КЛАВИАТУРНЫЙ ДАТЧИК КОДА МОРЗЕ

May 17, 2010 by admin Комментировать »

Д. Богдашёв, А. Партии, Е. Шароварин

Это устройство предназначено для обучения радиоте­леграфистов и работе на любительской радиостанции при проведении связей. Оно формирует знаки телеграф­ной азбуки при нажатии на клавиши клавиатуры с обычным алфавитом (наподобие клавишей пишущей ма­шинки). Скорость передачи можно регулировать от 20 до 200 знаков в минуту.

clip_image001

Рис. 1. Структурная схема датчика кода Морзе

С работой датчика удобнее познакомиться сначала по его структурной схеме, приведенной на рис. 1. В осно­ву работы датчика положен принцип опроса двух групп запоминающих устройств, одна из которых содержит сведения о «точках», а другая — о «тире». Поскольку максимальное число знаков (точек или тире) в коде Мор­зе равно пяти, в качестве запоминающих устройств в датчике используется десять RS-триггеров — по пять в каждой группе (для точек и тире).

Код запоминается после нажатия клавиши соответ­ствующего знака. В зависимости от кода знака шифра­тор, соединенный с клавиатурой, подает сигнал на один или несколько R5-т-риггеров. К примеру, знак «а» в телеграфном коде содержит точку и тире. В порядке оче­редности звучания знака в группе триггеров, запоминающих «точки», сработает первый триггер, а в группе триг­геров, ведающих памятью «тире», — второй.

Триггер, сработавший первым, разрешает работу ге­нератора импульсов. Длительность формируемого им им­пульса зависит от знака кода: при «точке» она втрое меньше, чем при «тире». Каждый импульс генератора поступает на регистр сдвига, а с его выхода сигналы логической 1 подаются на пять пар ячеек совпадения (на каждую пару одновременно). В эти же ячейки по­ступают сигналы с запоминающих RS-триггеров.

При опросе всех пар ячеек совпадения в зависимости от состояния триггеров (кода знака) последовательно выделяются сигналы управления формирователем знака.

А теперь познакомимся подробнее с работой этого автомата по его принципиальной схеме, приведенной на рис. 2. Формирователь «точек» и «тире» содержит так­товый генератор на элементах Dl.l D1.3, триггеры D2 и D3t сумматор на элементе D1.4, каскад управления формированием «точки» на элементе D6.1, каскад формирования «тире» на элементах D6.2 и D6.3, генера­тор контроля на элементах D6.4, D7.1, D7.2 и головном телефоне В1. Предусмотрен также «громкоговорящий» контроль формируемых сигналов с помощью генератора на транзисторе V3. Включается генератор контактами KL2 реле K1, включенного в коллекторную цепь тран­зистора V2. Контакты К 1.1 этого реле предназначены для управления передатчиком, нужные цепи которого подключают к гнездам разъема Х2.

Регистр сдвига содержит счетчик D4, инверторы на элементах D5.2 D5.4 и диодную матрицу на диодах V4VI8. Запоминающие RS-триггеры «точек» собра­ны на элементах D8.1D10.2, а «тире» — на элементах D10.3D12.4. Управляются запоминающие триггеры клавишами — выключателями S3S44 через шифратор на диодах V47V204. Сброс триггеров в исходное со­стояние осуществляется в момент нажатия любой кла­виши.

Ячейки совпадения для подачи управляющего сигна­ла на формирование «точек» содержат элементы D13.1D14.1, а на формирование «тире» — D14.2D15.2.

Рассмотрим работу датчика при нажатии, например, клавиши буквы «а», соединенной механически с контак­тами выключателя S3. Замыкаемые контакты выключа­теля подключат к общему проводу катоды диодов V47, V48 и V205. При этом триггеры на элементах D8.1, D8.2 и DILI, D11.2 установятся в такое состояние, при кото­ром на их выходах (выводы 6) будет логическая 1. Од­новременно счетчик D4 и остальные R5-триггеры уста­новятся в исходное состояние, при котором на их выхо­дах будет логический 0. Эту установку осуществляет одновибратор на элементах D7.3, D7.4 — ведь выход 10 элемента D7.3 через диод V205 замкнут на общий про­вод, сигнал логического 0 на выводе 11 элемента D7.4 открывает транзистор V19 и на его эмиттере появляется логический 0, который через диоды V27V31 и V37V41 поступает на входы RS-триггеров, а также через инвертор D5.1 на счетчик D4.

Сразу же после установки счетчика в исходное со­стояние логическая 1 появится на первой шине матрицы (правый по схеме вывод резистора R7), которая соеди­нена с ячейками совпадения D13.1 и D14.2. Поскольку только на обоих входах элемента D13.1 будет логическая 1, на его выходе появится логический 0. Он попадет на вход элемента D6.1, управляющего формированием «точки». Инвертированный сигнал с него в виде логи­ческой 1 дает разрешение на работу тактового генера­тора. Два импульса с вывода 8 элемента D1.3 поступят на счетный вход триггера D2, а с его выхода уже оди­ночный импульс поступит на элемент D1.4 и далее на счетчик D4.

clip_image003

clip_image004
Рис 2. Принципиальная схема датчика кода Морзе

Триггер D3 в это время заблокирован логическим О, поступающим с вывода 6 элемента D6.2, поскольку на входы этого элемента с каскадов совпадения D14.2 — D15.2 поступает логический 0.

Поступивший с генератора на счетчик D4 импульс изменит состояние его выходов, и логическая 1 появится на следующей горизонтальной шине диодной матрицы (правый вывод резистора R8). Она поступит на вторую пару ячеек совпадения (D13.2 и D14.3). Но теперь логи­ческие 1 будут присутствовать только на обоих входах элемента D14.3 — одна с шины матрицы регистра сдви­га, другая — с вывода 6 элемента D11.2. И как резуль­тат — логический 0 поступит на входы элемента D6.2. Триггер D3 разблокируется и длительность импульсов, поступающих с тактового генератора, на выходе элемен­та D1.4 возрастет в 3 раза.

Счетчик D4 вновь изменит свое состояние, и логиче­ская 1 появится на третьей горизонтальной шине матри­цы (правый вывод резистора R9). Поскольку оставшие­ся R5-триггеры находятся в исходном состоянии, ни одна из последующих ячеек совпадения не даст разре­шения на формирование «точек» или «тире». Процесс формирования знака прекратится.

При последующем нажатии любой клавиши процесс формирования знака повторится.

Питается датчик кода Морзе от блока, выполненного на транзисторах V20, V21, стабилитроне V22, диодах V23V26 и понижающем трансформаторе Т2. С выпря­мителя напряжение 12 В подается через выключатель S1 на каскад с реле K1 и генератор на транзисторе УЗ. Это нужно при работе датчика с передатчиком либо при «громкоговорящем» контроле формируемых сигналов те­леграфной азбуки. Если же работу датчика контроли­руют головным телефоном В1, питание на упомянутые каскады не подают.

Для питания микросхем используют стабилизатор на­пряжения с регулируемым транзистором V20 и стабили­троном V22, определяющим выходное напряжение.

clip_image005

Рис. 3. Внешний вид датчика кода Морзе

В датчике могут быть применены другие, кроме ука­занных на схеме, микросхемы, транзисторы и диоды с аналогичными параметрами. Реле К1 — РЭС-59, пас­порт ХП4.500.020. Подойдет другое реле с током сраба­тывания до 30 мА при напряжении до 10 В. Трансфор­матор Т1 — выходной от транзисторного радиоприемни­ка «Селга», Т2 — унифицированный выходной трансфор­матор ТВК-70 (блока кадровой развертки телевизора) или другой с напряжением на обмотке II около 10 В. Головной телефон — ТОН-2 или ТЭГ-1, динамическая головка — мощностью 0,5…2 Вт и сопротивлением звуко­вой катушки постоянному току 6…10 Ом. Электролитические конденсаторы — К53-1, остальные конденсато­ры — МБМ.

Детали датчика кода Морзе смонтированы в деревян­ном корпусе (рис. 3), на передней панели которого раз­мещена клавиатура от вычислительной машины. Монтаж выполнен поблочно, детали каждого функционального узла расположены на своей плате из фольгированного стеклотекстолита. Это облегчает сборку, проверку и на­лаживание всего устройства. Соединяют блоки между собой по мере их проверки и налаживания.

Чертежи печатных плат не приводятся, так как статья рассчитана на подготовленных радиолюбителей, способ­ных творчески подойти к конструированию, в зависи­мости от наличия тех или иных деталей.

Первым собирают и проверяют блок питания. К вы­ходу стабилизатора подключают резистор сопротивле­ния 10…12 Ом и мощностью 2…5 Вт. Выходное напряже­ние 5 В устанавливают подбором резистора R16 в цепи стабилитрона.

Далее собирают генератор-формирователь «точек» и «тире». Как правило, он начинает работать сразу пос­ле замыкания на общий провод вывода 2 элемента D6 1. На выходе элемента D1.4 при этом должны появиться импульсы (контролируют по осциллографу). Если их нет, нужно проверить тактовый генератор и при необхо­димости уменьшить сопротивление резистора R2 настоль­ко, чтобы общее с резистором R1 сопротивление состав­ляло 620…750 Ом.

Замкнув выводы 4, 5 элемента D6.2 на общий про­вод, проверяют авометром или осциллографом появление «тире» с генератора-формирователя. Движок перемен­ного резистора R1 в этом случае лучше поставить в правое по схеме положение. Подключив тональные ге­нераторы самоконтроля, проверяют их работу.

Затем подключают к формирователю «точек» и «ти­ре» регистр сдвига — счетчик D4, инверторы на элемен­тах D5.2D5.4 и диодную матрицу. Проверяют регистр последовательной подачей импульсов с генератора-фор­мирователя на вход счетчика. При этом на шинах ма­трицы должна поочередно появляться логическая 1 (на­пряжение около 2,4 В относительно общего провода). Если же она появляется одновременно на нескольких шинах, следует проверить исправность диодов матрицы и правильность их монтажа. Необходимо также помнить, что счетчик будет работать в том случае, если на выво­дах 2 и 3 логический 0.

Следующий этап — сборка и проверка RS-тригге-ров. Проверяют их, подавая логический 0 то на один, то на другой вход триггера, например замыкая на об­щий провод и отключая от него вывод 1 элемента D8.1. Логическая 1 должна появиться сначала на выводе 3 элемента D8.1, а затем на выводе 6 D8.2. Аналогично проверяют остальные R5-триггеры.

Работу одновибратора можно проверить только с по­мощью осциллографа, подключенного к выводу 11 эле­мента D7.4, поскольку импульс сброса имеет небольшую длительность. При отсутствии осциллографа одновибратор проверяют так. Устанавливают один или несколько триггеров в состояние, при котором на выходах их логи­ческая 1. Замкнув вывод 10 элемента D7.3 на общий провод, проверяют состояние этих триггеров. Если они устанавливаются в исходное состояние, значит, одновиб-ратор работает.

Ячейки совпадения проверяют поочередно. Здесь воз­можны различные способы, но лучше это делать, подклю­чив каскады к цепям устройства в соответствии с прин­ципиальной схемой. Далее устанавливают R5-триггеры «точек» в состояние, когда на их выходах логическая 1, и запускают датчик сбросом счетчика D4 (выводы 1, 2 элемента D5.1 кратковременно замыкают на общий про­вод). Вступает в действие регистр сдвига, на шинах ма­трицы поочередно появляется логическая 1, и в головном телефоне или в динамической головке звучат пять коротких сигналов — «точки».

Аналогично проверяют RS-триггеры, запоминающие «тире».

Заканчивают монтаж и налаживание датчика под­ключением шифратора к контактам клавиатуры и после­довательной проверкой соответствия выходного сигнала датчика при нажатии той или иной клавиши.

Описанный клавиатурный датчик кода Морзе разра­ботан, изготовлен и уже несколько лет эксплуатируется на Свердловской областной станции юных техников.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты