Ismerjük meg a gyömrői Remetét!

gyomroiremete

A bejegyzés szerzője HG5BVK Karesz bvk

Blogunk szerkesztője Viktor az egyik bejegyzésében enyhe célzást tett arra, hogy jó lenne többet tudni a REMETE rendszerről.  Vettem egy nagy levegőt és megpróbálom felidézni azt az utat, ami elvezetett a mostani állapothoz.

A rendszer fejlesztése szorosan összefügg a saját QTH-m fejlesztésével, az egyik helyen elért eredményeket hamarosan átvittem a másik helyre.  A mára már lényegtelen események időpontjainak felidézése a háttértárolókon lévő mentések alapján történik. A fényképek elkészítése sem egyszerű, hiszen a régi dobozokból az alkatrészek felhasználásra kerültek és csak a roncsok maradtak fenn.

A fejlesztésekhez igen sok mechanikai feladat társult. Ezek elvégzéséről 5MA Laci gondoskodott.

Elsőként a jelenlegi helyzetet ismertetem, majd az érdeklődők végigkövethetik, hogyan jutottunk el ideáig.

Jelenlegi állapot

Klubunk jelenleg az alábbi eszközöket használja:

Adóantennák:

  • 6 sávos vertikál (160m, 80m CW, 80m SSB, 60m, 40m, 30m),
  • 5 sávos SPIDER BEAM (20m, 17m, 15m, 12m, 10m),
  • 3 sávos QUAD (20m, 15m, 10m),
  • 3 sávos WARC dipól (30m, 17m, 12m),
  • 2 elemes QUAD (40m)
  • Dipol (160m, 80m CW, 80m SSB, 40m),
  • Vertical (20m),
  • TEST bemenet (nincs sávhoz kötve).

Vevőantennák:

2 Beverage (JA, W).

Forgatók:

Forgatók száma: 4.

Az egyes sávokhoz tartozó antennákat az Antenna oszlop választó, a Vevő antenna választó és számtalan segédrelé választja ki. A vezérlést a REMETE dobozka látja el.

A REMETE egy mikrovezérlővel rendelkező, internetes protokollal vezérelhető dobozka. Jelenleg 48 bit párhuzamos, programozható, optocsatolós kimenettel, 4 optocsatolós bemenettel és négy relés kimenettel, valamint 3 forgatóvezérlővel rendelkezik.

A jelenleg használt funkciói (részletesebb leirás a történelmi áttekintésben):

  • Tápfeszültség kapcsolás (Rádió és Antenna rendszer, végerősítő),
  • Antenna oszlop választó vezérlése (Antennamátrixon keresztül),
  • Vevő antenna választó vezérlése (Antennamátrixon keresztül),
  • Forgatók vezérlése (2 forgató direktben, kettő átkapcsolással).

A rendszer az alábbi részekből áll:

  • Tápegység
  • Antenna torony választó.
  • Vevő antenna választó,
  • Antenna mátrix.

Tápegység :

a_tápegység

 

 

A tápegység 4 áramkört tud kapcsolni.

 

 

Antenna torony választó:

toronyválasztó

Ez az egység választja ki az adott tornyot. Egy toronyhoz több antenna is tartozhat, azok közül a helyszínen lévő relék választanak.

koaxok

Vevő antenna választó:

Az antenna rendszerbe 6 Beverage antenna van tervezve, ebből jelenleg kettő van kész:  JA és W irányú.

rx_ant_valaszto

Antenna mátrix:

Az Antenna mátrix a REMETE és az Antenna oszlop választó valamint a Vevő antenna választó között helyezkedik el. A létét az indokolja, hogy így a REMETE doboztól távol tudjuk tartani a nagyfeszültséget, a nagyfrekvenciát, és valamennyire védjük egy esetleges villámcsapás hatásától. A mátrix 2 helyről vezérelhető: a REMETE dobozból és végszükség esetére egy Yaxley-tárcsás kapcsoló egységről.

ant_matrix_kapcs

Az Antenna mátrixban a relék mellet LEDek találhatók, ezáltal a helyes működés könnyen ellenőrizhető.

A mellékelt képen látszik, hogy a RQ oszlop van kiválasztva, amelyiken a 3 sávos Quad van elhelyezve és a lehetséges sávokon belül a 28 MHz-et használjuk.

ant_matrix

Az Antenna mátrixszal  jelenleg 25 adó- és 6 vevőantenna konfiguráció van kialakítva. A mátrix jelenleg 32 relét tartalmaz és amint a fenti képen látható egy-egy antenna kiválasztásához néha több relét is meg kell húzni.

