Простое поворотное устройство

 FREE & OPEN UKRAINIAN   HAM   RADIO  BANNERS NET

 
QRZ.RU Callbook:
  
IK3QAR QSL Manager
 
QRZ.COM callsign lookup:
   

IMG 20180217 190512

Про поворотное устройство для антенны под управлением Ардуино не писал только очень ленивый.  И тем не менее, как мне кажется, самое простое "нарисовал" я:-)  При кажущейся сложности поворотных устройств, вернее пультов управления, при определённой экономии можно создать очень простое устройство позволяющее сильно экономить телодвижения :-) У меня есть некоторый опыт эксплуатации устройств типа Yaesu G800DXA и G5500. Конечно доволен, что они у меня есть вообще, но у них есть и недостатки. Первый  - кривая система предустановки в G800: очень неточная, хотя "наводить" трудно. В G5500 предустановки вообще нет. При том, что сами механизмы поддерживают достаточно точную индикацию поворота, держать нажатыми кнопки пока антенна не спеша доберётся до нужного азимута утомительно.

  Поэтому я отказался от кнопок как от паразитического класса на здоровом теле цифровой индикации угла поворота.  Суть в том, что не надо долго держать кнопку пока антенна повернётся в нужную сторону. Достаточно задать угол на который должна повернуться антенна и нажать кнопку "Старт". Оба органа управления совмещены в енкодере с числом импульсов 24 на оборот и кнопкой на той же оси. При включении прибора на экране отражается угол Az (градус) куда смотрит антенна сейчас и предустановка (Pres) в 180 градусов. Значение 180 градусов выбрано не случайно. Теоретически это середина и в большинстве случаев от этой точки до желаемой (в пределах 360-ти гардусов) расстояние (время) минимальное.   Но мотор (антенна) не крутится ожидая установки.  Вращая енкодер, устанавливаем направление куда должна повернуться антенна -  значение 180 измениться на то что нам надо, например, 250 градусов. При нажатии кнопки энкодера Ардуино определит в какую сторону нужно крутить, включит соответствующее реле и покажет принятое значение направлениz "Set", стрелку показывающую что двигатель включен и куда  поворачивается антенна. Когдла антенна повернётся, компаратор выключит двигатель и "погасит" стрелку и Set. Для усорения процесса шаг энкодера принят равным 5-ти, что будет соответствовать точности установки направления в 5 градусов.  Со мной  можно поспорить, но я посчитал эту величину необходимой и достаточной. 

IMG 20180217 190447

К антенне, собствено двигателю, напряжения подаются парой реле 250 вольт 10 ампер, тоже модули Ардуино. Реле 250 вольт 10 ампер, на такую игрушку хватает вполне.  При равенстве напряжений реле отключается и система ждёт следующего обращения. Если оно будет :-)  Само устройство представляет собой двигатель с "надетым" на ось потенциометром, который выдаёт постоянное напряжение пропорционально углу поворота и концевики. В родной конструкции, а в ней все узнали широко распространённую на базарах Украины модель исполнительного устройства ПР-1М, потенциометр представляет собой "подкову" и плюс ко всему еще и сопротивлением только 200 Ом. 

IMG 20180217 192448

pr1m lОт него многие отказываются и помещают внутрь редуктор 1:2 и потенциометр 10-15 кОм на второй оси, что проблему решает если находится нужный конструктив. У меня в лесу с механикой напряг, поэтому я всё с радостью оставил внутри  (особенно концевики :-), последовательно с родным потенциометром включил резистор на 1 кОм, чем добился снижения тока до приемлимого значения и питаю эту цепь 12 вольтами. При таком раскладе на выходе этой части компаратора имеем нужное изменение напряжения 0-4,5 вольта при повороте  вала на 180 градусов. Очень удобно для магнитных антенн и ротари диполь. Но нам хочется 360 градусов. Поэтому внешний редуктор, а он всё равно будет нужен так как крепить антенну прямо на вал нежелательно, Может быть если только лёгкую УКВ. Поэтому опорно-поворотный подшипник в основании и цепная передача прямо с осями от велосипеда, Большая звёздочка на вал мотора, маленькая на трубу мачты.   Неизбежные в этом случае расхождения реального угла и "показометра" легко корректировать парой сопротивлений вокруг "наосного" потенциометра. Ниже короткое видео с разъяснениями.

Преимущества предлагаемого решения - все детали доступны и соединения просты. Прошивка тоже прозрачная, разве что не очень понятна в том месте, где идёт борьба с "дребезгом" компаратора вокруг указанного пресета.  Эта проблема встречается во всех без исключения моделях преобразования угла поворота в цифровое значение через изменяющееся постоянное напряжение (на потенциометре). В данном случае она решается введением двух скоростей перестройки (STEP) и введением гистерезиса. Конечно же, бесплатный сыр только в мышеловке и за это придётся рассчитываться точностью позиционирования.  Конечно же на эту тему можно поспорить, но я на основании своего опыта пришёл к выводу что 5 градусов на КВ достаточно вполне, а на УКВ с сомнением, но тоже сгодится. Если антенна более 12-15 элементов, то может быть и недостаточно. 

pov

  Вообще то можно было обойтись и без энкодера. Просто поставить вместо него потенциометр с которого брать опорное наряжение "подставки" (Preset). Но тогда придётся вводить дополнительно кнопку (на энкодере она уже стоит) по нажатию которой  значение пресета запишется в память и включаться реле мотора.  В таком варианте нужно просто исключить участок кода (скетча) описывающий работу с энкодером. Прошивку можно взять тут.

Ниже приведена схема подключения блоков и узлов. На схеме отсутствуют комментарии, что даёт свободу при конструировании механики. Но прочитать первую часть статьи обязательно :-) В принципе можно применить любой другой поворотный механизм. Самой модели Ардуино это  без разницы, электроника будет работать согласно программы, но тогда потеряется очарование абсолютной доступности решения. Я исходил именно из этого постулата. Это поворотное и легкая и доступная антенна, например такая как я использовал на даче, огородно-полевая, составит замечательную пару достаточную для того чтобы выйти из категории "одни верёвки". Или "мир, невидимый с дельтой 80-ти метрового диапазона" :-)  Впрочем на вкус и цвет товарищей нет.

povorotka

Школа радиста

  • Как мы будем учить

    Увважаемые читатели. Мы открывает нашу виртуальную школу при виртуальной коллективной радиостанции для того чтобы дать вам возможность приобщиться к очень интересному занятию - радиолюбительству. Наши уроки будут очными, заочными и контрольными.  Материалы будут излагаться короткими тезисами, не более 50-100 строк за раз, очень простым языком. По вечерам наши преподы (сенсей Гена, сенсей Саша и сенсей Гоша) часто будут доступны в онлайн, где попытаются ответить на ваши вопросы. Еще удобнее форма общения в форуме, потому что снимает вопрос времени : когда вам удобно.

    Урок первый. Электричество.

    batarejkaНачнём с простого. Батарейка. Это "законсервированное" электричество. Оно находится внутри и по команде (замыканию выключателя) может делать какую-то работу: светить, вращать моторчик ручного вентилятора, когда жарко,  обеспечивать вас звуком от работающего радиоприёмника на пляже....   Пока контакты не замкнуты, электричество есть, но работу не делает. Спит.  Это называется напряжение. Или потенциал. Типа может делать, но пока не делает.   Напряжение всегда подают по ДВУМ проводам: плюс и минус. Вообще-то бывает еще и переменное напряжение, но о нём позже.

    Для того, чтобы батарейка начала работать, нужно напряжение подключить в чему-то, что этого напряжения требует. Например лампочка фонарика. Это - НАГРУЗКА. Приложенное к лампочке напряжение заставит её светиться за счёт того что через нить накала лампочки побежит ТОК. Ток может бежать по ОДНОМУ проводу.  Но у этого провода два конца.   И если цепь не замкнута, то ток НЕ побежит.

        Как мы можем убедиться что это так?    Попробуем сделать электромагнит.   Намотаем на гвоздь много витков провода по которому побежит ток.   К ДВУМ концам провода подключим напряжение с батарейки и по  (одному) проводу побежит ТОК. Именно он намагнитит гвоздь и тот станет притягивать металлические предметы: гайки, болты,  металлическую стружку......  Как только мы отсоединим хотя бы один провод - эффект пропадёт. Батарейка вырабатывает электричество за счет химической реакции происходящей внутри неё. Но существуют батареи, задача которых многократно накапливать электричество внутри себя, а затем его отдавать. Такая батарея называется аккумулятором. Экономически это выгоднее, так как затраты на корпус, химические элементы, обложку батарейки повторяются каждый раз, а у аккумулятора только один раз при покупке.  Есть большие аккумуляторы, в автомобилях, например. Есть очень большие, на телефонных станциях, наприммерю А есть просто огромные. В электромобиле "Тесла" например.....

    Как мы видим в небольших устройствах, которые перемещаются либо у вас в кармане, либо вообще везут вас :-), чаще всего используется ПОСТОЯННЫЙ ТОК. Это так, потому что его удобнее запасать, и удобнее использовать во всяческих девайсах типа смартфонов, радиоприёмников, видеокамер и радиостанций. 

       Напряжение при его использовании практически не меняется. А вот ток может изменяться очень сильно. И это зависит от того, из какого материала выполнено то, к чему мы прикладываем напряжение. Потому что разные материалы оказывают разное сопротивление протекающему через них току.  Есть сопротивление вообще, а есть СОПРОТИВЛЕНИЕ электрическое. Оно измеряется в Омах. А рассмотренное нами ранее напряжение в ВОЛЬТАХ.   А ток в АМПЕРАХ.   Когда эти три величины встречаются вместе происходит РАБОТА, выделяется МОЩНОСТЬ.  Но об этом поговорим во втором уроке.

SAT/SPACE MONITOR Вы можете участвовать в формировании новостей !

Увважаемые читатели. Мы открывает нашу виртуальную школу при виртуальной коллективной радиостанции для того чтобы дать вам возможность приобщиться к очень интересному занятию - радиолюбительству. Наши...
kzaskbar

Подать телеграмму

Ведите короткий текст (до 256-ти символов.) телеграммы
Call (name)

 
            

HAMschool

HAM School
CW forever
Радиообмен для бойца
Украинская транслитерация
Детский RX TX KIT
Прогноз прохождения
Грозозащита радио
Метеорадары и грозы
Sat School
Спутники хочу :-)
SAT приёмные антенны
SAT QSO FM
SAT QSO CW - SSB
SDR, SAT и Orbitron
Oreos miniSat
Моргающий Niwaka
Space sound
УКВ тестеры
DX через спутник
Почему не слышно спутник
Как принимать FunCube1
Как принимать PolyItan1
Как принимать PSK QB50P1
Обзор программ SAT телеметрии
Практическое построение диаграммы направленности
Meteors School
Метеор QSO. Что это?
Предстартовый инструктаж
Как смотреть метеоры
Метеор сервис Virgo и Java
Изучаем CW
Изучаем CW дома 1
Изучаем CW дома 2
Изучаем CW дома 3
Изучаем CW дома. Q-код
Изучаем CW дома. Жаргон.
Тэн код. 10-код.
CW trening radios
Маэстро Morse Runner
Mouse-paddle
Видеоурок Vibroplex
ARRL: как урок в классе
Недостатки PC телеграфирования
Какая песня без баяна?
Интернет идёт к Морзе
Антенны КВ
Противовесы из рулетки
Эффективный диполь
Невидимые антенны
Волшебные проволочки
Антенны случайной длины
Калькулятор антенн
Простое согласующее
Просто про антенны
Какую антенну выбрать
Стэки КВ антенн
1 антенна на 3 трансивера
Модифицированные Inv V
Спайдер vs гексабим
Антенны УКВ
Даблполь 144
Квадрифиляр на 145
SAT квадрифиляр
UHF VHF без приборов
144 за полчаса
Колинеарная J антенна
Калькулятор J антенны
Рамочная KP4MD
"Ёлочка" 144/430
Невидимая на 144
Двойная Харченко
Широкополосная УКВ
Стэки на УКВ

Калькулятор расстояний и QTH
Калькуляторы перевода координат UTM DMS, координаты в QTH locator IARU и наоборот. Расчет азимута и расстояния по QTH локатору.


Online экзамен на категорию

exam

UY2RA/QSO/QSL/OQRS

 

HAM history QST PICTURES

Online SDR приёмник

 Тестовая версия WEB приёмника. Для прослушивания необходимо какой-нибудь SDR программой (или скачать SDR Console) подключиться к этому серверу по адресу uy2ra.ddns.net порт 50101 login guest password guest Приёмник на КВ с конвертором вверх и имеет гетеродин 50 мгц. Битрейт 1 мгбит или ниже. 73!
Как запустить такой приёмник у себя:

Запускаем WEB SDR сервер

Запускаем WEB SDR сервер 1

Запускаем WEB SDR сервер 2

Запускаем WEB SDR сервер 3

Запускаем WEB SDR сервер 4

Борьба за качество приёма SDR

Качество приёма SDR2

Качество приёма SDR3

Качество приёма SDR4

Сейчас работает версия 3. Не видна из программы версии 2.