uBITXの結線と通電(受信機として)

はじめに(とりあえず受信機として試す)

冬に入手したトランシーバ基板uBITXを動かそうかと思います。2月下旬から4ヶ月近く塩漬けしてたことになります。まず信号受信が可能なところまでやってみました。

uBITXはユーザの活動が活発で、入手直後に登録したmailing listのメールだけでも1万件を超えています。人気のキットですね。

スプリアス問題がありますので、ソフトウエアをいじって送信周波数を限定させたとしても、この国で電波を実際出すとすれば、なかなか難しいキットです(なおFCCのスプリアスレギュレーションも満たされていないというMLの測定報告もあります)。ただ受信機としてあれこれ改造するだけでも、いろいろ楽しめる感じがしています。

ファームウエアも書き込み済みの完成基板キットなので、電源アダプタ、エンコーダ、ボリュームなどへの結線半田付けのみです。とりあえずバラックで組み立てました。

まさしくバラックでの通電テスト。木の板はこういう時便利です。ただ、愛用の紀文かまぼこ板は軽すぎて使えませんでした。残念。

そのまま配線するならhfsignals.comサイトのhttp://www.hfsignals.com/index.php/ubitx-wire-up/に従えば間違いないと思いますが、受信機能だけの結線例として、以下、覚書しておきます。

配線用コネクタは四種類

写真のように、配線用の付属コネクタは4つあります。

左上が電源。右上がアンテナ。右下がAUDIO1、液晶パネルのコネクタがCONTROLS。

(1)電源系統の3P

(2)アンテナの2P

(3)AUDIO1と称されるボリューム、スピーカー、マイク関係の8P

ここまではアナログ基板のコネクタです。

残りの一つは、液晶表示器+Arduino+クロックジェネレータ(Si5351)が搭載されているデジタル基板(Raduinoと称しています)にあります。

(4)CONTROLSと称されるロータリーエンコーダ(とメニュ変更用のスイッチ)、Keyer,PTT関係の8P

アナログ基板コネクタの配線

(1)の電源系統の3ピンは、受信だけなら1ピン(GND)と3ピン(12V)をつなぐだけ。2ピンは送信終段への電源(PA)となっています。送信も試すなら5Aぐらいを賄える電源で2ピン・3ピンをひとまとめに結線すればいいと思います。(2)はアンテナに同軸を繋いで本格的?に試すときにはピンコネクタの半田を外して1.5D(C)2Vあたりを使うと思いますが、それはケース入れをする時に(いつになるのか・・)考えることにします。

(3)のピン配列は次の表のようになっています。今回は4-8ピンだけ使います。

MIC GND GND VOL-H VOL-M GND SP GND

デジタル基板コネクタの配線

ピン配置

(4)のピン配置は次のようになっています。

1 2 3 4 5 6 7 8
A7 A6 5V GND A3 A2 A1 A0

Arduinoアナログピンの割り当てについて

A*は、Arduino UNOのアナログピン番号です。アナログピンは今のところ1)今のところ、と書いているのは、githubにあるファームウエアのピン割当定義部分のコメントで作者のAfarhanさんが将来割当変更の可能性を示唆しているからです。次のような機能に割り当てられています。

A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
アナログ入力スペア KEYER I2C I2C PTT メニュ選択 ENC B ENC A

 

A4とA5はSi5351A の制御のためだけに使われていますのでコネクタへの結線はされていません。A7(1ピン)はSメータ表示に使うなど拡張しているユーザがいます2)たとえばhttps://ubitx.net/2018/04/08/using-2nd-channel-of-tda2822-for-s-meter/。A3(5ピン)はPTTですのでアナログ基板のマイクピンと組み合わせることになります。

利用ピン

というわけで、受信用の結線に必要なのは、Arduinoのアナログピンでいえば、A6,A2,A1,A0ということになります。

(4)のピン配置でいえばこれにGNDと5Vを加えて、2(Keyer),3(5V),4(GND),6(メニュ),7(ENC B),8(ENC A)が必要です。

A6(2ピン)のプルアップを忘れずに

2ピン(A6)=CWキー(Keyer) の配線がなぜ受信のために必要か、またエンコーダとタクトスイッチの受動部品だけなのに5V(3ピン)がなぜ必要かというと、A6がプルアップされていないとメニュコントロールが効かない仕様だからです。

やや詳しく書けば、A6の電圧が4V程度以下の場合はキー入力(長点か短点)があるとみなしCWモードに移行します(ubitx_kyer.inoとubitx_keyer.in2のgetPaddle関数部分)。AD値で言えば800未満の場合です。

ファームウエアのメイン(ubitx_v???_code.ino)プログラムのループ部冒頭でキー入力をチェック(cwKeyer関数)しているので、A6電圧が4V以下だと永久に受信モードにはなりません。

A6はプログラム的には内部プルアップ(INPUT_PULLUP)が記述されているので3)現行バージョンのubitx_v4.3_code.inoだと610行目の pinMode(ANALOG_KEYER, INPUT_PULLUP);がそれにあたります。外部のプルアップ抵抗は必要ないように見えますが、Arduinoでアナログモードとして利用するピンにINPUT_PULLUPを指定しても、期待通りの動作は望めません(Arduinoフォーラムの記事参照)。

というわけで下の写真のようにキットに付属している抵抗(2K,4.7K,10K)をどれか一本使って2ピン(A6)と3ピン(5V)の間を強制的につないであげる必要があります(上の本家結線情報ページも太字で注意を促しています)。4V以上の電流がA6に流れ込めばいいだけなので、もっと高い抵抗値でもOKだと思います。

2ピンと3ピンの間に抵抗を入れる。

E-11タイプのエンコーダ結線

ロータリーエンコーダは、タクトスイッチ付き(ダイヤル軸を押せばONになる)のアルプス E-11 タイプです。E-11のピン配置は下側(マウント側)から覗き込めば

  E            A
               C
  D            B

ですので、E/DをGND/6ピンに結線し。またCをGNDに結線して、ENC1(7ピン)をBに、ENC0(8ピン)をAに結線します。

通電

あとは、結線チェックを終えて通電。そばにあった地上高1mのディスコーンアンテナから引っ張ってきている同軸にクリップで結線するととりあえず7MHzのCW/SSB交信は聞こえました。

で、これからどういじろうか、すこしわくわくしております。

余談

上のアナログピンのうち、I2C対応の液晶デバイスを使えばデジタルピンが余っていろいろ使えるのになあと、思いながら結線していたのですが、液晶をI2C任せにしたコントロール基板(RadI2Cinoと呼ぶそうです)がユーザによって作られているようです。https://groups.io/g/BITX20/attachment/41707/0/N5IB_W0EB_RadI2Cino.pdf

これ以外にもAGC回路をくっつけるとかSメータをくっつけるとか、ユーザが寄ってたかって盛り上がっている楽しい工作キットなのでありますね、この子は。

References   [ + ]

1. 今のところ、と書いているのは、githubにあるファームウエアのピン割当定義部分のコメントで作者のAfarhanさんが将来割当変更の可能性を示唆しているからです。
2. たとえばhttps://ubitx.net/2018/04/08/using-2nd-channel-of-tda2822-for-s-meter/
3. 現行バージョンのubitx_v4.3_code.inoだと610行目の pinMode(ANALOG_KEYER, INPUT_PULLUP);がそれにあたります。

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