Az antennákhoz tartozó konfigurációt a REMETE dobozban lehet programozni.

A régi vezérlő programmal az antennák csak szekvenciálisan voltak választhatóak, ami elég körülményes volt. Azon kezdtünk el gondolkozni, hogyan lehetne csinálni egy antennaválasztó táblát. Szerencsére a nyár közepén vettünk néhány DREAM7 tipusú tabletet. Nem egy nagytudású eszköz, de kiválóan alkalmas a feladat végrehajtására.

A Tablet képernyője:

tablet

A program induláskor bejelentkezik a REMETÉ-hez és azonosítja magát. Ha a REMETE elfogadja azt, üdvözlő üzenetet és azonosító stringet küld.

A PC-s programhoz képest a különbség csupán annyi, hogy itt először ki kell választani a forgatót, utána lehet vezérelni.

A PC-n futó távvezérlő program az alábbi képernyővel rendelkezik:

 

program_s_shot

A bejelentkezés a Connect gombbal történik és ehhez hívójel és jelszó szükséges. Ha a bejelentkezés sikeres, a REMETE a Chat mezőben üdvözli a felhasználót és azonosítja magát.

A program kezelése roppant egyszerű.

Először be kell kapcsolni az antennarendszert, és ha kell, a végerősítőt. A bekapcsolt állapotot a piros szín jelzi.

Az adóantennáknál ki kell választani egy sávot. Ekkor a program megjeleníti az adott sávhoz tartozó antennákat, a kezelő ezek közül választhat.

A vevőantennáknál egyszerűen rá kell kattintani a megfelelő gombra.

A kiválasztott antennák azonosítóját a REMETE visszaküldi.

A REMETE elkészítése idején 3 forgatót használtunk, így a dobozka is csak ennyit tud vezérelni. Időközben egy negyedik forgató is felhasználásra került, ennek a működtetése átkapcsolással történik.

atkapcsolo

Az átkapcsoló állását a kliens oldal felismeri és annak megfelelően változtatja a kijelzést.

A forgatók gombokkal vezérelhetők (UP, DOWN, STOP). A parancs elfogadását a státuszjelen láthatjuk. Ha a forgató elakad, vagy végkitérésbe ér a REMETE 6 másodperc után leveszi a vezérlést és a státuszban visszajelzi az elakadást. Ha az irányszög körébe bekattintunk, a program azt parancsnak veszi és pozícióra állítja az antennát.

asztal

Tömören összefoglalva ennyi ismeret bőven elegendő a kevesebb technikai érzékkel rendelkező operátoroknak. A következőkben egy kis történelmi áttekintés és részletesebb technikai jellegű leírás következik.


A kezdetek

Néhány szót önmagamról

1990-ben kaptam adóengedélyt, akkoriban FM és Packet módban rádióztam. Majd hosszú kihagyás után 2007-ben a nőnapi versenyen kezdtem el újra dolgozni egy FT-736-os rádióval. Leginkább URH-n rádiózok, ott is gyűjtögető módban. 8 év alatt több mint 15000 versenyösszeköttetést csináltam.

Az 1970-e évek vége óta programozok 8080, 8085 (ez volt a kedvencem) assembly, majd sokáig PC assembly, Visual Basic, C builder, PIC vezérlők assembly nyelveken koptattam a billentyűzetet. Manapság VB6, ha rávisz a kényszer C Builder, és a PIC mikrovezérlőkhöz C nyelven programozok.

Készülvén a nyugdíjas évekre elkezdtem megírni egy logozó programot és ez  a program együtt fejlődött a hardverrel.

OTTHON:CONTROLLER-V0

A versenyek során elég korán azt tapasztaltam, hogy nem elég csupán keresgélni, ahhoz viszont nem volt kedvem, hogy órákon keresztül  mikrofonnal hívjak, így elkészült a CONTROLLER-V0 dobozka.

v_0_doboz

A kísérletek során kiderült, hogy mind a hang be- és kimenetet, mind a PTT-t galvanikusan le kell választani a laptoptól. Akkoriban a laptopokon még volt nyomtató kimenet, így a dobozka vezérlése azon keresztűl  történt.

A képen jól látszik a dobozkészítésben való jártasságom. Az előlapon a mikrofoncsatlakozó látszik, a LED-ek jelezték a vezérlő állapotát (VÉTEL, ADÁS MIKROFONRÓL, ADÁS HANGFÁJLBÓL. A hangfrekvenciás leválasztást egy transzformátor végezte.

af_trafo

A doboz belsején látszik, hogy a hangforrás választása és a vezérlés leválasztása REED relékkel történt.

doboz

A megoldás ugyan nem volt tökéletes, hiszen a mikrofon/PC váltáskor az egyenfeszültségű ugrás miatt volt némi kattanás, de ezt a vezérlő program kapcsolási késleltetésekkel el tudta tüntetni.

