Интерфейс управления поворотным устройством YAESU G-5500

Поворотное устройство YAESU G-5500 позволяет вращать антенно-фидерное оборудование как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Оно может быть использовано при работе через спутники и для связи с МКС. Устройсто состоит из двух частей: ротатора, установленного на крыше вместе с антенной и пульта дистанционного управления которое имеет стрелочную индикацию угла поворота. Внешний вид поворотного устройства YAESU G-5500 показан на рис.1

Рис.1. Поворотное устройство YAESU G-5500 (слева ротатор, справа пульт дистанционного управления)

Технические характеристики поворотного устройства YAESU G-5500 указаны в таблице1.

Талица 1. Технические характеристики YAESU G-5500

Требуемый кабель	12-проводной
Напряжение питания	117/220 В
Тормозящий момент:
Азимутальный ротатор	40.0 кг*м
Ротатор угла места	40.0 кг*м
Вращающий момент:
Азимутальный ротатор	14.0 кг*м
Ротатор угла места	6.0 кг*м
Диаметр мачты	38-63 мм
Диаметр бума	32-43 мм
Вертикальная нагрузка:
Азимутальный ротатор	30.0 кг*м
Ротатор угла места	200.0 кг*м
Время поворота:
Азимутальный ротатор	70 сек.
Ротатор угла места	80 сек.
Площадь ветровой нагрузки	1.0 м2
K-Factor	578 ft.-lbs
Вес	7.5 кг

Управление ротатором можно осуществлять с помощью штатного пульта управления, а также с помощью внешнего автоматизированного устройства.

Интерфейс управления YAESU G-5500 внешним устройством показан на рисунке 2. Принцип работы повороткой YAESU G-5500 заключается в следующим. Есть две плоскости вращения: горизонтальная и вертикальная. Угол поворота устройство сообщает уровнем напряжения (Пины 6 и 1), и находится в диапазоне от 2 до 4.5 В в зависимости от угла ( от 0 до 450 градусов для горизонтельной плоскости и 0 до 180 градусов для вертикальной). Включение поворота определяется низким логическим уровнем (0) на соответствующих контактах : 2-4 для горизонтальной плоскости, 5-3 для вертикальной. Пин 7 является источником постоянного тока напряжением 6-13 В, при токе до 200мА. Пин 8 — земля.

Рис.2. Интерфейс управления YAESU G-5500 внешним устройством. Распайка разъема.

Задача микроконтроллерного устройства управления поворотом ротатора заключается в преобразовании полученного от ПЭВМ, через интерфейс USB, требуемого угла поворота и сформировать последовательность управляющих логических сигналов на пины 2-4 и 5-3, чтобы максимально быстро повернуть ротатор. Информация о том что угол достигнут измеряется с помощью АЦП через пины 6 и 1.

Электрическая принципиальная схема внешнего устройства управления показана на рис. 3. Сердцем устройства является микроконтроллер DD1 фирмы Atmel ATmega8. Интерфейс связи с ПЭВМ USB версии 1 осуществляется программно. Питается устройство от порта USB. Микросхема ULN2003A представляет собой сборку транзисторов Дарлингтона и используется в роли буфера. Резисторы R6-R9 ограничивают коллекторный ток. Светодиод D1 используется для отображении логики работы устройтсва (на схеме рис.3. ошибочно перепутано включение А-К) Резисторы R2-R3 и R4-R5 делители напряжения, конденсаторы C1 и C2 фильтры низких частот. Разъем J3 используется для программирования посредством микроконтроллерного ISP интерфейса. Кварцевый резонатор X1 и конденсаторы C5 и C6 — часть схемы задающего тактового генератора микроконтроллера, обеспечивающего по сравнением с RC внутренней задающей цепочкой более высокую точность необходимую для USB интерфейса и работы АЦП.

Рис.3. Электрическая принципиальная схема внешнего устройства управления.

На рисунке 4 показана печатная плата устройства. Выбраны SMD компаненты как более компактные и удобные в монтаже (не нужно сверлить плату).

Рис.4. Печатная плата внешнего устройства управления.

На рисунке 5 показан монтаж компонентов на печатной плате. Для предотвращения переломов проводов, они жестко притянуты пластиковыми мотнажными хомутиками к плате

Рис.5. Монтаж компонентов на печатной плате

Устройство в собранном виде показано на рис.6. Плата помещена в защитный пластиковый кожух.

Рис.6. Внешний вид собранного устройства

Проектирование интерфейса велось в программном комплексе Proteus.

Файлы для скачивания

Проект устройства для программы Proteus, программа драйвер для ПЭВМ, прошивка для микроконтроллера

___________________
Авторы: Медведев Николай (RD3WF), Луценко Антон(R3W-128)