar antagligen kraftigt StnSgot hSIlberoende pS att JVFAX inte finkalibrerats efter din datorsklockfrekvens annu.Tryck 7“ och justera den verti- kala linjen med piltangenterna till samma lutning som bilden. Nastabild blir nu forhoppningsvis rak I

P.g.a. dopplerskiftet bojer bilden avenaning i borjanoch slutetavpassagen (“bananeffekt"), men jag tyckerdet ar hogst marginellt. Isynnerhet somsatelliterna sveperlite kryss ochtvars ochbildensallan hamnarmed norrexakt rakt upp. "Bananeffekten" kanlosasmedett mer avancerat modem (pSparallellporten) frSn vilket JVFAX kan fS synkroniseringsinformation. Ett sSdant modem haren PLL- krets som ISsertill satellitens2400Hz-ton,och JVFAX anvander dS denistalletfor datorns oscillator.

Envarning ar pS sinplats vad galler barbara datorer (laptops, notebooks). Dessa har ofta extrafunktioner pS olika tangenter, sSsom ljus/kontrastjustering, batterikontroll o.s.v.Anvander man ensSdan funktion avbryts JVFAX en kort stund nar processorni maskinen sysslar medljus/

38

ssw-NOAA-bild” med bade visuella- och lR-spektrat. Pa IR-bilden Ran man t ex se att det dr betydligt varmare i Italien an i Sverige.

Fargbi/der

Vadersatelliterna sander inte i farg, men med JVFAX kan man andra i paletten saattdenmorka grasvarta nyans somhav och sjoar visas i istallet blir bla.Den morkgra landtonen kanfasattbli litegronaktig medan alltsom arvitare, dvs moln, fortfarande ar i svartvitt. Paletten kan sparasoch direkt appliceras pa mottagna bilder,vilka da nastan ser ut som John Pohlmans kartor!

Man kanmed fordel andra paletten hos en IR-bild. Vitheten ar ett resultat av objektets temperatur (ljusare=kallare och tvartom). Fargerna kommer

da att motsvara olika temperaturer. Pa detta satt kan man se temperaturen pa land, vatten ochi molnen pa ett par gradernar! Lite kalibreringgar ateftersom JVFAX (annu) intehar mojligheten att med musen peka pa en viss punkt ochviaen gr&skale-till-temperaturtabelI geett direktgradtali...

JVFAX mode 17 (ALT+7) tar emot den visuella och IR-bilden fr&n NOAA sida vid sida med ganska hog upplosni ng. Aven METEOR-bilder brukar blihyfsade vid automottagningi denna mode.

kontrastinstallning eller vad det nu kan vara. Bilden forsvin-ner underdelar avlinjer.

Samma sak kanhanda utananvandaringripandepci vissa maskinermed icke 100% h^rdvarukompatibla serie- portar. JVFAX kraveromedelbar h&rdvarutiIlg£ng till COM-porten, meni vissamaskinertilfats inte programmen gora s£ utan far buffrade data ellern£got fordrojda data. Ovan- sfaende gallerallts£ speciellt barbaraochstationara med

“allt-p^-ett-kort“s^somvissaCompaq, ASTm.fl.och marks sarski It val vid synkningpa NOAA-bilder somoftare miss- lyckas. En standardbyggd “no name“-dator gersallan kompatibilitetsproblem.

Modemkortet fardigmonterat (tidig prototyp). Foto: SM7NDX Anvand garna socklar for kretsarna.

Kondensator C7 skall monteras lig- gande for att fa plats i ladan. Kontrast- installningen for t ex “preset 0“ kan dras ut till en vanlig pot pa baksidan om man vill ha en mer lattatkomlig juste- ring. Dsub-donet dr av vinklad typ och lods direkt pa kortet. Motstanden bdr vara 1%, i alia fall i likriktardelen.

Teknlk---En sats med monsterkortfor mottagaren, programmerad processor samt vissa filter finns

tillgangligt. Ring036-302505

I I

Teknik

•H

» ® ® ® ® ® ®

(®C12e)e

U2 TL074

Jtl- R17 b» * 02

t’H RIB k> • _____®

®ci«

JvFAX/APT-nODtn ______ V.r 1.1 n *L-R5 h* Sn7RlN - I.Earicson

1-±-1 * * 1996

x ®®®®®®®e

ft R33 uj® ® ®|

cr UB

4052 L,S-824-) S|® ® ®[

D4,D5 J1 J2 Q1.Q2.Q3 R1 R2

R3,R15,R16, R36,R40 R27,R28,R29,

R30,R31,R32, R33.R34 R4,R5

R9,R10,R13,R21, R24,R26,R35, R37,R38

1N4148

Dsub 25-pol vinklad hona for kretskortsmontage Stiftlist 2x13

BC548, BC107-109ellerlikn.

