Arduino repeater 2, ESBJERG OZ3REK 145.650 MHz 0.6 MHz, hardware.
Mit Arduino projekt 2 er opbygget omkring 2 standard Motorola GM900 mobilstationer.
GM 900 har indbygget lavfrekvensfiltre, som filtrerer modtaget pilottone fra så den ikke genudsendes, og også
LF filtre til senderens modulation.
Der er derfor ikke brug for de filtre, som er nødvendige ved den tidligere beskrevne 70cm repeater (Repeater 1, 2018).
Pilottone detektoren er overskud fra et gammelt Teleservice projekt, og 1750Hz detektoren stammer fra en gammel
hjemmebygget repeater.
Arduino Nano modulet er opbygget på hulprint, specielt til denne repeater.
Basispladen er en modulplade fra en skrottet Storno LMR repeaterstyring.
Genbrug er godt ;o)
Hvis jeg ikke lige havde haft de to detektor-moduler liggende havde jeg sikkert prøvet at få NANO til at udføre
detektor-funktionerne.
Det er jo kun et spørgsmål om kode ;o) og det kommer måske med i en tredje version, hvis der bliver sådan en senere.
Jeg har trænet lidt på det, fordi jeg har lavet pilottoneenhed med Arduino, til indbygning i for eksempel Storno CQM5000.
Du kan læse det hele fra toppen og ned, eller du kan hoppe til det afsnit du vil se ved at klikke
på en af linjerne her:
Styringens tilslutninger og virkemåde.
Styremodulets diagram.
LF-forstærkermodulet
1750Hz tone detektor.
Pilot tone detektor.
Alternativ tone detektor.
Foto herunder viser forsøgsopstillingen. De 2 GM900 er ikke kodet til de endelige frekvenser.
Til top af siden.
Styringen er vist i nærbillede herunder.
Fra venstre: Pilotdetektor, 1750 detektor, NANO styring, LF forstærker og 300 Hz lavpasfilter.
Lavfrekvens (filtreret) fra modtageren (GM900 RX) føres til 1750Hz detektoren og til forstærkermodulet til højre.
Forstærker modulet har også et højpas filter, som skærer frekvenser i pilottoneområdet fra. Bruges ikke her.
Med potmeteret på forstærkeren er det muligt at regulere niveau af den LF som afleveres til senderen (GM900 TX).
Lavfrekvens fra modtagerens discriminatorudgang sendes ind i pilottone detektoren gennem et 300 Hz lavpasfilter.
Man kan ikke bruge den almindelige LF udgang fordi pilottonefrekvenserne her er filtreret effektivt væk.
Pilottone detektoren og 1750Hz detektoren afleverer begge logiske signaler til Arduino Nano.
Disse signaler sammen med squelchsignalet fortæller Arduino Nano, at der er et gyldige indgangs signaler på
repeaterens modtager, og dette styrer programmets funktioner.
Disse funktioner forklares i detaljer på software-siden, som kan ses ved at klikke på menuknappen til venstre.
De tre trykknapper på Arduino modulet er til test af modulet. Der kan simuleres modtaget pilot, 1750Hz og Squelch.
Lysdioderne viser hvilke funktioner der er aktive, når programmet kører.
Arduino modulet danner tonefrekvenser (firkanter) til morsetegn og diverse dyt.
Firkanttonerne glattes ud til sinus i et RC filter og føres til senderen.
Modulationniveau på dyt og morse indstilles med potmeteret.
Arduino laver desuden et pilottonesignal. Dette bruges ikke i denne repeater, idet GM900 har indbygget pilottone.
Arduino styrer også sendetasten (GM900).
Til top af siden.
Midt på tegningen ses Arduino Nano, med benene tegnet i rækkefølge, som de er fysisk på modulet.
Til venstre er indgange fra Squelch, 1750Hz tone detektor og pilottone detektor.
Indgangene er konfigureret med intern pullup, og bliver også trukket mod plus af lysdioderne.
