Vill du bygga an Minima?

Drake R4 konceptet med 25 kHz per varv passar bäst för mitt sätt att köra radio. Lätt att ställa in samtidigt som det går snabbt att scanna av bandet.

VFO-ratten i Elecraft KX3 känns ganska bra att använda om man håller sig på en frekvens plus-minus några kHz. Man kan välja steg 100 Hz, 10 Hz och 1 Hz. Steg 100 Hz är helt uteslutet p g a spelande toner och 1 Hz opraktiskt för telegrafi. Återstår då 10 Hz men där ett varv på VFO-ratten bara ger 2,5 kHz frekvensändring. Odugligt då man antingen får veva som besatt för att förflytta sig långt i frekvens eller så måste man trycka på en mulifunktionsknapp för att ändra steglängd. Värdelöst det också även om det är bra att funktionen finns.

När det gäller filterbandbredd så finns sällan någon anledning att använda smalare CW-filter än 1-2 kHz. Ju bredare filter som används ju bättre koll får man på vad som händer runt om ens egen frekvens. Att lyssna brett är dessutom mindre tröttsamt än ett smalt filter där även brus och störningar tenderar att få samma pitch som CW-signalen.

Det variabla CW-filtret i KX3 är mycket användarvänligt och ganska skarpt i flankerna. Jag minskar endast bandbredden i de fall det finns någon näraliggande station som ger en hög pitch som irriterar även om signalen i sig inte påverkar läsbarheten av den station jag lyssnar på.

För DX-jakt på de lägre amatörbanden där det ofta är rörigt fyller de smala filtren sin funktion men för QRP-semester-DX-peditions-trivsel- och vardagstrafik ser jag ingen större nytta av något smalare än säg 600 a 800 Hz eller så. Det bästa filtret sitter trots allt mellan öronen och det är dessutom supersmalt och adaptivt.
 
Last edited:
Elektrokit har en billig encoder som ger 1024 pulser per varv.
http://www.electrokit.com/rotationsenkoder-1024-p-v-kvadraturutgang.49371

Om vi antar att vi låter varje puls motsvara c:a 10 Hz frekvensändring i programmet så skulle det bli c:a 10 kHz per varv. 10 Hz steg hörs som en något ostabil svajande ton vid långsam inställning men är ändå acceptabelt i en enklare station. Gränsen för upplevelsen av en "helt stabil" ton ligger förmodligen kring 3-5 Hz stegning beroende på hur tränat öra man har. Stegning i 50 Hz fungerar rent tekniskt för telegrafi om vi bortser ifrån användning av supersmala filter men låter apa när man fininställer sakta kring en signal. 100 Hz per steg och däröver är helt uteslutet. Inställning i 1 Hz per steg är overkill för telegrafi.

Jag vet inte om det finns encoders som lämnar fler pulser än så här till överkomliga priser. Annars går det ju att medelst kugghjul växla upp pulsgivaren med faktor 2...2,5 så att ett varv på VFO-ratten ger c:a 20-25 kHz per varv. Då behåller man en rimligt bra upplösning samtidigt som ett varv ger tillräckligt många kHz för bekvämt rattande.

Men haken i detta koncept är fortfarande hur man skall få till en synkroniserad mekanisk visarskala som hamnar rätt vid spänningspåslag och bandbyte. Med en analog grafisk displayskala/visare enligt GLD och GXV:s förslag är det enklare då utställd frekvens är tillgänglig i programmet och kan kodas av som behagas.

What say?
 
Har inte allt för stor erfarenhet av hur olika riggar "känns" att ratta - men min TS-940 har en skön analog
"känsla". I den är det en optisk avkodare av det slag som GLD hade en bild på i ett tidigare inlägg. Själva
mekaniken innehåller rätt mycket massa vilket förstärker känslan av att det är ett "riktigt" mekaniskt
system man rattar.

Tyvärr är det knappast öppen källkod i Kenwoods riggar så det blir svårt att titta på hur de har gjort.
Men upplösningen (Hz/varv) bör ju vara variabel och beroende på rotationshastighet, vinkelhastigheten
som K-A kallade den.

Skalan blir den nog största utmaningen, en 2x20 display i grafisktläge ger väl inte mer än 100px horisontellt,
man får nog gå över till TFT-skärm, E.kit säljer en för Arduino med upplösningen 400x240 för under 300 Kr.

Sedan är det "bara" att skriva koden ;)

Håller med dig om filterbandbredd - brukar faktiskt lyssna på CW med smalaste SSB filtret (ca 2KHz) de
alldeles för få gånger som jag lyssnar på CW.

Men om man i koden är medveten om vilken mode man kör så ska en anpassning av steglängd i CW-läge inte
vara något större problem
 
>>> Men upplösningen (Hz/varv) bör ju vara variabel och beroende på rotationshastighet, vinkelhastigheten som K-A kallade den.
----

Hmmm, är det inte bara ett finurligt sätt att maskera det faktum att antalet pulser i encodern är för få och att man inte fått till det på rätt sätt. Jag gillar inte alls att stegningen ändras/ökas när ratten snurras fortare. Har man bestämt sig för 10 Hz per steg så skall det vara 10 Hz per steg oberoende hur snabbt man rattar på VFO:n. Precis som en riktig analog VFO.
 
Om man inte önskar funktionen med variabel uppdatering så är det bara att avstå från den.
I så fall är nog en mångvarvig potentiometer den form av givare som ger mest för ansträngningen.

14 effektiva bitar i upplösning ger 6-8 Hz som inkrement vilket borde räcka. Det blir även rätt enkelt att driva en linjär skala.

73/
Karl - Arne
SM0AOM
 
SM7EQL said:
Elektrokit har en billig encoder som ger 1024 pulser per varv.
http://www.electrokit.com/rotationsenkoder-1024-p-v-kvadraturutgang.49371
Jag vet inte om det finns encoders som lämnar fler pulser än så här till överkomliga priser. Annars går det ju att medelst kugghjul växla upp pulsgivaren med faktor 2...2,5
Click to expand...

Mycket bra pris för 1024 p/v. Jag har letat men hittar inget bättre.
Uppväxling med kugghjul kräver låg friktion och glappfri koppling. Fjäderanspända kugghjul med stor uppväxling blir inte friktionsfria.
Kugghjulen måste dessutom ha ganska stor diameter för att minimera friktionen.
Om man utgår från electrokit-encodern behöver man inte växla upp så mycket så det borde kunna bli ganska bra.
Hela detta arrangemang med växlar o dyl lämpar sig nog bättre för en stationär rig anser jag.

Om man avser använda Minima som en portabelstation får man nog acceptera enklare lösningar.
Att kunna ställa in rätt frekvens med en encoder som styr en Si570 och dessutom kunna läsa av rätt inställd frekvens på en display får nog anses vara tillräckligt för en så enkel apparat.
Hur får man till det med en frisvängande VFO med en enkel skala.

...... jag gillar också den analoga känslan så det vore trevligt om den gick att trolla fram.
 
Är inte den typen av givare avsedda att rotera med ett lägsta varvtal och därför inte användbara i detta sammanhang?
 
GLD skrev; "Om man avser använda Minima som en portabelstation får man nog acceptera enklare lösningar.
Att kunna ställa in rätt frekvens med en encoder som styr en Si570 och dessutom kunna läsa av rätt inställd frekvens på en display får nog anses vara tillräckligt för en så enkel apparat. Hur får man till det med en frisvängande VFO med en enkel skala."
----

Rent tekniskt så räcker det med möjligheten att kunna ställa in frekvensen på 100 Hz när eller bättre. Större resp mindre steg ändras med en funktionsknapp utan att konstruktionen blir mer komplex. En RIT på mottagaren är också ett plus samt en display för att läsa frekvensen ett måste. Ovanstående "fullt tillräckliga" MINIMA-lösning ger dock ingen särskilt imponerande körkomfort och radiokänsla. Skall radion byggas för att vara en minimalistisk radio med så få komponenter som möjligt och bara användas sporadiskt någon enstaka gång så må det vara hänt.

