Управление спутниковой антенной от порта СОМ

В статье описывается программа управления спутниковой поворотной антенной от последовательного порта СОМ компьютера для совместного использования с телевизионными компьютерными устройствами. Компьютерные платы спутниковых телевизоров и внешние компьютерные телевизоры с управлением по интерфейсу USB производятся несколькими фирмами. Также существует около десятка различных программ для управления спутниковыми ТВ платами, не считая тех, что поставляются в комплекте. Рассматривать их достоинства и недостатки не является задачей этой статьи. Автор приобрел плату ТВ исходя из следующих соображений:

- поддержка платой как старого стандарта DVB-S, так и нового DVB-S2

- производитель платы должен быть достаточно известным и имеющим хорошую репутацию

- плата должна быть без лишних функций, увеличивающих цену, и обладать всеми возможностями по приему открытых спутниковых каналов

В результате была приобретена плата Technotrend TT budget 1600 S2, это тоже самое, что и TT budget 3200 S2, только без поддержки карт доступа к кодированным каналам CI. Сколько бы не искать информацию в сети, все равно не найдешь описания всех тонкостей, пока не проверишь устройство в действии. В результате эксплуатации карты выяснилось, что к самой плате и к установке драйверов претензий нет, WDM драйвер даже не пытался проверять, поскольку в комплекте поставки есть только драйвер BDA, который хорошо работает. Естественно и как часто бывает, программное обеспечение, поставляемое в комплекте, оказалось низкого качества. Авторы уделили много внимания раскраске интерфейса программы, забыв, что зритель смотрит телепрограмму, а не украшения интерфейса. Программа потребляет много системных ресурсов, в два-три раза больше, чем, например, DVBViewer и кроме того часто зависает при переключении каналов. Пришлось поискать и опробовать все остальные широко известные в сети программы, AltDVB, DVBDream, DVBViewer, ProgDVB, MediaPortal, FastSatFinder и другие, все проверил. Оказалось, что несмотря на заявления авторов о поддержке устройств Technotrend с драйвером BDA, с задачей справилась одна единственная программа DVBViewer, причем очень неплохо с точки зрения потребления ресурсов компьютера и надежности функционирования. Все проверки производились под Windows XP SP2, компьютер имеет следующие технические данные:

- процессор P4 3000 c технологией HT, 2-х канальная память 1500 Mgb, видеокарта ATI Radeon 4650 8хAGP 1Gb, плата ASUSP4P800 SE.

Все остальные программы либо отказались работать с картой TT budget 1600 S2, либо работали через пень-колоду. Может быть, если попытаться установить WDM драйвер для budget 1600, то какая то из программ и заработала бы, но не захотелось тратить на это время, поскольку выяснилась более глобальная проблема.

Проблема заключается в том, что многие, а может быть и все карты спутникового ТВ страдают от отсутствия хорошо проработанного решения управления поворотной спутниковой антенной. Во всяком случае нареканий в сети много. Казалось бы есть стандарт DiSEqC 1.2, микросхема демодулятора STV0903 имеет в своем составе менеджер DiSEqC 2.0, осталось написать в драйвере блок выдачи команд позиционеру и все. Да, и еще предупредить пользователя об опасности подключения поворотной антенны напрямую, без позиционера, поскольку значительный ток, потреблямый двигателем антенны может вызвать выход из строя платы, а то и большие проблемы. Однако, ни одна программа не пожелала работать с позиционером, который прекрасно работает со стационарным спутниковым приемником. Потратил некоторое время на выяснение причин такого явления и пришел к выводу, что либо менеджер DiSEqC 2.0 в STV0903 не доработан, либо драйвер, искать причину не имея подробной информации на микросхемы платы себе дороже. В описании фирмы Technotrend на плату сказано, что осуществляется поддержка только DiSEqC 1.0, таким образом следует считать, что поддержка DiSEqC 1.2, которая заявлена в datasheet на STV0903 не реализована, драйвер не работает с протоколом DiSEqC 1.2 и не управляет поворотной антенной. В результате ни одна программа не работала в связке TT budget 1600 S2 и позиционер. В DVBViewer есть режим управления позиционером с прописыванием команд RAW, но не получилось. В целом мое мнение такое, если есть стандарт DiSEqC 1.2 и стационарные приемники работают с ним без проблем, то причина заключается в некачественных драйверах, при условии правильного исполнения аппаратной части микросхемы демодулятора STV0903. Если же с аппаратной частью проблемы, то не стоит вообще вводить режим управления поворотной антенной и нужно предупредить об этом потребителя, иначе складывается впечатление, что драйвер не доработан.

Поискал еще, интересно стало, есть ли хотя бы одна карта с этим набором микросхем, в которой была бы осуществлена настройка и использование позиционера. Нашел одну, фирма Prof и ее карты Red Series 7300 PCI DVB-S2. Карты этой фирмы применяют те же микросхемы демодуляторов STV0903. На сайте есть раздел с инструкцией по работе с позиционером для программы DVBDream, похоже, что другие не работают с позиционером вообще. Почитал этот раздел http://www.prof-tuners.com/rus/install_dvbdream_rotor.html, бегло, и решил, что проще вообще избавиться от этой проблемы раз и навсегда, чем вникать в подобные инструкции. Можете почитать и посмотреть и Вы.

