jl7gmnのblog : Arduino

Arduino

2020年12月12日18:38

カテゴリ: Linux; Arduino

Candle for LINUXその48

TS820用のDDS−VFO（VFOsys改）に対しての本体側のバンド情報のシリアルデータ送出のArduinoNANOの回路をブレッドボードに新たに再現出来ました。これで、現状のTS820に組み込みしたArduinoNANOとTS820外部DDS-VFO(VFOsys)のメンテナンスも改良も検討できる状態となりました。新たなフィーチャーなどのスケッチをコーディングまたデバッグも出来る体制ということです。同じ動作をするものということで、実機で使いながら改善、改良、デバッグ等を行えます。

実は既に別の問題を見つけています。まだ、本体の旧VFOを使った時の追加したArduinoNANO回路のタイマーで発生するプチノイズも、対策案は出来ていますが、実機への組み込みも未だですが、新たな問題です。これは、単純に言ってスケッチ（プログラム）上の私のミスです。先ずは、その内容についてですが、これはDDS-VFO(VFOsys改）を使っていての問題です。実機でSSBの電波の状態を確認しようと思い、他の受信機でDDS-VFO(VFOsys改)の周波数をモニターした時の事です。残念ながらSSBの自分の変調（音声）は聞こえて来ませんでした。おかしいと思いロータリーエンコーダーを回して止まった周波数では問題なく変調（音声）は聞こえます。本体のバンドSWを変えるとバンドSWに合わせた周波数帯の設定周波数に自動になってくれるのですが、その周波数はDDS-VFO（VFOsys改）に表示されてはいるのですが、（変調）信号が出ていないのです。つまりDDS−VFO（VFOsys改）が表示してる周波数のキャリアがが出ていません。受信機から変調（音声）が聞こえない状態です。SSBだとわかりにくいので、CWモードでも確認しましたが、電波が出ていませんでした。ただし判ったこととして、ロータリーエンコーダーを動かした途端に周波数が発振し始めるという何とも変な挙動です。一旦発振し始めた後は各周波数で問題なく動作（発振）します。いままでは、バンドSWを回して、すぐにロータリーエンコーダーに触っていました。このため発振していたので、全くロータリーエンコーダーに触らない状態での確認が抜けていました。実際の周波数をモニターしてわかった問題です。ということで、丁度いい具合にシミュレーションボードも揃いました。また、シミュレーションボード以外に使用していないゼネカバ受信できるトランシーバー（TS−140）も受信機として使うことにしました。これで、実機でのキャリア発振周波数の確認も出来ます。やはり実機で確認するのが必要であると痛感しました。実際の対策スケッチも、オリジナルのVFOsysスケッチを参考にしながら、問題の箇所を探してみます。一旦夕食で外します。続きを書くで、対処方法検討について記します。

つづく？

2020年12月07日23:51

カテゴリ: Linux; Arduino

Candle for LINUXその47

TS820の外部DDS−VFO（VFOsys改）と本体からのバンドＳＷのシリアル情報送出用のArduinoNANOとの実機での確認を継続しています。実際の交信も問題なく出来ています。まずまずかなと思っています。やはり、色々とやってみるとでてくるもんです。まだ問題がありました。実用上の問題では無いかもしれません。が、少し気にし始めるとやはり解決しておくべき問題であるということで対策も考え始めています。問題が何かを言わず、あまり引っ張ると、イライラすると思うので、何が問題かを順次記してゆきます。

今回のTS820の内部のVFOを使わずに外部DDS-VFO（VFOsys改）を使用するということが前提なので、この場合は問題ではありません。（すべて外部VFOのみでRXとTXを行う場合）

