Telegrāfa atslēga uz Arduino procesora bāzes - praktiskā daļa

Biju pārsteigts par to interesi, ko radīja raksts "Telegrāfa atslēga uz Arduino procesora bāzes". Tā šobrīd ir hamradio.lv visu laiku apmeklētākā lapa. Arī jautājumi par šo tēmu ienākuši krietni vairāk, kā par citām tēmām.

Interesentus nosacīti var dalīt trīs kategorijās. Ir tādi, kas zina, kas ir amatieru radio un lūdz paskaidrojumus par Arduino – kas tas tāds, un ko ar viņu labu var darīt radioamatieris. Tad ir otrādi – tādi, kas ir dzirdējuši, kas ir Arduino, bet jautā, kas tas tāds amatieru radio, telegrāfs un telegrāfa atslēga (manipulators). Un ir arī tādi, kas izklaidējas un šādi kavē savu brīvo laiku. Atvainojiet, uz tādiem jautājumiem sāku neatbildēt.

Iepriekšējā rakstā piedāvāju –  pasūtīt atslēgai nepieciešamās detaļas interneta veikalā (Salvats SIA) un no tām veidot šo konstrukciju. Tā, kā konstruktīvie jautājumi daudz bija saistīti ar šo procesu un pašu detaļu izvēli, tad nolēmu rīkoties sekojoši: pats veicu detaļu komplekta pasūtījumu veikalā un no piegādātajām detaļām samontēt tādu atslēgu (man tā būs jau kāda sestā tāda tipa atslēga). Šo procesu, soli pa solim, tad arī šajā rakstā zemāk aprakstu.

Tātad, pirmdien no rīta veicu pasūtījumu, ar piegādi Omniva pakomātā. Iepriekšējā dienā visu biju pārskatījis un sagatavojis pasūtījuma kodus. Pasūtīju: Arduino Nano procesoru, kondensatorus, rezistorus, potenciometru, LED, zummeri, optronu, korpusu, ligzdas, lodējamo maketplati, un abus panelīšus mikroshēmām. Te uzreiz jāsaka, ko vēl derētu pasūtīt, pie reizes: podziņu (kloķīti) potenciometram, ligzdiņu austiņām un divus slēdzīšus. Apmaksu veicu ar bankas pārskaitījumu, uz veikala atsūtītā rēķina pamata.

Pasūtījumu pakomātā saņēmu otrdien! Ko jādara tālāk?

Pirmais, ar ko jāsāk – ir mehāniskie darbi.

Izpakojiet un izpētiet korpusu. Norādītajam korpusam ir divas daļas – augšējā "biezākā" un apakšējā – "plānākā". Visu konstrukciju ieteicams samontēt augšējā daļā, un apakšējā daļā var novietot tīkla barošanas bloku. (Tas nav obligāts, bet noder. Var izmantot telefona lādētāju, ko ar konstrukciju savieno ar kabeli procesora USB ligzdā.)

Augšējā vākā ir 4 statnītes, kurās var ieskrūvēt 3 mm skrūvītes (vītnes tur vēl nav, bet ar kādu garāku skrūvīti to tur var iegriezt). Uz šīm statnītēm ir jānovieto vajadzīgā izmēra maketplatīte. Tā, kas ir piegādē – ir 2 reizes lielāka. To vajag samazināt tā, lai tā tur brīvi ievietotos (7x9 cm). Vispirms tā ir jāpārlauž uz pusēm, un tad vēl jānolauž kāds centimetrs nost, neaiztiktajā malā. Esiet rūpīgi un mēriet, nenolauziet par daudz. Šādu platīti lauž, iepriekš lauzuma vietā izveidojot vadziņu ar nazi, vai mazu trijstūra vīlīti. Jo dziļāka būs vadziņa, jo labāk lūzīs. Platīti pēc laušanas var apvīlēt, vai arī to var nedarīt. Kas ir būtiski !!! Skatiet, lai savienojošie celiņi būtu horizontāli, tā, kā parādīts zemāk, detaļu izvietojuma shēmās. Ja celiņi būs vertikāli – nekas nesanāks. Un vēl – celiņiem jābūt "uz apakšu, skatoties vākā" (patiesībā, kad viss būs salikts kopā, tie būs uz augšu).

Tagad platīte būtu jāpieskrūvē pie augšējā (biezākā) vāciņa statnītēm. Diemžēl statnīšu centri neatbilst platītes urbumu attālumiem, un tos izmantot nevar. Būs jāurbj jauni. Ņemiet biezāku papīru, izgrieziet no tā platītes izmēra gabaliņu, ielieciet to platītes vietā, un ar īlenu (adatu, zīmuli) izduriet tajā caurumus skrūvīšu vietās statnītēs. Šo papīru novietojiet uz caurumotās platītes un atzīmējiet vietas, kur būs jāurbj jauni caurumi. Ieduriet ar īlenu, vai citu, tam līdzīgu priekšmetu, papīrītī, šajās vietās jaunos urbšanas centrus un urbiet jaunus 3 mm caurumus. Praktiski – vispirms izurbj 2 mm caurumiņus, tad ar mazu apaļo vīlīti izvīlē lielākus, ievērojot uz kurieni urbums "aizgājis".

Te jau parādās nepieciešamība pēc kaut kādiem instrumentiem - urbja, dažāda diametra urbīšiem un vīlītēm. Ja tādu mājās nav, tad visu sagatavojiet, sazīmējiet un pameklējiet apkārtnē, vai kādam nav, un viņš nevar Jums palīdzēt izurbt, vai aizdot tos uz pāris vakariem. Ja galīgi neizdodas atrast, dodiet ziņu, sakontaktēšu Jūs ar kādu tuvāko Jums amatieri. Es turpināšu skaidrot, bet skatiet, ko kādā secībā Jūs varat sagatavot un veikt citur.

Tātad, platīte nogriezta, caurumiņi skrūvītēm saurbti, vajag 4 skrūvītes (3 mm) un platīti jāpieskrūvē vietā (celiņi uz apakšu).

Tad ņem lielāko mikroshēmas panelīti, uzliek to uz pieskrūvētās maketplates, šobrīd jebkurā vietā, un rūpīgi tajā iesprauž Arduino procesoru "līdz galam". Procesoru iesprauž tā, lai tā kontaktiņi, kas ir tuvāki USB ligzdai ir pie panelīša malas. Otrā galā panelītim paliks 5 brīvi kontakti. Tos vēlāk, kad sāksim montēt, nozāģēsim nost. Tad panelīti ar procesoru pārsprauž uz platītes tā, lai USB ligzda ir pie korpusa ārmalas, un pats procesors būtu horizontāli, nosacīti pa vidu platītei. Uz ārmalas, no korpusa iekšpuses, ar zīmuli uzvelk procesora USB kontakta novietojumu. Būs tāds kvadrātiņš. To, cik precīzi iespējams, pārnesiet korpusam uz ārpusi un uzzīmējiet tur. Izņemiet procesoru! izurbiet kvadrātiņā vienu 3 mm caurumu, ielieciet procesoru atpakaļ, un novērtējiet cik precīzi ir nomērīts. Tad, atkal izņemiet procesoru, un urbiet vēl kādus 3 – 4 caurumus "kvadrātiņā". Tad ar vīlīti mēģiniet caurumu uztaisīt tik lieli, lai pa to no ārpuses var iespraust kontaktu USB ligzdā (sākumā nevajag līdz galam). Kad kontakts iegājis ligzdā, apvelk ar zīmuli uz korpusa ārpuses pa kontakta izolācijas kontūru, kas vēl būs jāizvīlē. Tad kontakts ieies ligzdā līdz galam un korpuss netraucēs. Noteikti, kad urbiet un vīlējiet – procesoru izņemiet ārā, kad piemēriet – rūpīgi ielieciet procesoru ar pamatiņu savā vietā.

Nākošais, ko darīt ar urbi, ir saurbt korpusā caurumus: potenciometram (R1), gaismas diodītēm (LED1 – LED3), zummerim (pjezopīkstulim - J1, tam vajag 3 caurumus, divus pieskrūvēšanai un vēl vienu, pa vidu – pa kurieni skaņai nākt ārā no viņa aizmugures puses), atslēgas manipulatora kontaktligzdai (J5), atslēgas izejām uz transiveri (J3 un J4), austiņu kontaktligzdai (J2) un slēdžiem (S1 un barošanas slēdzim). To vietas paskatiet fotogrāfijā, diametrus nomēriet "pēc fakta" (vajadzīgs bīdmērs). Novietojums nav būtisks, tomēr skatiet, lai vienādas nozīmes objekti (LED, kontaktligzdas un slēdži) grupiņās būtu uz vienas līnijas un simetriski. Vēl skatiet, lai objekti neiet virsū detaļām uz maketplatītes. Lieciet klāt pašas detaļas un novērtējiet attālumus starp tām un pārējo ergonomiku. Urbšanas vietu atzīmēšanai labi sevi ir pierādījusi krāsotāju papīra līmlenta, ko uzlīmē uz korpusa un tad uz tās visu sazīmē. Simetriskus attālumus atzīmē ar cirkuli un urbšanas centros iedur bedrīti ar īlenu. Tad urbis precīzi paņems nepieciešamo centru. Urbj pakāpeniski – sākumā ar mazāku urbīti, tad to palielina, tikai sekojiet, lai neizurbjat kādu caurumu par lielu. Tad noplēsiet līmlentu un ar lielāku urbīti, ar roku notīriet urbumu maliņas. Bez pārspīlēšanas!

Iznāks kaut kas tāds:

Uz šiem darbiem man aizgāja 4 stundas. Jūs varat dalīt darbus 2 vakaros – vienā sazīmēt, otrā – pie drauga, vai citur, saurbt.

Komponentes, tās, kurām saurbāt caurumus, varat saskrūvēt vietās, bet platīti izņemat ārā. LED diodītes ielīmējiet caurumiņos ar kādu līmi, kas nekausē to korpusus (teiksim gumijveidīgo "Moment" ). LED – us orientējiet tā, ka to plusi (garākā kājiņa) ir augšpusē. Tālāk darbs ar maketplatīti.

Atslēgu veidosim pēc šādas shēmas:

Zemāk ir zīmējumi savienojumiem uz platītes. Pirmais – ir skats no augšas, otrais – no apakšas. Zīmējumos visas horizontālās līnijas ir vara strīpiņas uz maketplatītes, bet vertikālās ir vadiņi, kas ielodēti papildus. Vadiņus iesaku paņemt no interneta kabeļa, vienalga kādas kategorijas, tikai tiem jābūt monolītiem. Šis ir skats no detaļu puses:

Šis ir skats no celiņu puses, griežot celiņus, vadaties no šī zīmējuma:

Pirmais, ko izdariet – pārgrieziet visus horizontālos celiņus zem procesora, kopā 15 celiņus. Procesoru ar panelīti pagaidām pielieciet tur, kur tas bija, kad mērījāt vietu USB caurumam. Atzīmējiet ar zīmuli vidējo vertikālo caurumiņu kolonnu un izņemiet procesoru ar panelīti ārā. Starp šo un kaimiņu caurumiņu kolonnām, zem procesora vajag "izgriezt ārā" visas vara strīpiņas (15 gab.). To vislabāk veikt ar asu, spicu nazi, vai mazu trijstūra vīlīti. Tur smukums un precizitāte nav pats galvenais, skatiet, lai nepaliek redzams vara slānītis. Un saudzējiet blakus celiņus. Tad izgrieziet pārējos pārtraukumus, kā rādīts bildēs. Horizontālos attālumus starp detaļām novērtējiet ar reālu detaļu palīdzību – tās pieliekot, vai iespraužot paredzētajās vietās. Un pietiek, ja celiņš ir pargriests vienā vietā, nav precīzi jātēmē tieši pie lodējamā caurumiņa. Dažas detaļas – C1, R7 tiek montētas korpusā, tieši pie R1 un J2. Vēl,  nozāģējiet no lielā mikroshēmu pamatiņa liekos 5 kontaktus katrā pusē, tos, kuros procesors nespraužās. Panelītī var izbīdīt uz augšu pašu kontaktiņu un pa to vietu zāģēt.

Darbs vienam vakaram. Centieties nekļūdīties, bet ja nesanāk, nepārdzīvojat. Ar vadiņiem visu vēl varēs izlabot.

Nākošais vakars – lodēšana. Vajag labu lodāmuru, lodalvu, kanifoliju un lodalvu ar kusni – spolītē. Vēl – pinceti, asknaibles, nazīti, un ja vēl ir statīvs, kurā iestiprināt platīti lodēšanas brīdī – tad ideāli. Šis ir pats precīzākais un kaprīzākais darbs visā procesā. Kas lodēšanā ir svarīgākais? Lai lodējuma vietā tiešām būtu kontakts un lai lodējot nesavienotu blakus celiņus ar izplūdušo alvu.

Pirmais – notīriet platītes celiņus ar ļoti smalku smilšpapīru, vai/un spirtu. Vadiņus nogrieziet pēc garuma ar nelielu rezervi un abos galos notīriet izolāciju. Apalvojiet tos – ar lodāmuru pakausējiet kanifoliju un turpat karstā putriņā ielieciet vada galiņu un izvelciet ārā. Tad uz lodāmura gala paņemiet lodalvu un parīvējiet ar karstu alvu gar vada galiņu. Uz tā izveidosies alvas kārtiņa. Tad tādu vada galiņu izver caur maketplatītes caurumiņu un no otras puses, kur ir vara strīpiņa, pieliek karstu lodāmuru un "lodalvas stieplīti ar kusni" no spolītes. Vara strīpiņu speciāli alvot iepriekš nevajag. Sekojiet procesam. Alva kusīs, tad sasildīs vadiņu un izpletīsies pa vara strīpiņu. Alvu laicīgi noņemiet nost, lai tās tur nav par daudz. Ja tomēr saplūst kopā blakus esošie celiņi, mēģiniet sildīt un aizpludināt prom lieko alvu. Profesionāļi te lieto speciālas alvu uzsūcošas bizītes, vai mehāniskus atsūcējus, bet var arī vienkāršāk – apgāž platīti otrādi – ar celiņiem uz leju, un sildot uzpludina karsto alvu uz lodāmura. Ja paliek plāna saplūdusī kārtiņa, to var pārgriezt mehāniski ar nazi, vai vīlīti. Bet jāpārgriež obligāti !

Ar detaļām līdzīgi, tikai tām var nealvot kājiņas. Iesaku detaļu ielikt vietā, pielodēt vienu kājiņu, izkoriģēt novietojumu, pielodēt otru kājiņu un ar asknaiblēm nokniebt lieko. Tāpat mikroshēmu panelīšus – pielodē kājiņu vienā stūrī, pārbauda, pielodē otrā stūrī, piekoriģē pārsildot pielodētās kājiņas, un tad pielodē pārējās. Alvu var nedaudz papludināt, lai uzsilda visas savienojamās detaļas, taču bez fanātisma. Var sākt kust detaļu plastmasa. Pēc lodēšanas iesaku ar asu, spicu nazi izbraukt cauri visām starpām starp celiņiem un iztīrīt tos no alvas un kanifolija.

Uz plates detaļas sāk izvietot ar mikroshēmu pamatiņiem (lodējot procesoru un optronu izņemiet no panelīšiem). Tad vertikālos vadiņus savienojumiem (vienu no tiem – zemi, ērti var izvietot zem procesora). Un tad komponentes – lai beigās uz plates viss būtu izvietots.

Ja agrāk neesat lodējis – patrenējieties uz atlikušajām maketplatītām. Ja nu galīgi nesanāk – dodiet ziņu man. Meklēsim risinājumu.

Uz lodēšanu aizies viens, vai divi vakari.

Un te skats no detaļu puses:

Kāpēc tomēr iesaku lodēt, nevis saspraust "maket-dēlītī". Telegrāfa atslēgai ir jābūt drošai. Citādi pašās svarīgākajā brīdī tā var atteikt kāda slikta savienojuma dēļ. Tāpat transportēšanai šādi savienojumi ir galīgi nepieņemami. Jūs aizbrauksiet uz sacensībām ar savu telegrāfa atslēgu, kuru nāksies likt atpakaļ somā. Kāds varbūt bildīs, ka es atskrūvēšu, pakustināšu un viss aizies. Ticiet, sacensībās – jo mazāk šādu nevajadzīgu stresu, jo veiksmīgāks starts.

Nākošais vakars – salodēt platīti ar pārējām komponentēm. Te svarīgākais – nelodējiet bez vadu rezerves. Platīti var nākties izskrūvēt no savas vietas, un taisiet tā, ka vadus tad var atlocīt un tie nav jāatlodē, lai kaut kam tiktu klāt. Veidojiet kaut ko tādu, kā fotogrāfijā. Konstrukciju ir paredzēts vēl papildināt ar programmējamām podziņām ierakstītu tekstu pārraidei, tas vēlāk, un vajadzēs vēl urbt un lodēt.

Kad viss samontēts, vēlreiz pārbaudiet, iespraudiet vietā procesoru un optronu un pievienojieties pie datora caur USB kabeli. Ja uz procesora deg un mirgo diodītes un deg un mirgo arī konstrukcijas LED- i uz kastītes vāciņa, tad apsveicu! Viss notiek. Ja tā nav – ātri atslēdziet no datora un meklējiet kļūdu.

Ielādējiet procesorā programmu, par ko bija rakstīts apraksta pirmajā daļā, un baudiet telegrāfa burvību.

Ar atslēgu var trenēties raidīt – gan skaļi, pa visu istabu, gan klusu – austiņās (mainot rezistora R7 vērtību, var izvēlēties komfortablāku skaļumu, ja šis neapmierina.) Pīkstuli ar S1 var izslēgt, lai process notiek pavisam klusu. Pie ligzdas J5 ir jāpieslēdz telegrāfa manipulators. Es esmu mācījies, un manipulātoru lietoju tā, ka sviru (sviras, ja divas) nospiežot uz kreiso pusi skan svītras, bet uz labo pusi – punkti. Viedokļi par šo jautājumu ir dažādi. Ja viedokļa nav – dariet tā. Manipulatoru darbina ar labo roku, bet ir arī savi apsvērumi, kāpēc to darbināt ar kreiso roku. Ja mācieties, tad, kā sāksiet – tā arī turpiniet. Ja savāktajai atslēgai manipulators darbojas otrādi – pārlodējiet vietām pie J5 pienākošos kontaktu vadus. Pie ligzdas J4 var pieslēgt transivera CW ieeju un strādāt ēterā. Otra izeja – J3 paredzēta transivera un jaudas kaskādes komutācijai pa PTT ķēdi, tā šobrīd nav aktivizēta, bet vēlāk būs noderīga. Šobrīd transiverī, lai strādātu ēterā, jāaktivizē VOX/BK-IN režīms.

Ceru, ka ar šo aprakstu atbildēju uz Jūsu uzdotajiem, un varbūt vēl neuzdotajiem, jautājumiem.

Vēlu sekmes!

Teksts koriģēts 16. augustā 2025. gadā.