Jag kikade i databladet på encodern TLH länkade till. Om jag fattar rätt så drar encodern 9A i uppstart (kort puls) och sedan 70 mA i drift. Har inte lusläst texten men bortsett ifrån det så verkar det vara en fin sak.

En frisvängande VFO med enkel skala kan realiseras ganska lätt med en liten nätt vridkondensator och en handfull komponenter som byggs in i en liten skärmad box av något slag. Storlek utan vridkondensator 10 x 10 x 10 mm kanske. Frekvensvalet kan diskuteras. Det måste bli frågan om en VFO på en tillräckligt hög frekvens för att spegelfrekvensdämpningen inte skall bli allt för dålig men inte så hög att det blir svårt att få den temperaturstabil. I de flesta "traditionella" sändarna/mottagarna var c:a 5 MHz ett vanligt val men det finns exempel på VFO-frekvenser högre upp i KV-området. Hur som helst så krävs det att VFO-frekvensen blandas till resp amatörband och även om Si570 med tillhörande uPc kan användas för att generera fasta injektionsfrekvenser som ersättning för de sk bandkristallerna som användes förr så tycker jag det blir en tveksam och komplicerad lösning med många nya problem som måste lösas. Ytterligare ett steg tillbaka till det gamla tänket med 5 MHz VFO och en kristall per amatörband är då inte långt borta och det blir sannolikt en enklare lösning att skippa det moderna och hålla sig till kristallerna och nöja sig med en mekanisk skala som i sitt enklaste utförande kan vara en pilratt direkt på VFO-vridkondensatorn som utan extra utväxling täcker 180 graders vridvinkel.

Nej det blir inte bra. Lösningen ligger nog fortfarande i en "Arduino" eller annan MCU/uPc som styr en Si570 alt DDS-krets. Här får man enkelt alla band och en mängd användbara funktioner och finesser. Sedan står valet mellan en högupplöst encoder och en mångvarvig potentiometer. Båda relativt stora och dyra. Om man vill att apparaten skall täcka hela amatörbanden från bandkant till bandkant så tror jag vi kan glömma potentiometerlösningen tillsammans med analogingången på Arduino. En encoder blir då mer flexibel. Men om man begränsar kravet till att enbart täcka telegrafidelarna som är 100 kHz så kan potentiometern med koppling till en mekanisk skala bli en elegant och väldigt användarvänlig lösning. Den största fördelen är enkelheten att koppla på en synkroniserad mekanisk skala. Möjligen får man tumma lite på inställningskänslan då ett svänghjul med tillräcklig massa kanske väger för mycket och tar för stor plats i en portabelstation där låg vikt och volym står högt på prioritetslistan.

Går det att använda Arduinos analogingångar (det finns väl flera strycken?) på ett sådant sätt att en mångvarvig potentiometer kan läsas av i fler nivåer än 1024 utan att konstruktionen sväller för mycket?
 
Last edited:
SM7EQL said:
Går det att använda Arduinos analogingångar (det finns väl flera strycken?) på ett sådant sätt att en mångvarvig potentiometer kan läsas av i fler nivåer än 1024 utan att konstruktionen sväller för mycket?
Click to expand...

Att öka på upplösningen hos en 10-bitars A/D m.h.a "dithering" och "decimation" till de erforderliga 14 eller så bitarna är ganska trivialt. Man får bara se upp med att inte processtiden ökar för mycket.

100 kHz per segment eller 10 kHz/varv är nog vad som är mest lämpligt för en apparat av detta slag.
Vill man täcka mera så är det bara att definiera i princip hur många segment som helst.
Inget hindrar att frekvenstäckningen byggs upp så att banden täcks på följande vis:

Segment 0: 160m CW 1800-1900 kHz
Segment 1: 80m CW 3500-3600 kHz
Segment 2: 40m CW 7000-7100 kHz
Segment 3: 30m 10100-10200 kHz
Segment 4: 20m CW 14000-14100 kHz
Segment 5: 17m CW 18000-18100 kHz
Segment 6: 17m CW 18100-18200 kHz
Segment 7: 15m CW 21000-21100 kHz
Segment 8: 15m CW 21100-21200 kHz
Segment 9: 12m CW 24890-24990 kHz
Segment 10: 10m CW 28000-28100 kHz
Segment 11: 10m CW 28100-28200 kHz

En upp/ner-räknare styr vilket segment som är aktivt (=startfrekvensen för segmentet), och denna räknare
har man helst lagrad i icke-flyktigt minne så att man startar med det sist använda.
En LED-siffra skulle kunna visa 0-F eller 16 segment, eller också 4 LED-ar med användning av lite mental binär aritmetik.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Ja det är i sådana 100 kHz segment Johnny gör bandbytena idag. Bara att lägga till nya programrader i koden om man vill utöka. Bandomkopplaren kan vara en 16 läges BCD-vridomkopplare till fyra pinnar på Arduinon. Med en mekanisk vridomkopplare blir man dessutom fri från upp/ner stegningen vid bandbyte och får till på köpet en visuell indikering med pilratten. Snabbt och okomplicerat att byta band.
 
Om den inbyggda 10-bitars A/D:n inte räcker till kan man ju alltid göra som i PEP-meter projektet, använda sig av en yttre A/D med t.ex. 14 eller 16-bitar.
Vilken resistans ska den 10-varviga potten ha för att ge bästa upplösning?
 
Enligt det Bourns datablad som jag hittade har en 100 kohm trådlindad 10-varvig pot den största upplösningen.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
SM7EQL said:
Jag har hittills inte kommit på en enkel lösning där en riktigt bra encoder med många steg kan kopplas/synkroniseras med en mekanisk skala och skalvisare som löper från vänster till höger över skalan.
Click to expand...
För analog visning skulle jag testa att låta ett vanligt R/C-servo styra skalvisaren. Såna servon finns i små dimensioner och de är små och lätta nog att passa i flygande modeller. De har ett hyfsat hållmoment även i strömlöst läge. Tillräckligt för att hålla en visare på plats i alla fall. Dessutom garanterar de ett visst utslag (ofta inom 180 grader) vid en given styrpuls. Processorn behöver bara skicka önskad position till servot och inte hålla reda på dess faktiska läge. Det sköter servot självt.
 
Ja ett servo är en kul lösning som vi haft uppe tidigt i diskussionerna. Fördelen är att processorn kan ställa ut en absolut position på skalan som täcker 0-99 kHz oberoende av vilket band man befinner sig på. Det innebär också att pulsgivare kan användas och att synkroniseringen mellan VFO-ratten vid spänningspåslag sker på elektronisk väg så att säga. Om man vevar vidare på pulsgivaren uppåt i frekvens så kommer servot att dra tillbaka skalvisaren till 0 när 100-strecket passeras osv. Synken tappas dock inte men det kanske blir en del rassel i motorn även vid fininställningar.

Nackdelen med servo är att det kräver mer plats än ett linhjul på VFO-rattens axel i det fall som potentiometerlösningen används. Här kan man ju säga att det är potentiometern som är absolutgivaren och ställer ut position och frekvens mellan 0-100 kHz. Processorn läser av potentiometern och ställer ut frekvensen. Något behov av synkronisering finns inte utöver att se till att skalans gradering följer potentiometerns vridvinkel som troligen är tillräckligt linjär för att också göra skalan linjär. Bygghöjden för en linhjulsbaserad skala begränsar sig till bryt- och linhjulens tjocklek plus någon extra millimeter för visarens frigång.

Jag har ingen praktisk erfarenhet av sådana där små hobbyservon så det kunde vara kul att koppla upp ett sådant till en Arduino för att bilda sig en bättre uppfattning om dess möjligheter.
 
Det beror förstås på utförandet, men generelllt tror jag knappast att ett modernt litet servo tar mer utrymme (volym) än vad som behöver avsättas för en linanordning. Det minsta jag hittade vid en snabb surfning är 18.6 x 7.6 x 15.5 mm och väger 4,5 gram. Det är svårslaget med de flesta konstruktionsalternativ. En fördel med att låta processorn visa frekvensen är att du som användare får återkoppling om vilken frekvens processorn anser att radion ska arbeta på. En annan fördel är att du kan testa dig fram till vilken typ av givare (pulsgivare, flervarvig pot. o.s.v.) som passar dig bäst och det blir enklare att byta. Sedan kan det förstås vara så att du vill ha linsystem direktkopplat till VFO-ratten för känslans skull och då hamnar frågan i ett annat läge.

Tänker du använda radions processor till loggningen med? Vid portabelkörning känns det rimligt med en enda processor för att spara ström. Med KX3:an har du ju inte så myket val utan måste köra dubbla processorer. Nu kan du bestämma helt själv. Jag är lite nyfiken på hur du funderar i det avseendet.
 
4,5 gram för en servomotor är svårslaget och storleken är nog inte heller några problem vid närmare eftertanke.

Nja, jag vill nog hålla isär radioprocessorn för styrning av Si570 och processorn för loggningen som två helt skilda "apparater" med egna funktioner. I alla fall under hela utvecklingsfasen av den nya transceivern. Sett ur strömförbrukningssynpunkt blir det naturligtvis inte optimalt. Möjligen går det att låta radioprocessorn gå i sovläge efter lagom time out. Vid den typ av trafik jag kör så rörs ju inte VFO-ratten alls under långa perioder. En time out på t ex 10 sek med snabbt uppvaknande skulle nog inte störa funktionen märkbart och då borde strömmen/effekten från två processorer närma sig en.

Det kanske inte framgått tydligt för alla läsare att jag i nuläget använder KX3 som radio och loggdatorn som ett stand alone tillbehör utan mer elektrisk koppling än Key Line och inhämtning av frekvens och mode från en kontakt i KX3.

På sikt hoppas jag kunna ersätta KX3 med en helt egen men kraftigt strippad "CW only transceiver" som enbart har de funktioner jag behöver och som blir betydligt mer användarvänlig för min typ av trafik plus att jag av principiella skäl inte trivs med att använda köpegrejor om jag inte "måste". Vi får väl försöka se KX3 som ett nödvändigt ont, under tiden den egna radion tar form. KX3 är dock en förbannat bra radio och en utmärkt experimentplattform för att ha något som fungerar som referens. :)

Om jag varit proffs på programmering så hade jag möjligen valt att använda samma processor för både loggning och radion. Kanske även för styrning av batteriladdaren som du var inne på tidigare. Jag ser fördelarna. Men nu är jag inte bara fullständigt okunnig i programmering utan också totalt ointresserad av att lära mig så mycket som behövs för att klara jobbet helt själv. Jag ser en enormt lång uppförsbacke framför mig och utan ett äkta brinnande intresse så finns ingen anledning att bränna tid på det. Jag trivs bättre med analog radioteknik och finmekanik. Där känner jag mig mer bekväm då jag i princip kan bygga ihop precis vad som helst från scratch med skrot från junkboxen utan att behöva anlita andra. Nåja, ibland tar det emot där också. Men i princip är det så...
 
Last edited:
Har hunnit jobba lite på min Minima. Först att komma underfund med hur man förbereder en "rå" atmega328p tog sin lilla tid.
Upplever att Atmel världen är lätt anarkistisk jämfört med Microchip, tänker närmast på den uppsjö av varianter av debuggers
och programmerare. Nåväl det löste sig till sist.

Min till "rotary encoder" ombyggda stegmotor styr nu VFOn. Den är "interrupt on change" baserad, har skrivit om delar av koden för att
anpassa till den. Är rätt nöjd men lite finlir för att hitta rätta gränserna för snabbstegning återstår.
 
Last edited:
You must log in or register to reply here.
Back
Top