Самодельный интерфейс для цифровых видов связи

Уголок радиоконструктора

Цифровые режимы с использованием программного обеспечения звуковой карты становятся все более популярными за последние несколько лет. Тем не менее, что касается любительских видео на YouTube, подкастов и других мультимедийных материалов, связанных с хобби, большинство радиолюбителей не хотят занимать разъемы для микрофона и наушников своего компьютера и потому не желают использовать их в цифровых режимах, предпочитая USB входы. Многие решают проблему, покупая интерфейс SignaLink USB (у нас - RigExpert - ред.) . Это прекрасный комплект, и я слышал только хорошие отзывы о нем, но он довольно дорогой. Итак, как бы вы хотели создать свой собственный интерфейс звуковой карты USB за небольшую часть стоимости SignaLink (у нас - за пару сотен гривен - ред.)? Я сделал это и назвал это USB- Link. В этой статье рассказывается, как я это сделал.

usblink

Интерфейс USB SignaLink - это устройство с питанием от USB, которое содержит звуковую карту и схему VOX, которая управляет кнопкой PTT, когда программное обеспечение цифрового режима переходит в режим передачи и воспроизводит звук. Это устраняет необходимость в последовательном интерфейсе, использующем второй порт USB только для управления PTT трансивера, что является проклятием интерфейсов, подобных RigBlaster, и работает практически с любым программным обеспечением цифрового режима.

TigerTronics SignalLink имеет три поворотных регулятора на передней панели, которые позволяют вам устанавливать уровни передачи и приема звука, а также задержку VOX. Он также обеспечивает полную изоляцию между радио и компьютером. Моя USB- связь требует, чтобы вы использовали ползунки компьютерного микшера для установки уровней звука, как если бы вы использовали обычную звуковую карту, а задержка VOX является фиксированной и быстрой. Я не знаю каких-либо цифровых режимов, в которых вам нужен медленный VOX.

 

Без изоляции

Мой USBlink не обеспечивает гальваническую развязку ПК от трансивера. Каждый коммерческий цифровой интерфейс и почти каждый опубликованный дизайн интерфейса звуковой карты включает трансформаторную изоляцию звуковых цепей и оптоизоляцию линии PTT. Этого было достаточно, чтобы заставить меня задуматься, чего мне не хватает, потому что за все время, пока я использовал цифровые режимы звуковой карты с конца 1990-х, я никогда не использовал интерфейс с гальванической развязкой и никогда не считал это необходимым. Однажды я использовал коммерческий интерфейс с изоляцией - для подключения Asus Eee PC к моему FT-817 - у меня был плохой гул 50 Гц, и мне пришлось паять соединение между заземлением на стороне радио и ПК, потому что у нетбука не было заземления. его блок питания и так он плавал.

Поскольку мой USB- канал не обеспечивает многих из этих функций TigerTronics SignaLink, его нельзя справедливо назвать клоном SignaLink. Но исключение этих компонентов позволяет значительно сэкономить, если вы один из тех людей, которым, как и мне, не нужно изолировать радио от компьютера. Это также позволяет сделать интерфейс очень маленьким, что является преимуществом для портативной работы.

Выбор звуковой карты

звуковая картаСоединение USB включает недорогую звуковую карту USB вместе с простой схемой аудио VOX, помещенную в небольшой корпус.

Звуковая карта USB, которую я использовал, показана справа. На момент написания эти устройства можно было купить в Китае на eBay за пару фунтов (заказать на Алиэкспресс или у нас в Интернет-магазинах - ред.), если вы готовы подождать пару недель с доставкой. Купленные у поставщика в Великобритании, они немного дороже. Эти звуковые устройства лучше по качеству и надежнее, чем самые дешевые «донглы» размером с большой палец, и имеют элементы управления громкостью динамика и отключением микрофонного входа и выхода динамика.