330k 1M 100k

100k trim 20-varvig (typ 67X) 1k

10k

zr

R6,R7,R8 33k

R11 47 Ohm

R12.R14 470 Ohm

R17,R18 15k

R19.R20 82k

R22.R23 5,6k

R25 680k

R39 49,9k

TP1 Lodora

U1.U2 TL074

U3 7805

U4 4011

U5 ADC0804

U6 74HC158

U7 MAX234

U8 4052

Komponentlista pa APT/JVFAX- modemet:

4 C1,C2,C8,C24 7 C3,C4,C5,C19, 020,022,023 C6.C7 09,021 C10

011,012,015, 016,017,018 013,014 C25 C26 D1.D3 1 D2

100nF plast, rm 5 mm 4,7uF/25V rm 5 mm 470uF/16V rm 5 mm 47uF/16V rm 5 mm 120pF ker rm 5 mm 10nF plast, rm 5 mm 1nF plast, rm 5mm

220pF plast el. ker, rm 5 mm 47nF plast

5,6V/400mW zenerdiod LED 3 mm, valfri farg

Kretskort. Skala 1:1. Kretskortet firms inte att kopa fardigt.

Placeringsritning pd modemkortet for komponenterna saknas.

MF-kortet pd plats i en tidig prototyp. 12V-spanning till mastpreamp har aven kopplats in. Observera flatkabeln vars tredje kontakt senare skall kopplas in i modemet.

Foto: SM7NDX

Koppia in modemet till en iedig serieport pd din PC.

Ar inte seriekabein fuiibestyckad sd kontroiiera att alia av modemkortet anvanda pinnarna aransiutna. Pinne 22 brukar ofta sakna ansiutning i icke fuiibestyckade kabiar.

Starta JVFAX. Forsta gdngen kommer du di rekt in i setup-menyn. Stall in ratt adress for den serieport som anvands. Vaijstartmode=7, viiket ar fdrinstaiining for att ta emot NOAA. Gd ner till “Misc settings “ under viiken NOAA

infasningssignai vaijs till 5,0 och METEOR till 10,0.

Gd ur till huvudmenyn och vaij F)ax. Tryckpd knapp “7“ (JVFAX kanske redan har startat i mode 7). Om sque/chen nu oppnas skaii JVFAX visa en brusmatta pd spektrumdisp/ayen. Skruva Ute pd vaid kontrastjustering och se att mbnstret andrarsig.

For de forsta fbrsoken racker en enkei2m-antenn, heist horisontell. Lagg in de angivna frekvenserna pd oiika minnen medoiika "presets" for NOAA och ME

TEOR. Fung erar al it sd Idngt ar det bara att a ns/uta en antenn och lyssna! Man hortydiigtpd detkarakteristiska “tick-tock“-ijudetnaren satellitsander. Jag rekommenderar dig attprinta ut den 50-sidiga manuaien och skumma igenom densamma.

Startar inte JVFAX mottagningen automatiskt (kan handa om kontrast- justeringen inte ar ratt) kan den tvingas igdng genom att trycka “A “och even fuel It a ven “X“ ett par gd ng er. BiIden som kommer upp lutar antagiigen kraftigt dt ndgot hdll beroende pd att JVFAX inte finka/ibrerats efterdin dators kiockfrekvens annu. Tryck “/“ochjustera den vertikaia iinjen medpiltangenterna till samma lutning som bi/den. Nasta bildblirnu forhoppningsvis rak!

P.g.a. doppierskiftet bojer bi/den av en aning ibdrjan och s/utet avpassagen fbananeffekt), men jag tycker det ar hogst margined, i synnerhet som satellite- rna sveperlite kryss och tvars och bi/den sallan hamnar med norr exakt rakt upp.

“Bananeffekten “kan losas med ett mer a vancerat modem (pd parallellporten) frdn viiket JVFAX kan fd synkroniseringsinformation. Ett sddant modem har en PLL -krets som idser tillsateiiitens2400Hz-ton, och JVFAX anvander dd den istallet for datorns oscillator.

En varning ar pd sin plats vad ga/ier barbara datorer (laptops, notebooks).

Dessa har ofta extrafunktionerpd oiika tangenter, sdsom ijus/kontrastjustering, batterikontrollo.s. v. Anvander man en sddan funktion avbryts JVFAX en kort stund nar processorn imaskinen syssiar med ijus/kontrastinstaiining eiier vad det nukan vara. Bi/den forsvinnerunderdeiaraviinjer.

____________J2________________ ®®®®®®®®®®®«® ®®®®«®®®®®®®® DSUB25-POL

CMt--t

-

COt

-

T-IDcdro

CMCMt—CDm-*■-*■no

Teknik

Det enda JVFAX behtiver veta ar amplituden pi 2400 Hz-tonen. FOr attkunna I as a av ett 8-bitars, digitalt varde (256 griskalor) lases fyra bitar it gingen via fyra ordina- rie statusingingarpi serieporten.

Porten anvands alltsi inte som serieport utan mersom en generell l/O-port av JVFAX.

Fdr att hilla komponentantalet nere har har valts att tillita ett rippel pi c:a 20 mVt-t (motsvarar 1 LSB), dvs griskalan i 256-lage har en noggrannhet pi +/-1 LSB.

’1 2 T

XLⁱⁿ^m^L> ^{x in}<D

■H Hl

or'Ca rd CM M Ch CM

CM (CM—<|cM

# kb|

A (!

o d

6 A O

A o J

rrm

< CD < CQ < CO < CQ (HU H <-lCMCM cnm •'T ’J X

> > > >

H CM CO

1 3 5 7 9

11 13 15 17 19 21 23 25

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

SSA

In document <r .W*l &lt (Page 38-42)