MS-500
Placa para controle de repetidora



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Introdução:

A placa MS-500 permite a conexão de um receptor e um transmissor para operar no modo repetidor. Inclui um identificador de CW e saídas auxiliares, bem como, também prevê a instalação de um transceptor adicional permitindo fazer link com outra freqüência ou outro repetidor. Vários são os comandos que podem ser enviados para alterar suas características.

Condição após ligar: (power-up)

Quando aplicada a alimentação a MS-500 se coloca em um estado preestabelecido. Esta condição, é controlada pelo programa (software) residente em seu microcontrolador, e também por quatro jumpers localizados na placa. Muitas das características poderão ser trocadas via comandos dados pelo ar com DTMF, porém ao cortar a alimentação, estas características voltarão à seleção existente nos jumpers.

Os jumpers (A), (B), (C) e (D) permitem escolher o estado inicial da MS-500, como se mostra na tabela abaixo:

Jump Função Se aberto Se fechado
A Bip 1 10= duplo 11= triplo
B Bip 0 00= sem Bip 01= simples
C Códigos de Comando Conjunto 2 Conjunto 1
D Nível do Squelch Ativo High Ativo Low

Obs: Para os jumpers (A) e (B), entenda-se na tabela que "1" significa aberto e "0" fechado.

Usando os códigos de DTMF, pode-se alterar o Bip, sobrepondo-se à esta seleção. Ao desligar a alimentação, ou ao ser enviado o comando de RESET, volta-se a seleção feita pelos jumpers.

Também, ao ligar, a MS-500 força as seguintes situações:

Operação da repetidora:

A MS-500 contem todos os interfaces e sinais de controle para permitir o funcionamento do repetidor, inclusive os ajustes de níveis de áudio. A MS-500 recebe o sinal de áudio do receptor principal, do receptor do link, (se usado) e o squelch de ambos, fornecendo os sinais de áudio para o transmissor principal, para o transmissor do link (se usado) e o sinal lógico de PTT para ambos.

Timer do repetidor:

O tempo de "time-out" é fixo e ajustado em três minutos. O timer reseta no exato instante em que o Bip é gerado. Torna-se importante sempre aguardar ouvir o Bip entre troca de câmbios para prevenir que o tempo seja acumulado e o timer desligue o repetidor por soma dos tempos. Outra forma de resetar o timer é enviar o número (1) por DTMF durante o cambio. Cada vez que isto for feito, o operador terá mais três minutos para atividade. O repetidor, ao sair do ar por "time-out", gerará um tom de áudio contínuo durante dois segundos, e desligará o PTT, tirando do ar o transmissor. Este tom serve para sinalizar que o timer chegou ao limite, e para que não se confunda com outro tipo de problema, como falta de energia elétrica por exemplo. O repetidor retornará ao ar tão logo o sinal que provocou o desligamento saia do ar e outro sinal (ou o mesmo...) entre e abra o squelch. Em outras palavras, será preciso que o squelch do receptor da repetidora feche para depois abrir novamente (uma interrupção no sinal). Se o repetidor cair fora do ar por "time-out", outra estação que possa chegar com sinal mais intenso o suficiente para cobrir a estação que causou o desligamento, pode entrar e enviar o número (1) em DTMF, zerando o timer e ativando novamente o repetidor.

Tempo de rabicho:

O timer do rabicho é fixo e ajustado em três segundos. Este tempo foi escolhido para manter o transmissor no ar durante a troca de câmbios entre os operadores. Isto prolonga a vida do(s) relê(s) do transmissor (se houverem) e previne a trepidação (chattering) em situação de cortes rápidos de sinal, comuns quando se opera com sinal no limiar do squelch do receptor. Junto com o rabicho, existem vários sinais de resposta (telemetria) bem como o Bip de cortesia.

Emudecimento de DTMF:

Sempre que um tom válido de DTMF for recebido, a MS-500 desligará o áudio que passa para o transmissor, inibindo a retransmissão destes tons. O áudio será religado novamente após um segundo do desaparecimento do tom. Esta característica está ativa todo o tempo, não podendo ser desativada. Isso significa que a placa não permite a retransmissão de DTMF.

Códigos de usuário e operador:

A MS-500 possui um decodificador de DTMF conectado a sua CPU, permitindo decodificar comandos e códigos de controle. Todos os códigos destinados ao operador são formados por três dígitos, tendo as letras (A) ou (D) como primeiro dígito. Caso o teclado do equipamento não possua as letras, existem códigos para a substituição destas, iniciados por (#). Veja tabela de códigos anexa. Vamos tomar como exemplo que para um determinado comando precisamos enviar o código (A56). Consultando a tabela encontramos como substituto para a letra (A) o código (#2). Neste caso, deverá ser enviado o código (#256) que terá exatamente o mesmo efeito. No caso de códigos para os usuários, as senhas são compostas de dois dígitos iniciando por (#) ou três dígitos iniciando por (*).

Códigos de controle:

Os códigos de controle são usados para ativar ou desativar várias funções, como por exemplo ligar ou desligar o repetidor. Este conjunto de códigos também permite a seleção de vários parâmetros operacionais, como a troca do tipo de Bip no rabicho.

Veja as possibilidades e suas respectivas funções na lista abaixo:

  • Master ativa/desativa:
    Esta função não ativa ou desativa qualquer função, mas apenas faz com que o PTT do transmissor principal não seja mais acionado e desativa o transceptor do link (se usado). Quando ativada novamente, todas as outras funções retornarão da mesma forma que se encontravam na ocasião do desligamento.


  • Repeater Ativa/Desativa:
    Ativa ou Desativa a função de repetidora.


  • Link Ativa/Desativa:
    Ativa ou Desativa o rádio do link.


  • Reset:
    Força a situação do "power-up". Faz com que a MS-500 se comporte como se fosse desligada e ligada novamente.


  • Sem Bip:
    Elimina o Bip do rabicho.


  • Bip (1):
    Bip com tom único de 1000Hz.


  • Bip (2):
    Bip com tom duplo 75/300Hz.


  • Bip (3):
    Bip com tom triplo 300/500/1000Hz.


  • Aux. On:
    Liga saída auxiliar. (High)


  • Aux. Off:
    Desliga saída auxiliar. (Low)


  • ID Contínuo:
    Força identificação de CW continuamente.


  • ID Tom:
    Seleciona o CW em 1000 ou 500Hz.



  • Códigos dos usuários:

    Os códigos para utilização dos usuários são os seguintes:

  • Link On:
    Liga o receptor do link. (somente se o link estiver ativado)


  • Link Off:
    Desliga o link.


  • Teste de Teclado On:
    Retorna em CW o DTMF recebido.


  • Teste de Teclado Off:
    Desliga o teste de teclado.


  • Força Identificação de CW:
    Roda o identificador uma vez.

    Indicador de Ativação de Controle: (Telemetria)

    Sempre que um comando for recebido e aceito pela MS-500, o repetidor transmitirá de volta um sinal de áudio para confirmação. O sinal é composto por dois tons em seqüência, sendo o primeiro curto e o segundo mais longo.

    Para confirmação de uma função tornada ativa, o primeiro será grave e o segundo agudo. Para confirmar uma desativação será ao contrário, o primeiro agudo e o segundo grave.

    Seleção dos conjuntos de códigos:

    Existem dois conjuntos de códigos selecionáveis através do jumper (C). Com ele fechado, fica selecionado o conjunto (1), aberto o conjunto (2). Esta seleção só pode ser feita pelos jumpers, não havendo código DTMF para tal.

    Link:

    A MS-500 alem do receptor e transmissor principal do repetidor, permite a conexão de um tranceptor com a finalidade de fazer link com outra freqüência ou outro repetidor. São elas PTT, Squelch, áudio do receptor e para o transmissor.

    Operação do link:

    Para ativar o tranceptor do link, basta usar o código de controle "Link Ativa". Após ativa-lo, usando o código de usuário coloca-se o link em On. Desta forma fica funcionando apenas o receptor do link, fazendo com que qualquer sinal recebido seja repetido pelo transmissor principal. Para permitir que o link transmita o que for recebido pelo receptor principal, é preciso enviar o código para ativar o transmissor do link. Convém salientar que nem o rabicho ou o Bip serão transmitidos pelo rádio do link, assim como tudo que for recebido pelo link ao ser transmitido pelo transmissor principal também não terá rabicho nem Bip ao final gerados pela MS-500. Lembre que se for enviado o comando para desativar a repetidora, quando ativá-la novamente o link voltará desativado. A partir do instante que o link estiver ativado, haverá um Bip a mais no rabicho. Este será grave se somente estiver funcionando o receptor, e agudo quando o transmissor também estiver ativado.

    Teste de teclado:

    Ligando a função de teste de teclado, fará a repetidora transmitir em código Morse (CW) cada tom DTMF que for por ela recebido. Isto é válido apenas para um DTMF de cada vez. Se forem transmitidos mais que um no mesmo cambio, o retorno em CW vai ser sempre o do último. Para o sinal (#) será transmitida a letra (P) e para o sinal (*) será transmitida a letra (S). O caracter em Morse será transmitido após o Bip. Esta função é desativada automaticamente após quinze segundos de inatividade na repetidora ou imediatamente ao enviar o código "Teste de Teclado Off".

    Identificação da repetidora:

    A MS-500 possui em seu software um identificador em código Morse para identificar a repetidora. Ele entra em funcionamento nas seguintes situações:

    O intervalo de tempo para identificação é de oito minutos, ao fim do qual nova identificação será transmitida. Isto vai ocorrer somente durante os períodos em que a repetidora estiver sendo usada. Assim, o identificador aguarda o primeiro intervalo (fechamento do squelch) para entrar no ar. Isto foi feito para evitar que o "telegrafista" entre "por cima" de alguém. Esta técnica é conhecida como "Smart ID". (Identificador esperto) Ao não haver atividade mais na repetidora, depois da última identificação, ela fica suspensa até que aconteça outro acesso. Resumindo, significa que a identificação só inicia por tempo decorrido quando o squelch fechar, e de oito em oito minutos quando o repetidor estiver sendo usado.

    Identificador Contínuo:

    A MS-500 pode ser colocada para ficar identificando continuamente via comando em DTMF. Ao ser enviado este comando, a repetidora vai ficar repetindo a identificação uma após outra, até que uma de duas situações aconteçam:

    A principal razão da existência deste comando, é para facilitar o ajuste do nível de áudio do CW da placa MS-500, principalmente durante a primeira utilização. Havendo sinal na entrada da repetidora, o CW fica suspenso e retorna após a queda do mesmo. Isso se mostrou muito útil quando fica uma pessoa junto ao repetidor ajustando o nível comunicando-se com outro colega que monitora o sinal. O nível de áudio neste caso é ajustado em RV1.

    Controle do Bip:

    A MS-500 fornece um Bip ao final de cada transmissão para sinalizar aos outros usuários que a entrada ficou livre. Dois jumpers na placa servem para escolher se ele vai ou não existir e de que tipo. A seguir veja descrição deles:

    Jumper (A) e (B) abertos Três tons 300/500/1000Hz
    Jumper (A) aberto e (B) fechado Dois tons 75/300Hz
    Jumper (A) fechado e (B) aberto Um tom 1000Hz
    Jumper (A) e (B) fechados Sem Bip

    O Bip inicia sete décimos de segundo (0,7 segundos) após a queda de sinal no repetidor. No início do Bip o timer de atividade (time-out) é zerado. A escolha do tipo de Bip nos jumpers é válida para o "power-up", podendo ser mudada a qualquer tempo através dos comandos DTMF para este fim.

    Ajustes de áudio:

    Existem quatro ajustes de níveis, à saber:

    RV1 Nível de áudio do Identificador de CW (comum para o Bip e telemetria)
    RV2 Nível de áudio a ser entregue ao decodificador de DTMF
    RV3 Nível de áudio entre o receptor principal e o transmissor principal
    RV4 Nível de áudio entre o receptor do link e o transmissor principal

    O nível de áudio entregue ao transmissor do link é fixo e depende dos ajustes feitos para o transmissor principal. A saída de áudio para este transmissor está atenuada em relação ao áudio do transmissor principal por um divisor resistivo formado por R38 e R39. Originalmente estes resistores são de valor igual, fazendo com que a saída para o transmissor do "link" seja atenuada em 50%. Se o transmissor usado para o link não possuir ajuste de nível, estes resistores devem ser substituídos para fazer o nível compatível.

    Saídas Auxiliares:

    Existem 15 saídas auxiliares que podem ser alteradas por códigos DTMF. Todas são saídas com lógica TTL (0 ou 5 volts). Duas destas saídas são levemente diferentes das demais. A saída 14 se ligada, fará o transmissor entrar no ar e vai colocar um tom de áudio semelhante ao toque de chamada de um telefone. Esta característica pode tornar-se interessante no caso de algum acionamento remoto que seja estritamente momentâneo. O retorno deste tom será o lembrete para seu desligamento. Outra utilidade poderá ser para manter o repetidor no ar enquanto se direciona a antena precisamente para o seu local.

    A saída 15 ao contrário das outras, inicia após o "power-up" na condição ligada (high). Isto foi feito para ser usada em algum equipamento que deva estar ligado após um Reset ou "power-up". As outra iniciam desligadas (low).

    Os códigos para acionamento das saídas auxiliares são sempre os mesmos, não podendo ser trocados.

    Veja a seguir a tabela com os códigos para ligar e desligar as saídas auxiliares. Observe também que os números dos códigos tem relação com o número da saída à comandar, tornando assim muito fácil a sua memorização.

    Função Código ON Código Off
    AUX01 *01 *21
    AUX02 *02 *22
    AUX03 *03 *23
    AUX04 *04 *24
    AUX05 *05 *25
    AUX06 *06 *26
    AUX07 *07 *27
    AUX08 *08 *28
    AUX09 *09 *29
    AUX10 *10 *30
    AUX11 *11 *31
    AUX12 *12 *32
    AUX13 *13 *33
    AUX14 *14 *34
    AUX15 *15 *35

    Mais Alguns Detalhes da MS-500:

    O projeto desta placa foi feito usando o que de mais atual existe em tecnologia de controle. Este é o principal motivo de possibilitar uma infinidade de recursos com um número muito reduzido de componentes. O coração da MS-500 é um circuito integrado microcontrolador fabricado pela Intel modelo 8751. Na revisão "C" é usado o 89C51 fabricado pela Atmel, que embora compatível com o da Intel, tem como uma das vantagem um menor consumo de corrente. Este componente possui internamente uma CPU, memória EPROM onde está residente o programa (memória EEPROM no caso da revisão "C"), memória RAM para guardar dados temporariamente, timer e as portas para entrada e saída de dados.

    Para decodificar os tons de DTMF foi utilizado o MT-8870 de fabricação da Mitel, controlado por um cristal oscilador que permite alta precisão e confiabilidade. Os outros componentes existentes na placa são chaves analógicas para o áudio, drivers, amplificadores e etc. No caso de algum componente apresentar defeito, o que pode apresentar uma maior dificuldade em ser substituído com certeza será a o microcontrolador. Isso porque o programa para funcionamento da MS-500 está gravado na sua memória EPROM (EEPROM na revisão "C") interna deste componente. A sua substituição só poderá ser feita por outro que tenha o programa já gravado internamente. Se houver necessidade de substituí-lo, você poderá adquirir um no comércio e encaminhá-lo para que seja feita a gravação, ou adquirir um diretamente, já com o programa gravado. Na eventual hipótese de troca do identificador de CW e/ou algum código de comando, valem as mesmas alternativas. Para gravação deste componente será cobrada uma pequena taxa pelo serviço.

    Comandos extras:

    Estes comandos são constantes para todas as placas MS-500 e não podem ser alterados:

    O identificador de CW poderá ser desativado pelo código (A06) e retornar ao normal pelo código (A07). A tonalidade do Identificador pode ser mudada tanto pelos códigos constantes na tabela como também por (A08) para 500Hz e (A09) para 1000Hz.

    O Bip pode ser trocado pelas seguintes letras em CW:

    Ao dar o comando para voltar ao normal, o Bip retorna ao programado anterior ao comando de modificação. No final do rabicho pode ser enviado "73" em código Morse. Para ativar esta função o código é (D0*) e para desativar é (D0#).

    Atenção:

    Existe um comando que serve apenas para testes durante a fabricação da placa. Este comando se usado fará o repetidor entrar no ar por um período de um minuto transmitindo um ruído. Após um minuto a MS-500 voltará ao normal. O código para este comando também é fixo em (#6).

    Instruções para conexão da placa:

    As conexões são todas feitas nos pinos existentes nas laterais da placa. Os pinos que estão localizados no centro da placa ao lado do microcontrolador, são para testes na fabricação. Ali estão presentes as saídas binárias do decodificador de DTMF. Estes sinais podem ser usados para ligar outro dispositivo criado pelo usuário, como um phone-patch por exemplo.

    Os pinos estão todos identificados:

    Os numerados de 1 até 15 são as saídas auxiliares (nível TTL). Ao lado da saída auxiliar 15 o pino "KEY" é uma saída nível TTL que acompanha o PTT do transmissor principal. Esta saída foi prevista para o caso do transmissor principal possuir comando de PTT em nível TTL. Logo em seguida estão as saídas para comando de PTT. A que está marcada com REM (remoto) é a saída para o transceptor usado como link, a principal está identificada com "Loc" (local). Estas saídas são do tipo coletor aberto, admitindo no máximo 35 volts e corrente de 150 miliampéres, mais do que suficiente para a maioria dos equipamentos em uso atualmente.

    Na outra extremidade da placa estão os pinos para conexão dos seguintes sinais:

    Nível digital do squelch dos receptores:

    Obs: O sinal do squelch tem que ser digital. Isso significa que o receptor deve fornecer um sinal que tenha high e low para as condições de squelch aberto ou fechado. No caso do receptor principal é possível escolher se o sinal será ativo high ou ativo low pelo jumper (D). Para o receptor do link (se usado) somente é possível usar sinal lógico de squelch ativo high (passa para high quando tem sinal), não tendo influencia a posição do jumper (D).

    Alimentação: (máximo 250mA. Para revisão "C" máximo 140 mA)

    - Mínimo de 10 volts e máximo de 14 volts.

    Sinais de áudio:

    É aconselhável injetar o áudio nos transmissores após o estágio pré-amplificador de microfone, aumentando assim a imunidade a ruídos na linha de áudio. Os cabos de áudio devem ser blindados e de boa qualidade. Caso venha a aparecer zumbido de 60Hz, este poderá estar entrando por "loop de terra". O procedimento para este caso será desconectar a blindagem (malha) dos cabos em uma das extremidades, conectando o terra em apenas um dos lados.

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