問題とするのは、外部DDS-VFO（VFOsys改）を使わず、本体のアナログLC型のVFOを使いたいといった場合です。（まだまだ内部のアナログVFOは十分使用できます。）アナログVFOが動作している時の事です。外部DDS−VFO（VFOsys改）には電源が入っていないので、外部DDS-VFOには問題はありようがないです。ところがTS820本体にはバンド情報送出用のArduinoNANOが電源入っている状態です。そして、シリアルデータ線が電源検出用タイマーの2番端子入力に繋がっており、外部DDS−VFO（VFOsys改）が電源入っている時はこの端子は"H"レベルで、タイマーは動きません。通信データが来た時にタイマーが働くのが通常な動作です。このシリアルデータ線は外部DDS−VFO（VFOsys改）が電源OFFなので、このポートが、"L"レベルになってしまいます。ArduinoNANOの基板には電源が常時入っているので、タイマーICの555が”H”から”ｌ”を検出してしまいタイマー設定時間動作しては、繰り返しタイマーが動作し続けるという状態になります。ただタイマーが相手がいない状態で動いてしまっているという状態です。問題とするのは、送信中にマイクゲインをあげ、無音状態にするとタイマーのオンオフで"プチ"ノイズが聞こえるということです。無音状態でやっと分かるレベルなので、通常の運用では、わからないと思います。これが、タイマーのオンオフで"プチ"ノイズを問題とすることにした内容です。

気にしだすと本当に気になるので、対策を考えます。対策は至極簡単な方法をとります。ArduinoNANOの電源を本体のVFOを使う時、”切る”　ということです。タイマーが絶対動きませんからノイズ発生もありません。という具合です。今この回路を考えているところです。リレーを使えば出来ます。入力を内部VFOの電源として、ON時にリレーを切る回路です。（ArduinoNANO電源OFF）、VFO電源OFF時（外部DDS-VFO(VFOsys改）動作時にリレーを繋ぎArduinoNANOがアクティブになるという具合の回路です。（シリアル通信回路が動作する状態です。）簡単な回路でリードリレーでやってみようかと思っています。

つづく？

2020年12月06日19:05

カテゴリ: Linux; Arduino

Candle for LINUXその46

TS820用の外部DDS−VFO（VFOsys改）を繋いで、本体のアナログVFOの代わりのDDS-VFOという形での実機での動作確認をすることにしました。受信（RX）、及び送信（TX）での確認です。

少し早いかもしれませんが、組み込んでしまってからでは、問題があった場合の取り外しの手間がかかり面倒となるので、先ずはTS820本体に入れるバンド情報のシリアルデータ送出用のArduinoNANO基板をプラスチックのような絶縁紙で囲い当初取り付けする場所にした本体VFOの横に仮置きしました。その状態で上側のケースをネジ止めせずに置きます。この状態でシリアルデータ線だけが上側のケースと本体の隙間から取り出し、外のTS820DDS−VFO（VFOsys改）に繋ぎます。TS820DDS-VFOの電源は、オリジナルのVFOと同じリレーが取り付けされている基板から繋ぎました。本体とは、元々のVFO用ケーブルで繋ぎます。シリアル通信線だけが仮に隙間からESP32DevKitCのデコードボードのTX、RX、GNDに繋ぎます。ESP32DevKitCのソケットに直接、TX、RX、GND線はジャック側にTS820からのシリアル通信線のプラグ3本がきて、それと繋ぐジャック付きのワイヤーの反対側は既に直接ソケットに直半田付け処理してあります。シリアル線を繋いで、TS820本体のFUNCTIONは　VFOに、外部DDS-VFO（VFOsys改）側のFUNCTIONはREC　XMITの（送受信とも外部DDS-VFO(VFOsys改））ポジションにしておいて、TS820の電源を入れます。最初は受信（RX)の確認から行っていきました。

