Shaft-encoder anders
Degenen die onze knutsels een beetje volgen en ook af en toe het forum lezen, weten dat we bezig zijn met een elektronische afstemming met een Si570 IC . De uitdaging is de aansturing, waarvoor ik een schakeling met een voltage-to-frequency converter ontwierp. Hugo PA2HW kreeg een tip voor een andere oplossing.
Het ontwerp met de Si570 werkt als een zonnetje. De aansturing is zo geprogrammeerd, dat er stapjes van 10Hz mee gemaakt kunnen worden en dat is voor SSB en CW gebruik ruim voldoende. Echter, als je op 80m een bereik van 300kHz moet overbruggen, zijn dat 30.000 stapjes. Wil je een beetje comfortabel afstemmen, dan moet er per omwenteling van je afstemknop ongeveer 3kHz verstemd worden. Meer is lastig met afstemmen, en met minder draai je je een ongeluk om de band over te komen. Een testje met mijn FT857 toonde aan dat die 2kHz per omwenteling doet. Maar die heeft dan ook een x10 stand…
Rotary encoders (van die mooie dingen die een aantal pulsen geven met 90 graden fasedraaiing als je er aan draait) met 200 of meer stapjes per omwenteling zijn – naar amateurbegrippen – schreeuwend duur: zo rond de 70 euro. Vandaar mijn ontwerp met een voltage-to- frequency converter. Voor degenen die het niet gevolgd hebben hier nog een keer het schema:
Het idee is simpel. Aan de linkerkant wordt één van de comparator ingangen van het V/f IC opgetild met behulp van een diode, zodat ik de regelspanning onder de nul kan draaien, waardoor de oscillator afslaat. Anders zouden er immers altijd pulsen uit blijven komen en dat wil je niet met een afstemming… De potmeter aan de rechterkant dient voor de afstemming. Door de twee dioden neemt de spanning op de andere comparator ingang toe als je de potmeter vanuit de middenstand naar links of naar rechts draait. De potmeter is ook verbonden met de PIC16F628A, die een ingebouwde analoge comparator heeft. Daardoor weet de PIC of de potmeter naar links of naar rechts gedraaid is, en dus of hij omhoog of omlaag moet in frequentie. Hoe meer je de potmeter uit de middenstand draait, hoe sneller de frequentie verstemt. Het is even wennen, maar hier is goed mee te werken en het is veel goedkoper dan zo'n mooie shaft-encoder.
Maar ja, een amateur wil aan een afstemknop draaien, en dus werd verder gezocht. Hugo PA2HW kreeg een tip van Eugène PA2ET die ergens op een Finse website een mooi idee voor een shaft-encoder had gezien: de spindelmotor van een oude harddisk! Deze wekken een stroompje op als je er aan draait en die motoren hebben vaak een stap van 1.8 graden. En dat betekent 200 stappen per omwenteling, ofwel 2kHz. Alleszins acceptabel.
Uiteraard zijn de stroompjes te zwak om zomaar aan de PIC toe te voeren, dus moet er wat versterkt worden. Daarvoor was op de website een mooi ontwerp beschikbaar, en dat ziet er als volgt uit:
Daarmee worden de zwakke stroompjes uit de stappenmotor op TTL niveau gebracht waarmee de processor kan werken. Eén van de aansluitingen wordt aan de interrupt van de PIC aangesloten waar nu de frequentie uitgang van de V/f converter op zit, en de andere knopen we aan een vrije poort van de PIC waarmee we kunnen bepalen of de frequentie omhoog of omlaag moet. Dat zag er bij de ontwerper als volgt uit:
 |
 |
De elektronika laat zich gemakkelijk op een stukje experimenteerbord bakken:
Hugo knoopte er zijn eigen scoop aan, en dat laat mooie signalen zien:
We hebben het nog niet aan de Si570 aansturing geknoopt, omdat daar de software iets voor aangepast moet worden. Dat gaan we vanavond tijdens de clubavond eens proberen. Dit lijkt een uitstekende en vooral goedkope oplossing voor de anders dure (optische) encoders. Zodra de resultaten bekend zijn van de test, zullen we die hier presenteren.