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| Projekt: CW-Paddle-Stick | |||
| Kontakt: |
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| Einleitende Worte | |||
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| Wenn
du auf Bergtour gehst achtest du sicherlich auch darauf möglichst
wenige Kilogramm an Equipment im Rucksack zu haben. Ich wähle immer
eine leichte Antenne, einen leichter Akku, einen leichten TRX, leichtes
Kabel etc. aus. Aber über die Morsetaste habe noch nicht so richtig
nachgedacht. Es wurde eine genommen die mir am liebsten ist. Ich habe mich
mal umgeschaut, eine Taste zu finden, die ohne mechanische Kontakte auskommt,
robust aufgebaut und sehr leicht ist und die Größe sollte vernachlässigbar
sein. Ich bin fündig geworden. Nur vier elektronische Komponenten, zwei Transistoren und zwei Widerstände in SMD auf einer kleinen Leiterplatine montiert. Der CW-Stick ist ideal für portabel QRP-Betrieb aus der Hosentasche. Verwende einfach deine Finger, um ein CW-QSO zu fahren. Francesco, IZ0ABD veröffentlichte eine Eckdaten: |
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| Schaltungsskizze | |||
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| Der
Berührungs-Sensor besteht lediglich aus 2 verzinnten kammförmig ineinander greifende geätzte Kupferflächen,
die relativ nah beieinander angeordnet sind. Der menschliche Finger reicht
dabei völlig aus, um als 'Leiter' zwischen den Kupferflächen Kontakt
herzustellen. Im unberührten Zustand tritt ein sehr hoher Widerstand, gleicht einer Unterbrechung, auf. Bei Berührng der Kontaktfläche mit der Haut des Fingers sinkt der Widerstand drastisch. Die Widerstände R1/R2 müssen sehr hochohmig sein, ein vielfaches unseres Hautwiderstndes, um die exakte Schaltwirkung von Q1/Q2 sauber hinzubekommen. Beim Berühren der Kontaktfläche muss Q1/Q2 in die Sättigung fahren. Gleichzusetzen mit einem mechanischen Schalter, der schnell und ruhig, ohne zu flattern, umschaltet. Natürlich braucht der Stick eine Spannung, damit das Gate 'zünden' kann. Diese Spannung kommt aus der Keyebuchse [Strich, Punkt] des TRX und wird über die zu beeinflussende Kontaktfläche geleitet. An dieser Buchse sollte eine Spannung von 3 bis 5 Volt anliegen. Beim FT817 funktioniert das. Die fließenden Ströme sind dabei unbedeutend. |
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| Details | |||
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| Die Platine ist 100mm x 19mm x 2mm und wiegt nur ca. 6g. Es fehlt hier nur noch das Anschlusskabel und die 3,5mm Stereo Klinke zum TRX. Die eigentliche Platine ist nur 60mm lang, denn der hier rechts gezeigte teil dient nur der Befestigung. | |||
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| Das dreiadrige Kabel wurde angelötet und gegen Zug gesichert. | |||
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| Fertiger CW-Paddle-Stick mit aufgewickeltem Verbindungskabel zum TRX. | |||
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| CW-Paddle-Stick im Einsatz. | |||
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| Hier mal ein Größenvergleich. Wenn ich die Handfläche schließe, ist das Paddle verschwunden, Hi. | |||
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| Mögliche Modifikation: Wenn sich die Keyer Buchse an der Frontseite des TRX befindet, kann man auch den Stereo Stecker direkt auf die Platine befestigen. Man spart sich so das Kabel. Dazu einen Schlitz in Platinenstärke in den Stecker sägen, die Kontakte anpassen und das Ganze auf die Platine schieben und verkleben. Nun muss man nur noch den CW-Stick in die Frontbuchse stecken und losgehts, mit Telegrafie. |
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| Projekt: CW-Paddle Stick mit Druck Sensor | |||
| Kontakt: |
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| Einleitende Worte | |||
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| David VK3IL veröffentlichte eine Eckdaten: |
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| Schaltungsskizze | |||
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| Die Elektronik ist spiegelbildlich identisch aufgebaut. S1 und S2 sind die beiden Drucksensoren mit einer extrem nichtlineare Druck-Widerstands Charakteristik. Ohne Druck ist ihr Widerstand größer 10 MΩ und bei gleichmäßigem, leichtem Druck verringert sich der Widerstand auf weniger als 20 kΩ. Dadurch gibt es zwei Zustände. Drucksensor berühren und Drucksensor NICHT berühren. Drucksensor unberührt - Gate von Q wird über R auf Masse gezogen und Q ist ausgeschaltet. Drucksensor berührt - Sein Widerstand sinkt und die Gate Spannung von Q steigt und wird leitend. |
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| Versuch einer Erklärung: Wenn der Sensor leicht gedrückt wird, sinkt der Widerstand auf beispielsweise 20 kΩ. Dadurch steigt die Gate-Spannung von Q auf über 95 % der Drain-Spannung und Q leitet, denn wie gesagt, sinkt die Drain-Spannung durch den abnehmenden Widerstand von Q gegen Null. Wird jedoch die Schwellenspannung von Q erreicht, beginnt der innere Widerstand zu steigen, bis ein Gleichgewicht nahe der Schwellenspannung von Q erreicht ist. Solange diese Gleichgewichtsspannung unter dem niedrigen Schwellenwert der Tastenerkennungsleitung liegt, wird sie vom Mikroprozessor als gedrückte Taste "gelesen". |