写真は撮り忘れましたが、TS820の上側のケースの上にTS820DDS−VFO（VFOsys改）を置いてESP32DevKitCのDDS及びデコード基板は修正出来る状態にフリーにしておきました。まずは、単純なシリアル通信が上手く動作するかです。既に仮実験で確認していたのと同じで特に変な動作はしませんでした。問題ありません。次は、バンドを局数の多い7MHzにしてDDS-VFO(VFOsys改）のロータリーエンコーダーでワッチしてみました。受信も特にTS820本体のアナログVFOと差は全く感じられません。ここで、TS820本体のRFのボリュームを絞っておいて、AFのボリュームを上げて見ました。なぜ、このようなことをしたかと言うと、何気なしにRFを絞った時にビート音のようなものが聞こえた感じがしたので、もしかしたら何かDDSのデジタルノイズではないかと思い、同じ様にRFをしぼってボリュームを大きくして確認してみました。な、なんとこの状態でDDS-VFOのロータリーエンコーダーを回すと、周波数の変化に同期してパルスノイズが大きく聞こえるではないですか！しかもロータリーエンコーダを回していないときもデジタルのビートノイズが聞こえます。　この瞬間、失敗したかな！と思いましたが、未だ何も原因も探っていませんので、まずは原因探索をしなければなりません。受信確認どころではありません。受信時は受信ノイズレベル以下なので全く気にならないのですが、RFを絞ると、パリパリと言う感じのエンコーダーの回転に合わせた気になるノイズが聞こえます。

確認することは明白です。ESP32DevKitCから出ている線をはずしてみてどうかの確認です。電源は外せないのでそれ以外に出ている線を1本1本外します。1本外してもノイズ変わらずなら、もとに戻し次の線、と基本に忠実に順番に確認してゆきます。1本づつ外した時にノイズが変わらずなら次は2本、これでも変わらずなら3本という具合に外してゆき、それでもだめなら全部外すといった具合に行いノイズが消えるか確認しました。この結果基板から出ている線を全部はずしても、デジタルのビートノイズはきえませんでした。これで原因は電源の＋側か、GNDのどちらかということになります。

対策は、一般的にノイズ低減用としてはインダクタンスが適しています。手持ちの購入して合った大きめの１ｍHのインダクタンスを使ってみることにしました。GND側はVFOコネクタから、リレー基板へ配線されています。このグランドとDDS-VFO（VFOsys改）の基板のGNDの間にインダクタンスを入れてみました。結果は、３ｍHまで増やしても何らデジタルノイズのビートは変化ありませんでした。まずはGNDではないとして、電源の＋9Vラインの確認です。同じようにリレー基板へ配線されているのでここから基板へはコネクターで繋いでいますので、その間にインダクタンスを１ｍHを入れてみました。変化はありません。シリーズに２ｍHにしてみました。すると、デジタルノイズのビートが少し音色が変わったかの様な感じに聞こえました。少しビートが減ったのかもと言ったところです。すぐさまシリーズに３ｍHになるようにインダクタンス追加です。かなりビートが減っているのが明白になりました。原因は＋9Vラインからのノイズが重畳して、電源がAFラインまで繋がっている為に電源のノイズがAF回路で悪さして、ビートノイズオーディオラインで聞こえたと推定されます。本当にインダクタンスが効果出ているかの確認も行います。デジタルノイズがインダクタンスをショートして大きくなる事の確認です。

おおよそ原因が明白になったので、ジャンク基板からかなり大きな103のインダクタンス（10mHを取り外してESP32DevKitCの電源＋9Vラインに入れました。これでほぼわからない程度までノイズ低減出来ました。あまり大きくすると電圧降下があるので、適切な値を選ぶ必要があります。大きすぎると動作不安定になる場合があります。また、電流が流れるので、インダクタンスのコアの発熱も若干あるようです。触ってみて確かめる必要もあります。

先ずはこの対策で、様子を見ることにしました。

受信でのデジタルノイズでは、ドキッとしましたが、対策できましたので、送信の確認を行いました。

100W程度の出力時、DDS−VFO（VFOsys改）のESP32DevKitCと本体のArduinoNANO基板への回り込みがないかどうかを確認しました。７MHzだけでの送信確認だけですが、幸いなことに、何ら問題は無いようです。

実際に3エリアのOMさんとQSOして問題ないことを確認しています。OMもPICでDDS-VFOをつくり実際にそのトランシーバーでONAirされていました。たのしいQSOとなりました。また、このDDS−VFO（VFOsys改）についても興味を持ってくれましたので、とてもうれしく思います。

実機で確認した時のTS820とTS820DDS−VFO（VFOsys改）の並びです。

100円でオークションで落札のパネルが綺麗です。私のTS820のPLATEとDRIVE

ツマミにはゴムカバーを掛けて回しやすくしてあります。Hi！

右側からの写真です。

左側からの写真です。

後日、他の周波数帯で問題が無いかの確認を行いたいと思っています。

実機での問題確認は絶対早めにした方が良いというのがあらためて身にしみた日になりました。

つづく？

2020年12月06日02:43

カテゴリ: Linux; Arduino

Candle for LINUXその45

いよいよ、TS820本体を使った接続確認です。実験ボードは外部DDS−VFO（VFOsys改）のみとなりました。シリアル通信部用の電源＋9VをTS820本体からArduinoNANO基板に供給しました。TS820本体組み込み用ArduinoNANO基板と外部DDS-VFO(VFOsys改)実験ボード間でのシリアル通信線接続での動作確認です。TS820本体からの電源供給でArduinoNANO基板の動作に問題が無いかの確認になります。

TS820用の外部DDS-VFO(VFOsys)基板は疑似TS820DDS-VFOのシミュレーションボードです。

一番右がTS820本体に組み込むバンドSWデータ送出ArduinoNANO基板です。

TS820本体に組み込むArduinoNANO基板

TS820外部DDS-VFO(VFOsys改)の実験ボードと他接続のロータリエンコーダー、TFT液晶、Si5351AのDDS- ICです。

この接続にてTS820のバンドSWをまわして、実験ボードの外部DDS−VFO(VFOsys改)の周波数表示がバンドSWと同じ周波数帯に同期するかを確認しました。電源供給がTS820本体になっただけですが、追加したことでのArduinoNANO基板分への供給電流も特に不足することもなく、今までと同じ動作で問題ありませんでした。

現状組込しているTS820外部DDS−VFO(VFOsys)の2階建てのESP32DevKitCはシリアル通信スケッチが入っていない初期のスケッチ（７MHz表示のみ）です。これを全バンド化し、さらにシリアル通信デコードスケッチを追加したESP32DevKitCに入れ替えが必要です。それと、追加したシリアル通信線のESP32DevKitCのソケット端子部への半田付けが残っています。それからTS820本体へのシリアル通信用ArduinoNANOボードの組み込みもあります。

つづく？

2020年12月05日17:02

カテゴリ: Linux; Arduino

Candle for LINUXその44

TS820用外部DDS-VFO(VFOsys改)と本体間のシリアル通信のケーブルを準備しました。ケーブルで3芯のものがなかったので、ありあわせですが、以前NTT 回線の光ケーブル化のときに引っこ抜いた元の電話線がありましたので、これを使うことにしました。単導線で中には糸も通してあり丈夫な電線です。3線が要るので、GNDは手持ちのワイヤーを使うことにしました。ケーブルはコネクタとプラグを付けています。長さはVFOに十分届く様に適当にきりました。計ったら１ｍ25cmありました。VFOのESP32DevKitCを使ったVFOsys改のPCBにはシリアル用のパターンは元々準備してないので、後付で直接ESP32DevKitCのソケット端子にワイヤーで直接半田づけして繋ぎます。この為のメスコネクタ付きのケーブル線も用意しました。

TS820本体のシリアルバンドデータ送出のArduinoNANO基板上の３pin端子に繋ぐソケットです。

黒がGND、白がRX、青がTX　に対応させました。

外部DDS-VFO(VFOsys改)側です。３個の左側のソケットがHSP32DivKitC

の端子に繋がります。茶色の線をGND、赤色の線をRXに、橙色の線をTXに

繋ぎます。

テストボードからシリアル接続線をはずして、ArduinoNANO基板をTS820本体に組み込み出来るようになりました。まだ、ArduinoNANO基板の止め方はまだ決めていません。これが楽しいところではあります。Hi！

つづく？