Устройство управления спутниковой поворотной антенной

Автор не принимает на себя ответственность, связанную с любым возможным ущербом, который может быть нанесен при изготовлении и эксплуатации устройства и программы управления устройством. Вы изготавливаете и эксплуатируете устройство на свой страх и риск.

 

Устройство управления спутниковой антенной

Замечание. Если Вы не имеете опыта создания и отладки радиоэлектронных устройств, поручите это радиоэлектронику, устройство не сложное и доступно для изготовления в домашних условиях.

Устройство управления спутниковой поворотной антенной заменяет позиционер в части силового управления антенной. Программная часть возлагается на компьютер (описание программы). Схема устройства показана на рисунке ниже. Устройство функционально делится на две части, блок силового управления антенной, состоящий из транзисторов VT1, VT2, которые управляют реле. Первое реле подает питание на мотор, второе переключает полярность питающего напряжения. Второй блок устройства является устройством сопряжения с компьютером. Блок содержит формирователь импульсов датчика мотора на микросхеме компаратора LM339, формирователь шины 1-wire на LM339 и 561ЛА10, и коммутатор DS2413, который управляет транзисторами включения реле. Применение DS2413 является вынужденным решением, так как при прямом управлении реле от порта СОМ выяснилось, что при выключении компьютера или переводе его в ждущий режим состояние выходов порта несколько раз произвольно меняется, что привод к неуправляемым рывкам антенны. В результате приходится всегда помнить, что устройство нужно выключить раньше, иначе придется проводить повторную настройку положения антенны. Эксплуатационные качества устройства сразу резко снижаются. Применение DS2413 избавляет от проблем, связанных с прямым управлением от порта СОМ по выходам RTS, DTR и является наиболее простым схемным решением, позволяя адресовать устройство на порте СОМ, и управлять им посредством команд шины 1-wire. Важно и то, что не требуется отдельного драйвера для шины 1-wire. DS2413 может подключать нагрузку не более 20ма по току и 28 вольт по напряжению (datasheet). Поскольку напряжение питания мотора может быть различным от 12 до 36 вольт, пришлось сделать развязку на оптронах для управления транзисторами VT1, VT2. DS2413 самая дорогая деталь в комплектации, цена на день приобретения достигала 3$, да и на радио рынке ее не всегда найдешь, приходится заказывать доставку, хотя она и не является дефицитом.

Переход от порта СОМ на шину 1-wire выполнен по уже проверенной схеме, за исключением отказа от питания от выхода DTR, поскольку в схеме есть источник +12 вольт, но пришлось установить стабилитрон VD5 (5вольт) для выравнивания напряжения питания с минусовым источником(RTS). Оказалось, что на моем компьютере напряжение на DTR, RTS падает с 11,5 вольта до 7,5 вольта даже при весьма незначительной нагрузке в 1-2 ма. Возможно, следует питать LM339 от DTR, но тогда пришлось бы изменить схему питания формирователя импульсов датчика мотора, чтобы не нагружать DTR. Остановился на хорошо работающем варианте. Печатная плата выполнена в популярной программе SprintLayout. Поскольку силовая часть выполнялась из деталей, которые были под рукой, то и плата разработана с учетом замены деталей силовой части и изменения разводки. Сопряжение с портом разведено на плате компактно и может быть выполнено в виде отдельной платы. Все микросхемы в корпусах под поверхностный монтаж и распаяны со стороны печатных проводников. Разъемы типа D9, такие как на порте СОМ, разъем для подключения мотора устанавливается не штырьковой частью, чтобы не перепутать кабель порта и кабель антенны. Плата выполнена на двухслойном текстолите, верхний слой со стороны деталей используется как земля. Плата рассчитана на исполнение в домашних условиях с помощью лазерного принтера и утюга. Лучше всего использовать фотобумагу для струйных принтеров. Изготовляется такая плата следующим образом:

- верхний слой меди перед травлением заклеивается скотчем,

- после травления сверлятся и пропаиваются точки перехода на верхний слой меди

- верхний слой меди покрывается двумя-тремя слоями лака, например, лак цапон,

- сверлятся отверстия под детали, со стороны лакированной поверхности отверстия слегка рассверливаются сверлом 2мм, вручную, без дрели, так быстрей и нет опасности просверлить насквозь.

Вот такая проверенная домашняя технология. Еще поделюсь давним способом качественного травления в хлорном железе. Раствор приготовляется такой плотности, чтобы плата, аккуратно положенная на поверхность раствора, плавала не погружаясь. Раствор не нужно греть, травится быстро даже при температуре раствора +5 - +10, принесенный с мороза. Перед укладкой платы, поверхность травления смачивается раствором с помощью кисточки. Верхняя часть платы заклеивается скотчем. Травление длится 15-30 минут, периодически можно проверять, в резиновых перчатках. Раствор можно использовать очень долго, у меня 1,5 литра раствора используются уже лет десять, не меньше. Добавлю, что хлорное железо у меня черного цвета.

Все информация необходимая для изготовления устройства может быть закачана из архива.

Отладка

Распаяйте детали силовой части платы, без установки DS2413. Проверьте питание +28 и +12 вольт, поочередно замкните на землю свободные концы резисторов R7, R8. Должны срабатывать реле.

Произведите распайку остальной платы без DS2413. На вход RTS подайте отрицательное напряжение 7 - 8 вольт от любого маломощного источника. Замыкая и размыкая входы датчика мотора, проверьте появление на разъем е порта сигнала DSR положительной или отрицательной полярности, со значениями близкими к напряжениям питания. Проверьте напряжение +5 вольт на шине 1-wire, на контакте Rx разъем а порта должно быть отрицательное напряжение, замкните шину на землю, на контакте Rx разъема порта напряжение должно сменить полярность. Подайте на контакт Tx разъема порта поочередно напряжение +/- 10-12 вольт через резистор 1-10 ком от источника питания, напряжение на шине 1-wire должно изменятся от +5 вольт до нуля (приблизительно).

Припаяйте DS2413, подключите разъем к порту СОМ, запустите утилиту UTERMO и проверьте DS2413. При проверке будут срабатывать реле.

На этом проверка заканчивается, можно запускать программу PLC и работать в соответствии с ее описанием.

Схему можно упростить, воспользовавшись последними изменениями, которые отражены в описании программы Termo.

[в начало]

Hosted by uCoz