Expert SDR2 用CATインタフェースの制作

   Expert SDR2 のCATインタフェースを外部機器に接続するInterface(CONV-59)の制作  最終:2018.9.10
SunSDR2proのコントロールアプリ(ExpertSDR2)のCATを複数の外部機器に接続するためのインタフェースを
開発しました。ExpertSDR2のCAT(一部TS-480コンパチ)を複数の外部機器と接続するには必須のツールと思います。
想定した接続するものは、各社のリニアアンプ、アンテナの周波数自動トラッキング装置、アンテナ自動切替などです。
ICOMのトランシーバー(Transceve-Mode設定)に接続すれば、ICOM機器の周波数とModeが同期追従します。逆の同期はなし。
本装置を使わないで、ExpertSDR2のCATに複数の外部機器を直接接続すると、TXDのコリジョンで使えない、または
動作不安定になるでしょう。
実機では
未確認ですが、MB1でも使えるはずです。基板の名前は、CONV-59にしました。 [親Pageはこちら]


1.仕様
 [機能仕様]
  PCで動作するExpertSDR2のCAT(一部TS-480コンパチ)とUSBで接続して、外部接続機器との通信の介在を行う。
  外部接続機器のIntafaceは、ICOMのCI-V、Yaesuの4Bit-Band情報、ExpertSDR2のCAT(232C)、
  ExpertSDR2のCATでTXDだけ(TTL)、の4項目とする。
  ・ICOMのCI-Vは、RX1(VFO-A)の周波数とModeに限定し、ExpertSDR2のCATをCI-Vに翻訳して入出力する
   本装置のCI-Vアドレスは、0x5Eの固定とする。
   CI-Vで、周波数またはModeの問い合わせがあった場合は、相手CI-Vアドレス宛に送信する。
   ExpertSDR2のCATから受け取った周波数(KHz単位以上)またはModeの変化があれば、
   宛先CI-Vアドレス0X00あてに放送する。これは、ICOMのトランシーブモードと同様です。
   ICOMのトランシーバー(Transceive-Mode設定)に接続すれば、周波数とModeが同期追従します。逆動作はしない。

  ・Yaesuの4Bit-Band情報は、Yaesu機器と同様に定義されたHam-Band外は出力の変化なし。
   144MHzは対象外。設定でアンテナ切替リレー制御出力に使うことも可能
  ・KenwoodのCAT用入出力は、ExpertSDR2のCAT(TXDとRXD)を232Cレベルでそのまま入出力する
  ・ExpertSDR2のCATで、TXDをBufferを介してTTLレベルでそのまま出力する
  2行16文字の液晶表示で、周波数とModeを表示する。

 [ハードウエア仕様]
 (1) PC接続用端子
   PCで動作するExpertSDR2のCATとの接続は、232C(Dsub)を持っていないPCを考慮し、
   USBで接続する。Baud-rateは、9600と19200bpsをショートピンで選択する。
 (2) 外部接続機器用端子
   ① ICOMのCI-V
     2Wireで、Bus接続すれば複数機器を簡単に接続できる。CI-V対応のリニアアンプ、
     周波数自動Trackingアンテナ(SteppIR-SDA100等)、アンテナ自動切替機 等を
     接続する。Baud-rateは、9600と19200bpsをショートピンで選択する。
   ② Yaesuの4Bit-Band情報
     フォトモスリレーまたはフォトカップラーでIsorationする。
オープンコレクタ/ドレンの出力 
   ③ KenwoodのCAT用入出力
     RS-232Cレベルで、入出力する。TXD,RXDだけの対応で、制御PINはなし。
   ④ ExpertSDR2のCATで、TXDをBufferを介してTTLレベルでそのまま出力する
 (3) 使用したCPU
   使い慣れている、ATMegaの328PをClock16MHzで使うことにした。

 [Program(Firmware)初期化後の動作]
  (1) 1.4秒間隔でExpertSDR2のCATにIF;コマンドを送り、応答情報内の周波数とMode情報を
    抽出し、1KHz単位以上の変化またはModeの変化があれば、①CI-Vに変換して送信する。
    ②Yaesuの4Bitバンド情報に変換して出力する。③液晶表示の更新
    1.4秒間にIF;、FA;、MD;の応答情報を受信した場合は①~③を行うとともに、
    他のProgramが動作中と判断し、コリジョン防止のためIF;コマンドの送出を停止する。
    1.4秒間にIF;、FA;、MD;の応答情報を受信しなかった場合は、IF;コマンドの送出を再開する。
    この事から、PC内部のLoggingソフト等のPolling-Intervalは、1秒~0.5秒に設定します。
    注意:ExpertSDR2のCATから応答がある(CAT通信確立)までは次の液晶表示です。
       [ExpertSDR2 SDR-TRX off]