Der skal derfor tilføres et 0-volts signal for at trigge indgangene. (se detektorernes diagrammer)
Squelch-signalet kan vælges på 2 måder, enten en stel direkte fra modtagerens squelchkredsløb, eller ved at
snuse på GM900 højttaleren, som går mod plus, når GM900-squelch åbner og derved får BC547 til at lede.
Sidstnævnte mulighed er valgt i denne repeater.
Der er trykkontakter på hver indgang, som kun bruges til testformål.
På højre side af Nano er udgangene.
D9 taster senderen via transistor BC547. Lysdioden markerer når der tastes.
D6 leverer en firkantspænding med morse og dyt. Lysdioden markerer når der er tonesignal ud.
Firkantspændingen filtreres gennem 3 RC-led, og bliver derved (næsten) sinusformet.
D8 kan levere en plus, når squelchen er åben, og det halverer firkantsignalets spænding.
Der er yderligere 3 lysdioder, som markerer dobbeltdyt, pilottone (bruges ikke her) og TimeOut.
Til top af siden.
LM358 har samme benforbindelser, men der var ustabilitet med LM358, sikkert på grund af for lidt stelplan.
Første trin leverer indgangssignalet videre med lav udgangsimpedans. Trinnet forstærker ikke.
Andet trin kan justeres til forstærkning mellem ca 0,8 og 6,5 gange.
Tredje trin er et højpasfilter med afskæringsfrekvens på ca 240 Hz. Trinnet forstærker ikke.
Fjerde trin laver forsyning af halv spænding til de andre OpAmps.
Der er mulighed for at udtage LF efter andet trin og få en ret frekvensgang.
Til top af siden.
Dette modul er overskud fra en tidligere repeaterstyring.
Der benyttes en OpAmp IC LM3900 med 4 OpAmps.
Første trin forstærker indgangssignalet ca 40 gange. Den følgende parallelkreds, som består af en tonespole og kondensator fra en Storno toneenhed, tillader kun et smalt frekvensområde omkring 1750Hz at passere videre til næste forstærker.
Signalet ensrettes med 2 dioder, udglattes og sendes til 2 DC forstærkertrin og trigger tilsidst en transistor.
Modulet er ikke kritisk med forsyningsspænding, 5 - 15 volt virker fint.
Ved tonesignal på minimum 300mV trigges inden ca 200 mSec.
Til top af siden.
Denne detektor er opbygget omkring en speciel kreds MX335 fra CML Microcircuits.
Den indeholder alle nødvendige filtre, klippere mm, og kan dekode og generere 38 CTCSS toner.
Den er nok vanskellig at skaffe nu, den er ihvertfald ældre end 1984, men perfekt til formålet.
IC-en kræver kun få ekstra komponenter, som er nøje beskrevet i databladet.
Den kan kun køre på 5 volt, som leveres af 78L05. Krystallet er på 1 MHz.
Den ønskede frekvens kodes ved at lave forbindelser fra benene D0-D5 til stel efter tabel i databladet.
Dekodning sker inden for max 250 mSec.
Der kan hentes et LF signal ud, hvor pilotfrekvenser er filtreret fra. Det bruges ikke her.
IC-en kan også generere pilottoner, men ikke samtidig med at den er koblet som dekoder.
Til top af siden.
Hvis man nu ikke lige har en tonedetektor kan et meget smalt båndpasfilter anvendes, efterfulgt af en diodeensretter.
Princip som ved forstærker/filter-trinnet vist ovenfor.
Her ses gennemgangsområde for en forsøgsopstilling til 1750 Hz.
Frekvensen finjusteres med den variable modstand.
Med ændrede værdier af de to 10nF kondensatorer til for eksempel 100nF burde det også virke til pilotfrekvensen.
To filtertrin efter hinanden giver skarpere selektivitet, men mit forsøg viser at et trin bør være nok.
Til top af siden.
Detaljeret forklaring om styreprogrammet kan du se ved at vælge knappen 'Repeater 2 Software' i menuen øverst.
Til top af siden.
OZ1LN(prik)Lasse(snabel-a)gmail(prik)com
Til top af siden.