Opis rotora.
Wszyscy narzekaj� na dok�adno�� dzia�ania rotora firmy CONRAD oraz szybkie gubienie synchronizacji. Przyczyna tego jest to ze rotor wykorzystuje silniki synchroniczne i bez �adnej kontroli zak�ada ze oba kr�c� si� w takim samym tempie. Niestety poniewa� na rotorze zwykle zainstalowana jest antena o okre�lonej bezw�adno�ci silnik rotora wolniej si� rozp�dza co powoduje, �e momenty start�w i hamowa� powoduje rozsynchronizowanie si� sterownika z rotorem. Aby rozwi�za� ten problem nale�a�o by do rotora domontowa� dekoder obrot�w. Poni�ej kilka schemat�w i zdj�� konstrukcyjnych.
Oryginalny sterownik.
Schemat oryginalnego sterownika.
Nie jestem pewien po��cze� w transformatorze poniewa� na wyj�ciu s� tylko 3 przewody i uzwojenia mog� by� po��czone te� w szereg, ale nie ma to du�ego znaczenia.
Dzia�anie oryginalnego sterownika
Gdy przekr�cimy ga�k� sterownika za��czamy oba prze��czniki co powoduje obracanie si� rotora oraz p�ytki pod ga�ka. Kiedy p�ytka ustawi si� w pozycji ga�ki oba prze��czniki s� roz��czane i silniki si� zatrzymuj�.
Dekoder obrot�w rotora.
Przetrenowa�em r�ne sposoby dekodowania obrot�w w rotorze i moim zdaniem najlepiej jest to zrobi� przyklejaj�c (znaczy pole magnetyczne je przyklei) do z�batki ze slimacznic� 6 magnes�w. Magnesy nale�y przyklei� naprzemiennie polem (NSNSNS; co drugi magnes jest do g�ry nogami; stosowa�em magnesy neodymowe 5x5x2mm oraz okr�g�e 10x5mm). Nast�pnie w p�aszczy�nie z�batki umieszczamy kontaktron (czym mniejszy tym lepszy). Naprzemienne u�o�enie pola magnes�w spowoduje ze kontaktron b�dzie zwiera� przy magnesie a rozwiera� pomi�dzy magnesami. Sterownik zlicza przej�cia pomi�dzy 0 a 1 (i odwrotnie) co daje 12 impuls�w na obr�t kolka i 504 impulsy na pe�ny obr�t rotora. W ten spos�b uzyskujemy dok�adno�� po�o�enia lepsz� ni� 1 stopie�. Samo sterowanie odbywa si� z dok�adno�ci� 1 stopie� i uwzgl�dnia bezw�adno�� rotora.
Jak to wygl�da w ruchu mo�na zobaczy� na filmie.
Podczas mocowania kontaktrona nale�y uwa�a� na jego szklana obudow� (bardzo �atwo ja pot�uc). Istotne jest te� to �eby miejsce styk�w wewn�trz kontaktrona by�o jak najbli�ej p�aszczyzny obrotu magnes�w gdzie s� najwi�ksze zmiany pola magnetycznego. Najlepiej jak by kontaktron zamocowa� w poprzek ko�ka a nie prostopadle tak jak jest na zdj�ciach.
Kontaktron nale�y pod��czy� pomi�dzy zaciski 3 i 4 rotora. Zacisk 4 mo�na pozyska� ze sterownika oryginalnego, albo samemu wykona� jak na rys poni�ej.
Rotor posiada mechaniczna blokad� kt�ra uniemo�liwia mu przej�cie przez azymut 0. Przy pracy satelitarnej jest to niewygodne poniewa� przej�cie satelity przez 0 wymaga odwr�cenia rotora co zajmuje oko�o 70 sekund. Mo�na teoretycznie usun�� blokad� ale nara�amy si� w tedy na mo�liwo�� uszkodzenia przewod�w antenowych poprzez nawiniecie i naci�gniecie ich na maszt przy wielokrotnych obrotach. Je�li kto� ma pomys� na blokad� mechaniczn� zapewniaj�c� p�tora obrotu rotora niech da zna�. Na razie wprowadzi�em rozwi�zanie programowe. Kiedy sterownik dostaje polecenie np. AZ=390 i EL=10 przechodzi w tak zwany tryb REVERSE i wykonuje jedynie odwr�cenie ty�em oraz przek�ada anten� przez zenit. AZR=AZ-180=190 ELR=180-EL=170. Taka operacja zajmuje ju� tylko 45 sekund. Kolejnym programowym rozwi�zaniem jest graniczna synchronizacja. Je�li rotor oprze si� o ogranicznik mechaniczny, sterownik uzna ze to b��dy synchronizacji i i automatycznie aktualizuje bie��ce po�o�enie rotora dla AZ b�d� to warto�ci 000 oraz 360. Dla EL bed� to warto�ci 000 i 180.
Sterownik elektroniczny.
Poniewa� jako� nikt nie zg�osi� si� ze zbudowa� elektroniczny sterownik wiec sam zakasa�em r�ce do roboty. Sercem jest mikrokontroler AT89C51. Posiada on dwa oddzielne (izolowane) obwody elektryczne (rotora, oraz elektroniki) sprz�one ze sob� za pomoc� przeka�nik�w oraz transoptor�w.