Ekkor már tudtam hangfájlból hívni és ez igen komoly előrelépésnek számított.

OTTHON:CONTROLLER-V1

Jobban megismervén a PIC mikrovezérlő családot, hamarosan elkészült a CONTROLLER-V1. A nyomtatott áramköre házi gyártmányú és „kétoldalas” volt. Ez már USB porton keresztült volt vezérelve. Az USB-s táplálás előnye, hogy van 5V tápfeszültség, hátranya viszont, hogy a port igen sértődékeny és a HUB-ok sem szeretik a nagyfrekvenciát. A CONTROLLER-V1-et közvetlenül a PC-be kellett bedugni. A mikrokontroller PIC18F4550. Itt már nincs mechanikus alkatrész, a mikrofon/PC hang keveréssel volt megoldva.

v1_control

Akkoriban AR-300-as forgatót használtam. Aki nem ismerné, itt nincs visszajelzés, a pozíciót a forgási időből lehet kiszámolni. Pontatlan ugyan, de ez kompenzálható időszakonkénti hitelesítéssel (0 fokra forgatással). A CONTROLLER-V1 már tudta vezérelni a forgatót, persze ehhez kellett egy megfelelő interface is. A logozó program az adatbázisából feladta az ellenállomás QRA kockáját, ebből irányt számolt. Egy kattintás és a forgató már irányba fordult. Az alábbi kép a forgató illesztőt mutatja.

forg_illeszto

Ez idő tájt merült fel a klubban a távvezérlés gondolata. Akkoriban a klub 3 darab Yaesu-2800DXC forgatóval, és szerényebb antennakészlettel rendelkezett. Körbenézve a lehetőségeket vevőként az FT857D-t választottuk. A HRD program leírásából kiderült, hogy a rádió memóriáját szabadon lehet olvasni, illetve írni.

Szerverként egy PC-t használtunk, a perifériák USB porton kapcsolódtak hozzá. A forgatók leillesztésére elkészült a VEZÉRLŐ kártya.

CLUB:VEZÉRLŐ kártya

A Yaesu-2800DXC forgató 3 vonalon vezérelhető:

  • Forgatás fel,
  • Forgatás le,
  • Forgási sebesség.

A pozíciót egy negyedik vonalon adja vissza.

usb_ant_vez

A VEZÉRLŐ kártya lelke egy PIC18F2550 mikrovezérlő és rendelkezik mind RS232, mind USB-s felülettel.  A két felület teljesen egyenértékű, a kapott parancsokra a válasz ott történik, ahonnan a parancs jött. Ez a teszteléshez igen jól jött. Négy LED található a kártyán, a két sárga az USB státuszt mutatja, a másik kettő program-specifikus. A továbbiakban ez a kártya szolgált alapul a különböző eszközök kezeléséhez.

A kártya programja vezérelte a forgatót. Kiolvasta annak a pozícióját, kiszámolta az irányszöget és kérésre azt továbbította a szervernek. A kártya parancsokat is elfogadott (UP, DOWN, GO, stb.), pozicióra vezérelte a forgatót. A visszaadott riportban az aktuális szögértéken kívűl szerepelt a forgató státusza (ÁLL, FELFELÉ FOROG, LEFELÉ FOROG, ELAKADT) is. Az ELAKADT állapot – melyet a LEDek villogása is mutatott – akkor állt elő, ha a szögérték 6 másodpercig nem változott. Ekkor a kártya lekapcsolta a vezérlést. A 2800-as forgási sebessége szabályozható, így pozícióra küldéskor a kártya maximális, majd a cél előtt 10 fokkal minimális sebességre kapcsolt.

Az FT857D-t 5V-s feszültséggel lehetett vezérelni így a VEZÉRLŐ kártya kapott egy leányka-kártyát.

vez_kartya

Az antennák kiválasztására készült el a REMOTE-V1 dobozka.

CLUB:REMOTE-V1

remote_v1

A doboz soros vonalon volt vezérelve és tartalmazott egy 7 tranzisztorral kapcsolt párhuzamos kimenetet. Saját menüje volt, amelyből jól tesztelhető a működés.

remote_v1_1

Itt kell megemlíteni, hogy a vezérlő dobozok párhuzamos kimenetei és az antennákat kapcsoló relék közé mindig bekerült egy relésor. Ennek érintésvédelmi és nagyfrekvenciás okai voltak.

 

ELKEY adó/ELKEY vevő

 

A következő feladat a billentyűzés biztosítása volt. A kliens oldali ELKEY adó és a szerver oldali ELKEY vevő programok a már korábban ismertetett VEZÉRLŐ kártyára lettek telepitve. Az ELKEY adó kártya paraméterei a helyi  programmal állíthatóak. A sárga LED-k az USB státuszt, a piros a PTT-t, a zöld az adatáramlást  indikálja.

cw_1 cw_2

FT857D

A hardver fejlesztésével párhuzamosan készült a kezelő program a <REMOTE by HG5BVK>.  Ez a program kapott egy új funkciót, amellyel fel lehetett térképezni az FT857D készülék memóriájat. A képen a feldolgozó program képernzője látszik. Látható, hogy az AGC FAST funkciót a vevő 2 bájton tárolja.

progi

Ez egy elég aprólékos munka, de a végén szinte megjelent a készülék belseje.

Sajnos a szerver oldali program képernyőjét valós körülmények között már nem tudom megmutatni.

schreen_shot

A program tartalmaz néhány mezőt:

LOGIN: Bejelentkezés.  Ez a mező cserélődik a parancs gomboknak megfelelően.

mezo1 mezo2 mezo3

A jobb oldalon lévő konfigurációt egy fájl tartalmazta.

FT857 mező: A két VFO adatait, a készülék fontosabb kapcsolóit és paramétereit tartalmazza.

Forgató mező: A három (ekkor még ennyi volt) forgató irányszögét és státuszát mutatja.

Antenna mező: Az antennák két csoportba lettek szervezve, közülük szekvenciálisan itt lehet választani.

CW mező: A helyi ELKEY adó innen vezérelhető. A Send mezőbe beírt karaktereket az ELKEY vevő küldte ki a vevőre.

Lassan összeállt a rendszer, de nagy hátránya volt, hogy a szerver szerepét betöltő PC-nek állandóan be kellett lenni kapcsolva. A probléma kiküszöbölésére elkészült a POWER egyseg.

CLUB: POWER

A POWER dobozzal kezdődött el az internetes protokoll használata.  A lelke egy PIC18f66J60-s mikrokontroller.

A doboz sajnos már csak darabokban létezik. Saját menürendszere volt, az állapotokat az előlapi LED-ek mutatták.

regi_doboz

A belsején látszik, hogy 3 relékimenettel rendelkezik, ezek kapcsolták a feszültségeket kapcsoló reléket. A kapcsolt feszültségek vissza lettek vezetve az optocsatolós bemenetekre és ezek az adatok voltak továbbítva a kliens oldalra.

doboz_belso

Ettől kezdve már csak a POWER doboznak kellett lenni bekapcsolva, az kapcsolta be a többi egységet.

Összeállt immáron a rendszer:

rendszer

A kliens oldali program képernyője:

klienskepernyo

A főbb elemeket tekintve a képernyő megegyezik a szerver oldali programmal, csak kiegészült egy Chat mezővel és egy Admin paranccsal.

A rendszer működése a következő:

  1. Bejelentkezünk a POWER egységhez.
  2. Bekapcsoljuk a szükséges feszültségeket. A parancs elfogadását a Relay sor mutatja, a feszültségek megjelenését a Power soron láthatjuk. Ekkor elindul a SZERVER-PC, melyen egy aprócska program fut. Ez bekapcsoláskor jelzi a POWER egységnek, ha elindult. Ezt a kliens programnál a PC: feliratnál láthatjuk. A SZERVER-PC vezérelte és kérdezgette az FT57D-t.
  3. Láthatjuk továbbá, ha a Kliens-PC megtalálta a helyi ELKEY adót, mert lekérdezi a kártya azonosítóját.
  4. Kezdhetünk dolgozni.

Az Admin gomb megnyomásakor megjelenik egy ablak:

admin

Ha van jogosultságunk, lekérdezhetjük a felhasználókat és kilőhetjük a renitenseket. Itt kapcsoljuk be, illetve ki a tápfeszültségeket. A kikapcsolás első lépésekent a Shutdown gomb megnyomásával lekapcsolhatjuk a SZERVER-PC-t. Amíg a PC le nem áll, nem lehet a programból kilépni.

A hang átvitele az IP-SOUND programmal történt, természetesen galvanikus leválasztással. Az FT857D külön kezeli az analóg és a digitális testelést, így a PTT és az ELKEY bemenet VEZÉRLŐ kártya tranzisztoraival volt kapcsolva.