Если сделать управление мотором антенны от порта СОМ с помощью отдельной программы и устройства сопряжения с портом, то все проблеммы отпадут сами собой, выводи антенну на нужный спутник и смотри с помощью любой программы и любого приемника, хочешь PCI, хочешь USB. Отпадают все проблемы с драйверами карт, с аппаратной частью карт и с настройкой программы просмотра. Что и было сделано. Первое решение предполагало очень простое аппаратное сопряжение с антенной, два управляемых транзисторами реле и буферная микросхема MAX232 для связи с портом. Макет уже работал, когда выявилось неприятное явление, при выключении компьютера или при переводе его в спящий(ждущий) режим, на выходах порта СОМ состояние сигналов несколько раз неуправляемо изменяется. Если устройство предварительно не выключить, то антенна меняет положение и при последующем включении приходится повторять всю настройку сначала. Это сводило на нет всю работу, требовалось другое решение. После некоторых размышлений, пришел к выводу, что самое простое аппаратное решение будет если использовать доступный коммутатор DS2413 (datasheet), что дает следующие преимущества:

- цена решения возрастает незначительно,

- появляется возможность распознавать устройство по уникальному номеру DS2413,

- исключается любое влияние на устройство при выключении компьютера,

- схема устройства усложняется незначительно.

Подробное описание устройства найдете на этой странице.

Описание программы управления

Условие закачки программы найдете по адресу http://www.plati.ru/asp/pay.asp?idd=1091648

Запуск программы

Перед запуском программы следует включить устройство управления, если устройство выключено, программа выдает предупреждение и завершается. При запуске программа ищет устройства 1-wire на одном из портов СОМ1-СОМ4. Если на этих портах есть другие устройства 1-wire, то тогда запрашивается номер порта, на который подключено устройство управления антенной. После первого запуска номер DS2413 будет записан в файле PLC.ini для последующего опознавания на любом из портов СОМ1-СОМ4 и при повторных запусках программы никакие вопросы не задаются. Если других устройств 1-wire нет, номер DS2413 будет записан без запроса. Если DS2413 был заменен в процессе эксплуатации, программа запросит разрешения за его коррекцию или это можно сделать вручную, предварительно определив номер с помощью утилиты UTERMO.

Окно программы PLC

Программа PLC имеет одно окно, в котором расположены два списка спутников, один общий и второй для избранных спутников, также в этом окне расположены элементы управления двигателем антенны для первоначальной настройки и подстройки в процессе эксплуатации.

Рис 1.

В левом списке отображаются все спутники. Любую строку можно удалить клавишей Del, если она выделена. Можно редактировать список, изменяя параметры существующих спутников, добавлять новые, удалять записи. Редактирование производится в строке после двойного щелчка по ней. На этой строке появится окно редактирования, ввод данных в которое завершается клавишей Enter, как в любом редакторе.

При внесении изменений нельзя изменять форму записи долготы спутника, можно только изменить цифры долготы и букву E или W на противоположную. Имя спутника произвольно. Все изменения записываются в файл при закрытии программы, после вывода антенны на новую позицию или при нажатии на клавишу Save.

 

 

Добавить новый спутник в список можно, нажав на заголовок, в результате появиться запись ниже выделенной строки с шаблонным текстом, в который нужно внести исправления, не изменяя cтруктуры самой записи, также как в предыдущем случае.

Для удаления следует выделить строку и нажать Del.

После завершения редактирования автоматически производится сортировка списка по возрастанию долготы спутника и по двум группам, группа восточных спутников (E) и группа западных спутников (W). Спутники, которые будут использоваться, необходимо перенести в список избранных спутников с помощью клавиши .

Второй список для избранных спутников предназначен для перевода антенны на новую позицию, а также автоматического определения позиции нового спутника в условных единицах положения, которые соответствуют азимуту спутника умноженному на 10. Методика первичной настройки антенны на спутники будет описана далее. В списке производится сортировка либо по долготе спутника, либо по алфавиту при нажатии на соответствующий заголовок. В качестве условных единиц положения спутника используются импульсы датчика вращения вала двигателя антенны. Список позволяет редактировать имя спутника и его позицию, долгота спутника не редактируется. Перевод антенны на новую позицию производится при выборе спутника с помощью переключателя.

Справа в окне находится группа элементов управления, которая используется при первичной настройке антенны и подстройке в процессе эксплуатации. Описание приводится в методике первичной настройки антенны.

Методика первичной настройки антенны.

Для того, чтобы настроится на спутник необходимо развернуть антенну на азимут спутника. Обычно весь механизм привода антенны состоит из актуатора, содержащего мотор и герконового датчика импульсов вращения вала мотора. Таким образом, задача заключается в расчете азимута антенны по известной формуле и установления соответствия между числом импульсов датчика и азимутом антенны. Двигатель актуатора может обеспечить минимальное изменение положения на 2-3 импульса датчика, точнее не получается, повысить точность можно только, применив шаговый двигатель и существенно переделав механику антенны. Однако высокая точность и не нужна, конструкция актуатора позволяет отсчитывать 10-12 импульсов датчика на один градус азимута, что вполне достаточно. Основной метод настройки состоит в установке антенны точно на юг, лучше всего по солнцу, и последующей установке значения текущего положения антенны равного 1800 импульсов датчика мотора, т.е. 180,0° . Затем программа будет рассчитывать азимут спутника при его переносе в список избранных спутников и будет выводить антенну на нужную позицию. Точный вывод может быть обеспечен только при точной установке антенны

Таким образом, для настройки антенны следует:

• Установить антенну точно на юг. Компас не даст нужной точности, лучше сделать это по солнцу, можете прочитать здесь, что нужно для ориентировки на юг по солнцу. Если этот процесс для Вас затруднителен, ничего страшного, можно использовать и компас, потом положение антенны можно будет откорректировать в программе.
• В программе, в окне Pos (рис 1) устанавливаете значение 1800. Если установка была произведена по солнцу, точно, тогда нажимаете кнопку установки пределов поворота и ждете окончания настройки пределов, а если по компасу, то читайте далее. Этот процесс происходит так. Антенна сначала выводится в восточном направлении до остановки по срабатыванию концевика крайнего положения, он обязательно присутствует в конструкции актуатора и является регулируемым. Предупреждение, концевики следует отрегулировать до начала работы, с тем, чтобы двигатель актуатора не повернул антенну за пределы ее конструкции и не поломал ее детали. Затем антенна выводится в крайнее западное положение до срабатывания западного концевика. В этих точках антенна останавливается на две секунды, после вывода в западное положение антенна выводится в расчетное среднее положение и останавливается. Пределы поворота фиксируются не доходя до концевиков на 10 импульсов датчика, приблизительно 1° по азимуту. Текущее положение антенны при ее движении отображается в окне Pos, а пределы отобразятся в окнах LimitE (восток) и LimitW (запад). Можете записать результат, нажав Save, или все запишется после завершения программы.
• Введите географические координаты точки стояния антенны в окна "Широта и долгота точки стояния". Определить их можно по справочникам, в Интернете, по GPS, но лучше всего и проще всего, при наличии достаточно быстрого Интернета, с помощью программы Google Earth (Google планета Земля).
• Находите в списке всех спутников, тот, который находится ближе всего к зениту и имеет мощные транспондеры, переносите его в список избранных, при этом будет определяться его азимут. Запускаете программу просмотра и отмечаете спутник в списке. Антенна перейдет на азимут спутника. Произведите настройку на какой либо мощный транспондер с помощью своей программы просмотра. Если настройка самой антенны была произведена точно, то сигнал Вы увидите сразу и подстройка нужна будет минимальная, по мощности сигнала. А если настройка происходила по компасу, то скорее всего сигнала вы не увидите и придется поискать спутник в пределах до 10°. Для этого в программе имеются органы управления передвижения антенны на фиксированное число импульсов датчика мотора. Первое положение для поворота антенны на 2-3 импульса датчика, остальные соответственно на 4,6,8 и непрерывно. При непрерывном движении остановка производится кнопкой "Стоп". Движение выполняется при нажатии кнопки ">W" или "<E". Лучше начинать с положения 3, что соответствует приблизительно 0,5°. Процесс проходит так, передвинул, проверил настройку программой просмотра и т.д. Это может оказаться достаточно утомительным, но другой возможности нет. Когда спутник найден, и настройка произведена по максимуму сигнала, следует изменить текущее положение антенны в окне программы Pos, установив его равным азимуту спутника. Это делается один раз, этот спутник-калибровочный, поскольку настройка производилась по компасу. При подстройке следующих спутников их положение изменяете только в списке избранных спутников. Теперь настройка на новый спутник будет существенно проще, переносите в список новый спутник и выбираете его, возможно, подстраиваете его по мощности сигнала и вносите новое значение положения в список.
• На этом процесс настройки завершается. В процессе эксплуатации при воздействии ветровых нагрузок, положение антенны может исказится на 2-10 импульсов датчика, все зависит о конструкции антенны, обычно это происходит на крайних спутниках. Контролировать лучше всего по центральному спутнику, если он сдвинулся с позиции, тогда можно откорректировать текущее положение антенны и все позиции придут в соответствие. Если антенна установлена неточно или ее механика недостаточно прочная позиции крайних спутников не будут соответствовать расчетному азимуту, и следует повторить механическую настройку антенны. Но, если эти искажения не более 30-40 импульсов датчика и качество сигнала Вас устраивает, то можно просто откорректировать положение в списке и не мучаться с перенастройкой антенны.

Условие закачки программы найдете по адресу http://www.plati.ru/asp/pay.asp?idd=1091648

[в начало]