Я должен отметить, что в тестах, которые я провел несколько месяцев назад, я обнаружил, что именно этот тип ключа дает плохие результаты с некоторым программным обеспечением звуковой карты, таким как AGW Packet Engine. При воспроизведении записей, сделанных мной из слабых сигналов EME (земля-луна-земля), слабый код Морзе вообще не был слышен. Я не уверен в причине этого, но, возможно, это связано с используемой частотой дискретизации.

Большинство программ цифрового режима используют частоту дискретизации 11025 Гц или могут выбрать собственную частоту дискретизации звуковой карты. Я не наблюдал плохого декодирования с другими программами, которые я пробовал. Я перешел на использование TrueTTY для HF-пакета, и он отлично работает с этим звуковым USB-устройством. Поэтому я решил использовать это дешевое аудиоустройство USB, а не более качественное, поскольку потери были бы небольшими, если бы проект не работал.

 

Установка звуковой карты

После выбора подходящего футляра кусок Veroboard (полосовой доски) был вырезан по размеру. Затем звуковая карта USB была прикреплена к плате с помощью суперклея (цианоакрилата) так, чтобы разъем USB выступал за заднюю часть корпуса.

схема расположения

Перед тем как это сделать, вы должны подключить устройство к компьютеру и убедиться, что громкость установлена ​​на максимум, и ни один из входов и выходов не отключен (красный светодиод должен быть выключен).

После отключения устройства от компьютера вы можете вскрыть корпус с помощью ремесленного ножа. Затем я отрезал головки от двух светодиодов, оставив выводы свободными. На самом деле не было необходимости обрезать головку красного светодиода, так как он должен быть выключен при нормальном использовании, и это может быть полезным средством для устранения неполадок в случае, если вы случайно нажмете один из переключателей отключения звука. Но когда я подумал об этом, было уже поздно!

Два вывода зеленого светодиода с помощью тонкого провода (черно-белый скрученный провод на рисунке) протягиваются до нового зеленого светодиода на передней панели корпуса. Зеленый светодиод загорается, когда устройство распознается Windows, и мигает, когда устройство используется программным обеспечением. Это произведет впечатление на XYL (ну, на меня это произвело впечатление).

Вы также можете увидеть (щелкните изображение, чтобы открыть увеличенную версию, которая позволит вам видеть более четко), что я подключил питание + 5 В от разъема USB, чтобы обеспечить питание цепи VOX. Линии питания - это два внешних из четырех разъемов на штекере USB. Положительный рельс - это нижний на картинке, а земля - ​​верхний. При использовании другой звуковой карты USB проверьте полярность с помощью измерителя, поскольку штекер USB может быть обратным.

Шина питания подключается через переключатель на передней панели. Это позволяет отключить VOX, просто отключив питание от цепи VOX. Если вы используете USBlink одновременно с CAT-управлением радио через последовательный порт, вы можете выключить VOX и использовать его как обычную звуковую карту.

Схема VOX

Цифровая схема VOX основана на очень простой схеме, разработанной Skip Teller, KH6TY . Я внес в схему несколько изменений, которые описаны ниже.

Во-первых, как упоминалось ранее, я отказался от изолирующих трансформаторов. Я также использовал подстроечный потенциометр в цепи микрофона, чтобы помочь с установкой уровня выходного звука при передаче.

Я добавил диод 1N4148 к выходу транзистора PTT, чтобы защитить его от всплесков обратного напряжения при переключении трансивера с помощью реле, но обратите внимание, что переключающий транзистор является маломощным устройством и не будет обрабатывать высокое напряжение или большой ток. Я также добавил транзистор с базой, подключенной к базе транзистора переключения PTT с красным светодиодом от его коллектора до источника + 5V, чтобы получить индикатор TX.

Схема не критична, и подойдут практически любые NPN-транзисторы общего назначения. Скип использовал транзисторы 2N2222A, но после создания прототипа схемы с их помощью я заменил 2N3904, которые дешевле, и они работали так же хорошо. Вот что я использовал.