Sterownik pozwala na r�czne sterowaniem rotorem (LEWO, PRAWO, G�RA, Dӣ). Dodatkowy przycisk s�u�y do wej�cia w MENU, gdzie mo�liwe jest zaparkowanie rotora, wy��czenie pod�wietlania wy�wietlacza, wy��czenie obs�ugi sterowania przez port RS232, oraz restart kontrolera. Niestety kontroler nie posiada nie ulotnej pami�ci wiec wszystkie ustawienia s� kasowane po wy��czeniu rotora. Kasowane jest r�wnie� po�o�enie rotora, i po w��czeniu zasilania, zalecane jest jego zaparkowanie w pozycji (0,0) aby zsynchronizowa� rotor ze sterownikiem. Na wy�wietlaczu mamy informacj� o aktualnej pozycji rotora (AZ, EL) oraz pozycji na kt�r� rotor ma si� ustawi� (ustawiane prze ��cze RS232). Dodatkowo wy�wietlaj� si� informacje w kt�r� stron� obraca si� aktualnie rotor, oraz czy jest tryb REVERSE. Sterownik jest kompatybilny z protoko�em sterownika GS-232A (to chyba najbardziej popularny sterownik firmy YAESU) i mo�e by� sterowany za pomoc� takich aplikacji jak Orbitron, czy WXtoImg. Przyjmuje on komendy "Maaa" oraz "Waaa eee" wiec mo�e s�u�y� do do pracy z jednym rotorem poziomym jak i z dwoma rotorami w trybie satelitarnym. Sterownik komunikuje si� z pr�dko�ci� 9600bps.
Do zasilania rotor potrzebuje dw�ch napi�� zmiennych (22V 2A oraz 8V 0.5A). W prototypie wykorzysta�em toroid 80VA z uzwojeniem wt�rnym 24V 3A na kt�ry nawin��em dodatkowe uzwojenie daj�ce 8V i zabezpieczy�em je ta�ma izolacyjn�. Istotne jest to �eby by�y to dwa oddzielne uzwojenia aby zapewni� separacje galwaniczn� cz�ci logicznej od cz�ci wykonawczej.
Sterownik ��czy si� z rotorami za pomoc� dw�ch 4 �y�owych przewod�w (w moim przypadku by�y to 60-cio metrowe PKL-ki). Do pod��czenia z komputerem wykorzystuje si� kabel RS232 NULL MODEM.
Rotor mechanika.
Do pracy satelitarnej potrzebowa�em rotor pozwalaj�cy na obr�t w azymucie oraz elewacji. Takie rotory niestety s� do�� drogie i kosztuj� oko�o 3500zl. Postanowi�em zbudowa� konstrukcje, kt�ra by zmie�ci�a si� w 1000z� Wykorzysta�em do tego dwa rotory firmy CONRAD (2x189zl) do tego dwa dodatkowe �o�yska (2x65z�) oraz par� rurek aluminiowych o przekroju 35mm. Koszt sterownika elektronicznego to jakie� 150zl.
Mocowanie rotora AZ jest klasyczne z dodatkowym �o�yskiem zmniejszaj�cym obci��enia w samym rotorze.
Rotor EL zosta� zamocowany jak na obrazku poni�ej. Polecam dobre mocowanie krzy�owe (poprzednia wersja z jednym cybantem nieco si� chwieje na boki). Dodatkowo zastosowa�em stabilizacje przewodu antenowego za pomoc� PKL-ki aby pracowa� w du�ej p�tli a nie w miejscu ��cze�. Stosuje kabel H1000, a on nie lubi by� mocno zginany. Mocowanie takie zapewnia ruch rotora EL 180 stopni. Maszt robi za ogranicznik mechaniczny. Dodatkowo na maszcie mo�na postawi� anten� pionow�, np. do ok�ln� 2x7/8 na 145MHz. Na razie zainstalowana jest antena 5 element�w YAGI na 145 MHz oraz 15 element�w YAGI na 70cm. Docelowo b�dzie jeszcze jaka� antena na 2.4GHz. Ca�o�� jest pod��czona wi�zk� przewod�w H155 (KF, dookolna), H1000 (YAGI) , PKL (rotor) i RG6U (downconverter).
Bilans systemu antenowego:
145MHz = 6.2dBi
60m H1000 = -2.9dB
5 element�w YAGI = 9.1dBi
435MHz = 9.7dBi
60m H1000 = -5.1dB
15 element�w YAGI = 14.8dBi
Konstrukcja pozwala na bezproblemowa prace przez wszelkiego rodzaju amatorskie satelity, odbieranie telemetrii z cubesat-�w, prace z pr�dko�ciami 9600bps G3RUH itp.
Wyniki:
Jak konstrukcja sprawdza si� w boju mo�na obejrze� na filmie.
A na koniec jeszcze fotka z przelotu satelity NOAA 15 kt�ry zosta� uzyskany miedzy innymi dzi�ki temu rotorowi (radio FT847 "w�ski" FM, program WXtoImg).
UWAGI:
Je�li kto� chcia�by sta� si� beta-testerem, prosz� o zg�aszanie si� do mnie. Otrzymacie has�o aby dosta� si� do dodatkowych materia��w. (rysunek p�ytki, schematy oraz wsad do procesora). W zamian oczekuje lojalno�ci :) zdj�� oraz uwag do projektu.
Galeria:
Tutaj mo�esz obejrze� wykonanie tego projektu przez innych.
Pozdrawiam
Marcin
SQ5FNQ
Status: Testowanie prototypu