Akkoriban Gyömrőn még elég gyenge Internet volt, ezért a blokkos tömörítésű SPEEX protokolt választottunk, ami sajna némi késleltetést vitt be a rendszerbe. Ma már dolgozhanánk akár tömörítés nélkül is, de a problémán túllépett az idő.

Az eddig leírtakból gondolom érzékelhető, hogy bár elég kezdetleges volt a rendszer (volt bőven vezeték), de tapasztalatszerzésére mindenképpen alkalmas volt.

CLUB:REMETE (REMOTE-V2)

A tapasztalatok birtokában készült el a REMOTE-V2 kártya, mely egyesítette az eddig ismertetett eszközöket, sőt a programjába átkerült a Kliens-PC vevőkezelése is.  Az alkalmazott mikrovezérlő PIC18F67J60. És ez volt az a pillanat, amikor a készülék megkapta a REMETE nevet.

 

A hardware tartalmaz:

  • 32 kB RAM háttér memóriát,
  • 32 kB EPROM háttér memóriát,
  • 3 darab forgató vezérlőt,
  • 24 programozható, optocsatolós kimenetet,
  • 4 darab optocsatolós bemenetet,
  • 4 darab relés kimenetet,
  • RS232 kimenetet,
  • 5V-os soros kimenetet.

A programja:

  • Saját menüje van, előlapról minden funkció elérhető,
  • Vezérli a forgatókat,
  • Vezérli az Antenna-mátrixot,
  • Vezérli és olvassa a vevőkészüléket,
  • ELKEY automatikával helyi müködtetést is lehetővé tesz,
  • Chat szolgáltatást nyújt,
  • Előlapja távvezérelhető, minden funkció elérhető,
  • Memóriája távvezérléssel átírható.

Az idők folyamán bővült a rendszer, először egy szélessávú lineár végfok került felhasználásra, melyet Laci átalakított távvezérelhetőre és  5KJ Józsi segítségével kapott egy ALC áramkört is.

pa

 

Ha az erősítő be volt kapcsolva, a REMETE a frekvencia függvényében automatikusan váltotta a sávokat. Ez újabb biteket igényelt, így a 24 optocsatolós kimenet 48 bitre bővült. Felhasználásra került még egy negyedik forgató is, ennek kijelzése már csak a 7M-s forgató átkapcsolásával volt lehetséges.

atkapcsolo

 

A Kliens program is ennek megfelelően bővült.

ujkliens

Sikeres bejelentkezés után a program üdvözöl bennünket a Chat mezőben.

A program segíti a helyes működés ellenőrzését, itt láthatóak például a REMETE és a Kliens-PC közötti csomagok:

csomagok

Ha van jogosultságunk, a Service gomb megnyomásával bejelentkezik az oldal:

bejel

Ha engedélyezzük a Display működését, megjelenik a REMETE előlapja és a nyomógombokkal navigálhatunk.

A Memory read mezőben láthatjuk a REMETE háttér memóriájában lévő adatbázist. Itt például a TX antennák konfigurációját latjuk.

Korábban esett szó a kiegészítő eszközökről, az Antenna Mátrixról, az Antennaoszlop választóról, a Vevőantenna választóról, a tápellátásról és persze az antennákról. Ezek az eszközök is folyamatosan fejlődtek, a naprakészségükről 5MA Laci, illetve vezetésével a klub állománya gondoskodott.

Az FT857D szerény képességei és a hang késleltetés miatt a klub úgy döntött, hogy lecseréli azt. Mostanság a REMETE képességeiből csak az antennakezelés és a forgatók kezelése van kihasználva. A többi funkció ki van kapcsolva. És ezzel el is értünk a cikkünk elejés ismertetett Jelenlegi állapothoz.

Utóirat:

Az összeszedett tapasztalat alapján elkészült a Controller-II kártya, amit otthon és a verseny QTH-n használok. Az FT857D legfontosabb adatait pedig egy Tableten jelenítem meg.

control2_1

Controller-II és az AR300 forgató interface.

control2_2

Controller-II belseje,

És végül a Tablet:

tablet2

Remélem a fentiek hasznos ismereteket nyújtottak. Talán látható, mit hogyan lehet és mit hogyan nem szabad megvalósítani.

Budapest, 2016-01-19.

73’s de HG5BVK/HG7G

 

One thought on “Ismerjük meg a gyömrői Remetét!

  1. Nagyon szép munka. Csak gratulálni lehet.

    Sok sikert kívánok hozzá!

    Vy73! Gyula HA5HU

Hozzászólás a(z) Regály Gyula bejegyzéshez Kilépés a válaszból

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük