Новости Форум Ссылки Статьи Карты О сайте Аппаратура Программы Частоты Узлы и шэки

Контроллер антенных редукторов для связи через спутники

01. Рассмотреть

Контроллер антенных редукторов для связи через спутники разработан и изготовлен на базе Game Pad игровой консоли XBOX.

Да, конечно, существует довольно много промышленных устройств, которые наверняка лушче, чем представляемая вашему вниманию конструкция. Но соотношение цена/возможности, тоже имеет некоторый смысл.

Итак имеем следующую задачу: нужно построить максимально дешёвую систему для автоматического позиционирования антенн для радиолюбительской связи через спутники.

Вариантов решения может быть несколько:

1. YAESU G5500 + PIC controller
2. Любые редукторы + EA4TX controller
3. Собственный контроллер + Редукторы
4. Что-то ещё

После небольшого исследования, я пришёл к выводу, что в качестве контроллера вполне можно использовать GamePad от игровой консоли XBOX. И вот почему:

1. GamePad имеет «на борту» два аналоговых джойстика, и два аналоговых триггера. Каждый джойстик реализован на двух потенциометрах, т.е. если потенциометр установить на редуктор поворота антенны, то можно считать положение антенны.
2. GamePad имеет два выхода на вибрационные моторы, т.е. как минимум два выхода присутствуют. Для управления двумя редукторами, нам необходимо минимум четыре выхода. Поскольку выходы аналоговые, то используя простую схему на компараторах, можно из двух аналоговых выходов сделать четыре цифровых.
3. GamePad имеет USB интерфейс. Очень удобно! Многие современные компьютеры сейчас не имеют COM-порт, зато с USB - нет проблем.
4. Стоимость. Оригинальный Microsoft GamePad для XBOX стоит $20, за $14 можно купить новый, но не оригинальный. Или ещё лучше - спросить у знакомых, может у кого-нибудь есть убитый играми с работоспособной электроникой.

Редукторы

Я использовал идею NA1DB, описанную здесь: www.dougbraun.com/rotor_mod.html. Картинки сами за себя говорят: www.dougbraun.com/pix/rotorpix/

Редукторы были приобретены здесь: www.summitsource.com

и это была ошибка. Сами редукторы я потом нашёл на радиорынке по $10 за штуку.

Качество самих редукторов, это отдельная история, но для дешёвой антенной системы вполне сгодится! Зато я использовал корпус и кое-какие детали от оригинального контроллера. (Кстати оригинальный контроллер сделан на 8031 кристалле, в принципе можно было-бы сделать всё на нём, но идея-то использовать GamePad!).

Контроллер

Контроллер состоит из двух частей, собственно X-Box GamePad и небольшого интерфейсного модуля. Сигнал с выхода GamePad на вибромоторы поступает на вход Х1 или Х3 интерфейсного модуля и преобразуется в постоянное напряжение детектором на компараторе U1.1/U1.3. С выхода буферного каскада U1.2/U1.4 постоянное напряжение, поступает на вход двухпорогового компаратора U2.1,U2.2/U2.3,U2.4. Пороги срабатывания компараторов регулируются подстроечными потенциометрами R11, R12. Для предотвращения одновременного срабатывания двух реле в канале, используется схема защиты на элементах D1.1, D1.2/D1.3,D1.4. Тип реле и схема коммутации зависит от типа моторов редукторов.

02. Принципиальная схема контроллера

Потенциометры обратной связи подключены вместо левого джойстика GamePada. Правый джойстик используется для ручного управления антеннами.

03. Рассмотреть	04. Рассмотреть

Драйвер

С железом закончили. Теперь о том как это всё подключить к компьютеру и вообще заставить работать. В основу драйвера легли двa Open Source проекта.

1. XBCD драйвер для XBOOX GamePad. Вся информация вот здесь: www.redcl0ud.com/xbcd.html#download
2. My DDE client для программы Orbitron. www.stoff.pl/downloads.php

Настройка

После того, как все собрано, прежде, чем подключить питание редукторов, необходимо настроить пороги компараторов. Делается это так:

1. При подключенном USB коннекторе rегулируя R11, R12 переведите все реле в состояние “OFF”
2. Запустите VB_Rotator.exe и кликните на закладке “Setup”
3. Установите флажок “Setup Values”
4. Перемещая движок “Azimuth” или “Elevations” добейтесь надежного отключения обоих реле в канале, после чего кликните на кнопке “Set” для команды “Off”
5. Таким же образом подберите уровень для команд “Left On”, “Right On” и “Up On”, “Down On”
6. После того, как пороги срабатывания реле установлены, снимите флажок “Setup Values”, контроллер перейдет в состояние “STOP”
7. Для того, чтобы запомнить настройки, кликните на кнопке “Apply”

05.

Теперь можно подключить питание редукторов и проверить всю систему в работе.

Кликните на закладке “Rotators”. Программа может работать как DDE-клиент для программы “Orbitron” так и в режиме ручного управления антенами. Для перевода в ручноой режим можно снять флажок “Autotrack” или использовать кнопку джойстика. Белая точка на индикаторе обозначает текущуя позицию антенн, синяя – позицию спутника и красная – позицию джойстика в ручном режиме. Кроме того можно установить антены в определеннуя позицию, установив флаг “Set position” и пермечая джижки “Sat Elevation” и “Sat Azimuth”. Кнопка 'Park Rotators’ устанавливает редукторы в позицию 0/0.

06.

Чувствительность датчиков позиции редукторов можно регулировать параметром “DeadZone” на закладке “Sensors”.

07.

Поскольку за основу программы взят драйвер XBCD, то потенциально к одному компьютеру можно подключить до четырех таких контроллеров, чего я пока не пробовал, но оставил эту восможность в программе. Кроме того есть возможность сохранять варианты настроек во внешнем файле.

Ссылки: 1) Файл принципиальной схемы в формате DipTrace - rotator.dch [ 52 KB ] ; 2) Файл программы управления редуктором для программы ORBITRON - vd_rotator.exe [ 565 KB ]

ПРИМ: Данную конструкцию с успехом можно использовать при работе в моде APRS через радиолюбительские спутники и МКС.

...

[ 06.09.2006 7:58 ] Updated Корректор: UR3IRS
[ 05.09.2006 ] Владимир KI6BLP