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| Die meisten Prozessoren arbeiten zwischen 3 und 5 V Vdd und bei CMOS-Logik liegt die untere Schwelle normalerweise bei 1/3 von Vdd. Im schlimmsten Fall einer 3-V Logik benötigen wir für einen zuverlässigen Betrieb eine Q Schwellenspannung von unter 1 V. Der hier gewählte MOSFET-BSS806N hat eine Schwellenspannung von 0,5-0,9 V, die niedrig genug ist, um zuverlässig mit 3-V-Logik zu arbeiten. Die beiden Kondensatoren blocken mögliche HF-Signale zum Gate ab. Der Kondensator in Kombination mit R setzt die Freigabezeit von Q auf ca. 170 µs, was kurz genug ist, um selbst bei hohen Tastengeschwindigkeiten kein Problem zu verursachen. |
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Ein runder, flexibler Dünnschicht-Drucksensor, Durchmesser von 18,3 mm.Er ermöglicht eine hochempfindliche Druckmessung mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit. Der flexible Drucksensor besteht aus einer ultradünnen Folie mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften, hochleitfähigen Materialien und nanometergroßen druckempfindlichen Schichten. Die obere Sensorschicht besteht aus einer Dünnschicht und einer druckempfindlichen Schicht, die untere aus einer Dünnschicht und einem leitfähigen Schaltkreis. Diese beiden Schichten sind mit doppelseitigem Klebeband miteinander verklebt.Wirkt nun ein äußerer Druck auf den aktiven Bereich, wird der getrennte Schaltkreis der unteren Schicht durch die druckempfindliche Schicht der oberen verbunden, wodurch Druck in Widerstand umgewandelt wird. Der Ausgangswiderstand nimmt mit steigendem Druck ab. Der Plastiküberzug ist einigermaßen dick und hält rauhen Bedingungen stand. Die Sensoren sind recht robust. |
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| MOSFETs haben eine interessante Eigenschaft. Wenn Gate und Drain im Anreicherungsmodus miteinander verbunden sind, gleicht sich die Spannung an der Drain-Source Verbindung bei dem durch das Gerät fließenden Strom auf die Schwellenspannung aus. Mit diesem Mechanismus lässt sich eine äußerst einfache Schaltung erstellen, mit der die Tastenleitungen zuverlässig umgeschaltet werden können. | |||
| Details | |||
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| Vor dem Einbau der beiden Drucksensoren, prüfe deren Widerstand im drucklosen Zustand. Er sollte sehr hoch sein, größer 10 MΩ. Bevor du sie einbaust orientiere dich mit dem Sensor auf der Platine. Diese sind bereits mit Klebstoff versehen und mit einem Schutzpapier abgedeckt. Entferne das Schutzpapier und richte die Sensoren nun sorgfältig auf jeder Seite der Platine aus, sodass die Kontakte auf den entsprechenden Pads zentriert sind. Dann löte beide Kontakte an. |
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| Ja, es ist ein recht geringer Druck erforderlich, und dadurch sehr reaktionsfähig. So um die 20 Gramm sollten zur Aktivierung ausreichen. Es ist möglich, den erforderlichen Druck etwas anzupassen, indem du den Wert der Widerstände R1/R2 änderst. Verringerst du den Wert, wird der Paddelanschlag unempfindlicher, erhöhst du den Wert, wird er empfindlicher. Beachte aber, dass eine drastische Erhöhung des Werts auch die Freigabezeit verlängernd beeinflusst und somit die maximale Tastgeschwindigkeit begrenzt. Experimentieren hilft dir in diesem Fall weiter, um den Wert zu finden, der deinen Wünschen entspricht. |
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| Beim Schrumpfen der Platine mit Schrumpfschlauch musst du vorsichtig sein. Beide Drucksensoren müssen abgedeckt werden, um sie vor Hitze zu schützen! Ich habe einfach ein Stück festen Karton gefaltet und über die Sensoren geschoben. Dann die heiße Luft vorsichtig auf den Rest der Paddelplatine richten. Finger nicht verbrennen! | |||
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| CW-Paddle-Stick im Einsatz | |||
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| Anfangs ist das Griffgefühl etwas gewöhnungsbedürftig. Desshaalb habe ich den Griff auch etwas breiter gemacht. Was die Taste nicht mag ist Wasser. Sollte Wasser auf den oberen Teil des Sensors treffen, setzt ein Kapillareffekt ein und die Taste macht was sie will, aber nicht das was du gibts. Das trocknet alles wieder, ist aber nicht so gut. |
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| Wichtig ist ein richtiger Schwellenwert für die Eingangslogik. Einen 3,5 mm Stereo-Klinke in die Keyerbuchse stecken und so die Spannung gegen Masse prüfen. 3,3 Volt Logik. Die Spezifikation besagt, dass die 3,3-V-Logik bei jedem Eingang bis zu 0,8 V einen niedrigen Zustand und bei Spannungen über 2,0 V einen hohen Zustand registrieren muss. Dazu muss die Schwellspannung von Q unter 0,8 Volt liegen. Die vom Keyer ausgegebene Spannung darf nicht höher als 6 Volt liegen, denn die maximale GS Spannung von Q darf 8 Volt nicht überschreiten. |
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| Beim FT817, sieht man im Schaltplan einen 10 kΩ Pull-up auf 5 V. Somit sollte das Paddel problemlos funktionieren. Die wichtigste Spezifikation, auf die du achten musst, ist dass die Vgsth unter 1 V liegt. | |||
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Solltest du bei der Beschaltung des Stereo Klinkensteckers und der Platine mit dem Aufdruck DOT und DASH das dreiadrige Kabel verdreht haben, nicht so schlimm. Das Paddel kannst du einfach in der Hand umgedrehen, und somit den Punkt-Strich Anschlag umzukehren.Das Massekabel muss aber korrekt angeschlossen werden! |
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| Eine anschauliche |
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