Con PIC 16F84 o PIC 16F628, rapporto punto-linea regolabile, velocità regolabile, cicalino per l'autoascolto, comando RTX selezionabile tra Open-Collector o Relè, regolazione volume nota e modalità Iambic
keyer e ft-817
PREMESSA
Ecco un piccolo progetto di facile realizzazione per tutti i radioamatori.
Non è che servisse proprio la realizzazione di un keyer elettronico, ce ne sono tanti in giro, e poi oramai quasi tutti gli apparati moderni lo hanno entrocontenuto e regolabile in velocità.
In effetti però, pensandoci bene, se è verosimile che in quasi tutte le stazioni ci siano apparecchi già dotati di questo dispositivo, la maggior parte di noi ha almeno un altro piccolo o medio apparato un po datato a disposizione nella propria stazione.
Solitamente quest’ultimo è il meno usato ma quello a cui siamo più affezionati.
Vuoi perché rispecchia la linea di quando eravamo più giovani e ci ricorda bei momenti, vuoi perché è comunque un buon apparecchio e anche a venderlo non ci si ricaverebbe un gran chè.
Senz’altro interesserà anche chi, come me, ha bisogno di un po di “ripasso” visto che il circuito in questione è dotato di un generatore di nota e mini altoparlante così da potersi allenare anche senza la radio collegata.
E allora, se avete un tasto a palette e siete ancora affezionati a questa radio, se volete allenarvi o se semplicemente vi piace il cw, o ancora se volete utilizzarlo con un buon tasto a palette in modalità IAMBIC, allora questo è il progettino che fa per voi.
La Logica di Funzionamento
Il gestore della logica di funzionamento è un microcontrollore della famiglia PIC.
In questo progetto potete utilizzare un PIC 16F84 oppure un PIC 16F628 a vostro piacimento. La piedinatura è identica ma a parte la memoria di programma utilizzabile più capiente, il 628 si distingue per una caratteristica fondamentale: la possibilità di lavorare con il quarzo interno. Montando quindi tale dispositivo, non dovrete montare né il quarzo, né i 2 condensatori C1 e C2. Bello no?
Il PIC 16F84 è ormai in disuso e il 628 è un’ottima alternativa. E’ naturale che se ne avete ancora qualcuno inutilizzato nel cassetto, è arrivato il momento di farlo lavorare.
L’obiettivo posto è quello di creare un keyer che avesse la velocità regolabile, che avesse il rapporto punto/linea regolabile, che potesse pilotare qualsiasi apparato e che avesse un cicalino per l’autoascolto per potersi allenare anche senza apparato.
All’accensione il microprocessore seleziona le linee di ingresso ed uscita ed esegue immediatamente il programma. Il settaggio iniziale è con il peso della linea pari a 3 che significa che la linea è lunga esattamente tre punti.
Il diodo led D1 si accende a conferma che il rapporto è 1:3.
Sono previsti quattro differenti pesi, quindi ce n’è per tutti i gusti. In particolare la sequenza è 1:2,6 poi 1:3 poi 1:4 poi 1:4,5.
I due led D1 e D2 ci indicheranno lo stato del rapporto punto-linea che sarà rispettivamente off-off , on-off, off-on , on-on . In tabella 1 è spiegato meglio il funzionamento.
Tabella 1
D1 D2 Rapporto Note
Off Off 1:2,6 1 linea equivale alla lunghezza di 2,6 volte la lunghezza del punto
On Off 1:3 1 linea equivale alla lunghezza di 3 volte la lunghezza del punto
Off On 1:4 1 linea equivale alla lunghezza di 4 volte la lunghezza del punto
On On 1:4,5 1 linea equivale alla lunghezza di 4,5 volte la lunghezza del punto

 

Il pulsante serve proprio per la variazione del rapporto. Basta infatti premerlo in sequenza per ottenere il rapporto desiderato.
La variazione di rapporto, anche se non serve in pratica, può essere eseguita anche durante la trasmissione. C’è solo pazientare una manciata di millisecondi in più in quanto si deve necessariamente attendere il termine della trasmissione in corso.
E’ stato previsto il potenziometro R4 per la regolazione del volume del cicalino in modo che ognuno possa decidere se usarlo o meno. Difatti, in genere, gli apparati, alla pressione del tasto, emettono già una nota udibile attraverso l’altoparlante stesso della radio e quindi risulterebbe inutile il ripetersi della nota del nostro circuito. Nel caso invece si utilizzasse il circuito per allenarsi alla trasmissione senza andare in radio, il potenziometro renderà udibile la nota alla pressione del tasto.
Il potenziometro R10 invece serve per gestire la velocità di esecuzione dei punti e di conseguenza la relativa velocità delle linee.
La rete R10 , C7 stabilisce una costante di tempo che interessa l’ingresso RB6 del micro. Il programma ricava la costante di tempo e la trasforma in un numero che è utilizzato per determinare la lunghezza del punto (dot).
Combinando opportunamente tale valore con una costante determinata dalla scelta del rapporto punto-linea, fatta col pulsante SW1, possiamo determinare la lunghezza della linea (dash).
Per determinare i valori di C7 e R10 mi sono avvalso di una piccola demoboard autocostruita e ho inviato ad un display i valori letti così da ottimizzare la rete RC.
Il generatore di nota è un oscillatore comandato dal famoso NE555. I valori di R9 e C8 determinano la frequenza di oscillazione che quindi è modificabile a vostra discrezione.
Ad “orecchio” i valori di circuito fanno sì che la nota emessa, seppur ad onda quadra, sia gradevole per le normali operazioni di allenamento.
L’uscita RB5 del micro è utilizzata per comandare esternamente il ricetrasmettitore il che avviene tramite Q1. Un FET BF-170 che garantisce una buona velocità di transizione.
Attraverso il Dip-Switch SW2 è possibile stabilire se usare l’uscita diretta del FET oppure se utilizzare il Relè K1. La scelta è strettamente dipendente dal tipo di RTX da connettere. E’ probabile che l’uscita a relè dovrete utilizzarla per pilotare i vecchi apparati e l’uscita diretta è compatibile per quelli più moderni.
In ogni caso, potete lasciare inseriti su ON entrambi gli switch di SW2 senza che il circuito ne risenta ed utilizzare solo quello che vi serve.
Il Circuito
In Fig. 1 è visibile lo schema elettrico del circuito in questione.
schema elettrico keyer
L’alimentazione del circuito è garantita dai 5Vdc stabilizzati da U3, il classico 7805 che preleva la sua alimentazione dai 12Vdc del vostro alimentatore o di un piccolo adattatore a 9Volt di recupero dai vostri cassetti. Infatti, come visibile dallo schema di Fig. 1, all’ingresso non ci sono raddrizzatori e trasformatori ma si assume che l’alimentazione arrivi già bella e fatta.
La rete R5 e C5 garantisce invece il reset al PIC e consente l’avvio del programma una volta stabilizzata l’alimentazione. Ai pin 15 e 16 del PIC invece è connesso un quarzo da 4 Mhz per il clock del micro. Da notare i 2 condensatori da 15pf ai capi del quarzo e con riferimento a massa. Nel caso utilizzaste il PIC 16F628 non dovranno essere montati sia i condensatori che il quarzo.
Proprio al quarzo è legata la base dei tempi a cui il chip “gira” e i tempi di esecuzione delle routine di ritardo per il calcolo delle lunghezze dei punti e delle linee.
Cambiando il quarzo, cambieranno quindi anche le lunghezze dei punti e conseguentemente delle linee.
I 4 Mhz ed il relativo programma garantiscono il mantenimento delle caratteristiche del nostro keyer e hanno facilitato la programmazione anche perché ci semplificano i conti:
la velocità di esecuzione del programma del micro difatti è pari alla frequenza del quarzo diviso 4 , quindi 1 Mhz.
In questo caso, per semplificare il ragionamento, generare un ritardo di 1 secondo equivale a contare fino a 1000. Poco da dire invece sul circuito del generatore di nota: un NE 555 che con pochi componenti annessi, svolge la sua funzione senza troppo disturbo.
Una sola nota va detta: il segnale di comando del 555 è il medesimo utilizzato dal Fet per la trasmissione. E’ stato necessario inserire D3 e C6 per disaccoppiare il Pic dal 555 ed evitare fenomeni di innesco.
A comandare il piccolo altoparlante invece si interessa Q2, un BC237 polarizzato per l’occasione. Ho utilizzato un microaltoparlante opportunamente “sottratto” da una vecchia scheda modem per PC ormai guasta. Lo trovate comunque nei negozi di elettronica o nel solito “cassetto” delle cose inusate ma non gettate.
Per quanto riguarda il relè, ho risolto inserendone uno da stampato a 5 Volt di alimentazione, comprato in fiera in offerta stock visibile in foto.
Ovviamente potete risolvere con un relè qualsiasi purchè a 5 Volt e meccanicamente ben funzionante. Dico questo perché il tempo per la commutazione di un relè meccanico è sull’ordine dei 100 - 200 msec, e se volete andare abbastanza veloci in cw, c’è il rischio che il relè non tenga il vostro passo.
ELENCO COMPONENTI
R1,R2,R8 15K
R3 6,8K
R4 10K Pot lin
R5 10K
R6,R7 330 ohm
R9 4,7K
R10 4,7K Pot lin
R11 1,5K
C1,C2 22pF montare solo con Pic16F84
C3,C4 100nF
C5 100Kpf
C6 10Kpf
C7 4,7uF 16V elettrol.
C8 100Kpf
D1,D2 Diodo Led
D3,D4 1N4148
Q1 BS-170
Q2 BC-237
LS1 mini altoparlante da c.s.
X1 Quarzo 4,00 Mhz montare solo con Pic16F84
K1 Relay mini 5V da c.s.
SW1 Pulsantino n.o.
SW2 Dip Switch 2 posizioni
U1 Micro PIC 16F84 o PIC 16F628
U2 NE-555
U3 LM-7805
Programmazione del Pic
Di seguito trovate i listati del programma da inserire nel Pic. E’ sufficiente copiare il listato in un file di testo esattamente come lo vedete e salvarlo con l’estensione .HEX o eventualmente scaricarlo dal sito di RadioKit appena sarà disponibile.
Naturalmente caricate il programma dedicato al PIC che state per utilizzare.
Il primo listato è per il PIC 16F84 e il secondo listato è per il PIC 16F628.
Fatto questo, potrete inserirlo nel micro utilizzando un programmatore di pic. Ce ne sono molti economici in giro acquistabili anche in internet e che funzionano con programmi shareware. Uno di questi è ic-prog che potete trovare su http://www.ic-prog.com
Il Programma del Keyer da inserire nel PIC potete comunque scaricarlo anche da qui nelle due versioni:
Scarica versione per PIC16F84
Scarica versione per PIC16F628