    Mode情報の液晶表示
     CW時に送られてくるMode情報でHigh-Bandは、なぜか3のCWではなくて、7のCW-Rです?? 
     FSK、FSK-Rは、Expert SDR2に合わせてDIG-LSBと DIG-USBの表示にした
  (2) CI-Vで周波数またはMode情報要求を受信したとき
    Bafferに持っている最新の周波数またはMode情報を送り、その都度のExpert SDR2への
    問い合わせはしない。
  (3) ExpertSDR2のCAT用232C入出力
    Programは、一切介在しない。ハードウエアでExpert SDR2に中継するだけ。
  (4) ExpertSDR2のCAT用TTL出力
    Programは、一切介在しない。ハードウエアでExpert SDR2のTXDをTTLで出力する。

 全体写真


基板写真

上の左から、①I2C液晶表示、②動作条件設定ショートピン、③RXD1はExpertSDR2からのCAT受信出力(TTL)
左の上から①DC12V電源入力(負荷電流は約50mA)、②CI-V接続端子、③Yaesuの4Bit-Band情報またはANT切替出力
下の端子は、①ExpertSDR2のCAT入出力(232C)
右の上から、①Pin左はLED表示出力で、本基板のTXD,RXD,CI-Vで通信をすると点滅する動作確認表示用
   ②ExpertSDR2のCAT接続用USB-B端子 ③DMは左がUSBのDM、右がDP端子
 回路図はこちら 基板パターンはこちら 周辺の接続はこちら

動作条件設定ショートピン(Setting)
 1:ExpertSDR2のCATと接続するUSB-PortのBaud-rate設定
   Open:9600bps-8N1  Short:19200bps-8N1  

 2:CI-VのBuud-rate[設定
   Open:9600bps-8N1  Short:19200bps-8N1
 3:4Bit出力の設定
   Open:アンテナ切替リレー制御出力 Short:Yaesuの4Bit-Band情報
 4:CI-Vで周波数を送るのに、1回送りか2回送るかの設定
   Open:1回送り Short:CATで受信した周波数+1KHzを送り次にCATで受信した周波数を送る
   2018.7.10 Version1.1での機能追加です。
   SteppIR-SDA100の一部の機器で、1回では周波数を受け取っているのも関わらず、
   周波数Tracking動作を開始しないものがあるとの連絡を受けての機能追加。
   Version1.0ではこの機能はありません。


私の使い方
 1.USBでPCのExpertSDR2のCATに接続する。PCのDevice-ManagerでCom2に設定する。
 2.外部機器接続
   CI-Vにリニアアンプ(SPEの1.3K-FA)、SteppIR-SDA100、アンテナ自動切替機を接続する
   フォトMOSリレー出力はアンテナ切替出力に設定し、アンテナ切替リレーの駆動に使用する。
    出力1:1.8MHz用ANT、2:3.5MHz用ANT、3:7~50MHz用ANT(SteppIR4Ele)

 3.他の接続端子
   当面接続予定なし。

[完成基板の頒布] 2018.7.15頒布開始
 上の写真で、完成基板、2.1mm12v電源コネクタ、CI-V用3.5mmJack、I2C液晶基板、USBのA-Bケーブルの
 全部品セットを頒布します。ケーシングは皆さんの好みで仕上てください。
 Ext-CtlのInterface完成基板10MHz基準周波数発振器と3つを
一緒に箱に入れるのがお勧めです。
 基板10枚を作ったので、自分用2枚、知人に3枚、頒布済み3、残りは2枚です。頒布は現役のHamに限る。
 サポートは、頒布申し込みをした本人に限定で、譲渡・再版された物は対応しません。
 頒布費用は、希望者がExpert SDR2とMB1のUSERだけで割り勘要員が少ないでしょうから
 高めですが送料込みで¥1万にします。一通りの動作確認が終わり頒布開始します。
 表面実装のCPUを使ったので、FirmwareのVersion-upは送ってもらうことになります。
 連絡は ja4bua@ict-kuwa.net へ、@を小文字にしてEmail。
 お名前:   郵便番号:   住所:    コールサイン:    電話番号:
  オプション:     液晶表示パネルの色:

友人2人の依頼で試作しました。名前は[SDR-59]にします。上記基板とフォトMOSリレー基板を組み込み送りました。
自分用は、さらに10MHz基準周波数発振器も同じ箱に入れました。親Pageの写真です。

箱は、タカチのSB95-57です。3個のLEDは、TXD,RXD,CI-Vの通信表示。TXDはSDR-59がExpertSDR2に
TXDで情報要求コマンド(IF;)を送ったときに点滅、RXDはExpertSDR2からCAT受信時に点滅、
CI-Vは、CIV-Portの送受信時に点滅します。
写真のLCDは、バックライト青に白文字ですがバックライト緑で黒文字にも交換可能です。
本装置との接続は、電源12V、SunSDR2proのExtCtl、PCのUSB、SunSDR2proの上に載っている12v-Fan
CI-Vでリニアアンプ、SteppIR-SDA100、アンテナ自動切替Relayです。快調に動いています(^o^)