Последняя схема, к которой я пришел, показана на принципиальной схеме ниже. Щелкните, чтобы увеличить версию.

схематический

У меня нет схема расположения stripboard но фото выше показан вид сверху на борту , и вы можете увидеть разрывы в медных полос в нижней панели здесь . Обратите внимание, что некоторые обрывы были сделаны по ошибке и перекрыты проводом.

На схеме показана только схема для передаваемого звука (что приводит к срабатыванию VOX). Прием звука представляет собой прямое соединение от линейного выхода радиосигнала к разъему Mic звукового адаптера USB. Переключатель в линии питания + 5V также не показан.

Я подключил все соединения к разъему mini-DIN на задней панели интерфейса, чтобы я мог легко менять интерфейсные кабели для разных радиомодулей. Мой Elecraft K2 не имеет линейного входа высокого уровня для звука, вам нужно использовать гнездо для микрофона на передней панели, поэтому я добавил дополнительное затухание в корпусе микрофонного штекера, чтобы поддерживать выходной уровень от USB- соединения, аналогичный требуемому другими радиостанциями. Альтернативным решением было бы иметь выходы высокого и низкого уровня на разных контактах разъема DIN.

Настройка и тестирование

Интерфейс подключается к компьютеру с помощью удлинительного кабеля USB. Звуковое устройство USB может поставляться с коротким кабелем, поскольку устройство слишком велико для подключения непосредственно к задним разъемам многих компьютеров (хотя, если вы покупаете его у самых дешевых поставщиков eBay, которые отправляют устройство без упаковки, вы, вероятно, этого не получите). Однако в любом случае вам может понадобиться более длинный кабель. Их легко приобрести в компьютерных магазинах. Поскольку он будет использоваться с передатчиком, было бы разумно выбрать хорошо экранированный.

Я обнаружил, что звуковое устройство USB распознается Windows, поэтому устанавливать какие-либо драйверы не нужно. Это даже было признано дистрибутивом EeeBuntu Linux на моем нетбуке Eee PC.

Регуляторы микшера для устройства должны быть установлены так, чтобы выходное управление было примерно на 80% от максимума. Затем вы должны отрегулировать переменный резистор, чтобы настроить передаваемый звук на желаемый уровень для радио. Вам нужен сильный сигнал с выхода наушников аудиоустройства USB, чтобы гарантировать положительное срабатывание цепи VOX. Если вам нужно слишком сильно уменьшить выходной уровень компьютера, чтобы избежать перегрузки радио, VOX может не работать.

Если VOX начинает колебаться во время приема, проверьте настройки микшера для приема (записи) и убедитесь, что вход микрофона отключен. По умолчанию для этих устройств в Windows установлено, что вход микрофона включен для воспроизведения, поэтому принимаемый звук воспроизводится через выход для наушников и запускает схему VOX. Это вызвало захватывающий момент, пока я не понял, что происходит.

Заключение

Это простая схема, которая хорошо работает и позволяет вам управлять цифровыми режимами звуковой карты, не связывая встроенную звуковую карту вашего компьютера и не нуждаясь в отдельном USB или последовательном интерфейсе для переключения PTT. Хотя полное управление трансивером CAT становится нормой, в этом нет необходимости, а упрощенный интерфейс очень удобен, особенно для портативной работы.

usblink

Я сделал интерфейсные кабели для своих FT-817ND и Elecraft K2 и протестировал USB- соединение с обоими радиостанциями. Несколько контактов QRP PSK31 были успешно выполнены, и теперь USB- канал постоянно используется в моей станции пакетной высокочастотной радиосвязи APRS.

Я доволен успехом этого небольшого проекта и думаю, что USB- соединение окажется одним из самых полезных домашних радиопринадлежностей, которые я когда-либо создавал.


 Julian Moss  G4ILO


http://www.g4ilo.com/usblink.html

 


 Информационный партнер:  Мариупольский радиоклуб Маррад