CW kisakone Atmel Atmega16A prosessoriin perustuen

CW Kisakone vielä ilman koteloa yhdistettynä vasemmalla näkyvään kaiuttimeen

Käydessäni suorittamassa T2 radioamatööri pätevyystodistus-testin OH2HKE kerholla, tutustuin siellä Artoon OH2JI. Häneltä sain komponenttien hinnalla hänen rakentamansa CW kisakoneen. Mielenkiintoni siihen heräsi kun hän kertoi tehneensä sen ATMEL Atmega16A prosessoriin perustuen jota ohjelmoidaan Basicilla ja käännetään sitten hexa-tiedostoksi joka tallennetaan prosessorin muistiin. Basic on minulle tutumpaa ja siksi tuo mahdollisuus ohjelmoida älykkäämpiä elektroniikkasovellutuksia kiinnosti kovasti. Käytyäni Arton luona ja saadessani lisää tietoa miten homma toimii, olin innokas testaamaan samaa itse. Basic kääntäjä, jota ohjelmointiin käytetään on Oshonsoftin AVR simulator IDE työkalu. Arton valmiiksi tekemästä sovelluksesta oli helppo nopeasti hahmottaa miten ohjelmointi tapahtuu. Tässä basicissa on vähän C:n ominaisuuksia muuttujavarauksineen ja siinä ettei Basicille tyypillistä rivinumerointia käytetä. Mutta silti kieli on aika suoraviivaista.

Oshonsoft Basic kääntäjän ohjelmointi-ikkuna

Muokkasin koodia niin että se lähetti oman kutsuni Arton kutsun sijasta ja tein osuuden joka 'kaiuttaa' lähetettävät merkit näytölle sitä mukaa kun CW koodi kullekin merkille kuuluu kaiuttimesta. LCD-näytönkin ohjaaminen on helppoa tässä basic-kääntäjässä olevilla valmiilla komennoilla joihin sitten vain lisätään parametreja.

Kirjaimen O lähetys LCD-näyttöön sekä prosessorin jalalle ja sitä kautta kaiuttimelle

LCD näyttö ja 3 painonappia

Kisakone on hyvin yksinkertainen käyttöliittymältään. Käytännössä siinä on kolme nappia, joista yksi napeista on samalla pyöritettävä potikka. Tuo potikkanappi antaa omakutsun, eli minun tapauksessani OH2DD. Mikäli potikkaa pyörittää niin se vaikuttaa CW:n nopeuteen eli kuinka nopeasti merkit annetaan. seuraava nappi järjestyksessä antaa raportin '5NN' (kisassa tämä on normaalia sen sijaan että annettaisiin 599 tai 597 tms - kun haetaan nopeutta) ja kolmas nappi antaa 'TU' eli Thank you.

OH2JI:n suunnittelema ja kasaama piirilevy,
 jossa ATMEL Atmage16A ohjelmoitava prosessori

Piirilevyn tälle CW kisakoneelle on suunnitellut ja toteuttanut Arto OH2JI. Piirillä on käytetty ATMEL prosessorin lisäksi joitain pintaliitoskomponentteja eli juottaminen on vaatinut melkoista tarkkuutta.

USB liitäntä, jolla ohjelmoidaan piiriä ja saadaan myös 5V jännite sitäkin kautta

Kun basic ohjelmaan on tehnyt muutoksia, käännetään se sovelluksessa hexa-koodiseksi tiedostoksi, joka sitten erillisellä sovelluksella (extreme burner AVR valitse tiedosto jossa viimeisin versionnumero) tallennetaan eli 'poltetaan' prosessorille. Sitä varten on olemassa USB liitäntään liitettävä ohjelmointilaite, joka liittyy piirilevyllä nastariviin jota kautta signaalit sitten menevät prosessorille.

Tässä video CW kisakoneesta toiminnassa

Jatkon kehitysajatuksia on koteloinnin lisäksi liittimen lisääminen rigiin yhdistämiseksi (lähettävä radio) sekä keyerin (paddle) tai vähintäänkin pumppuavain tyylisen napin lisääminen, jotta voidaan antaa muutakin tekstiä mikäli tarve sellaiseen tulee.

Tutustumista digimodeen - digitaalista pulputusta ja modeemihistorian havinaa

Vanha M-Audion USB-äänikortti ajoi vielä hyvin asiansa

Olen käyttänyt logitukseen ja clusteritietoihin sekä Kenwoodin TS2000 hallintaan HamRadioDeluxe sovellusta. Siinä on myös Digital Master sovellus, jolla pystyy lähettämään ja vastaanottamaan CW:tä ja RTTY:tä tietokoneavusteisesti rigin kautta. Olen toki lukenut mitä nuo moodit periaatteessa on mutta minulla ei ole ollut mitään käytännön ymmärrystä siitä miten homma toimii. Ja pitkään on homma kiikastanut siitä että vanhassa tornimallisessa PC:ssäni ei ole ollut enää Win7:lle äänikortille ajuria joten en ole saanut äänikorttia ollenkaan näkymään. Ja nuo CW ja RTTY ja PKS näyttävät siis vaativan että on jonkinlainen äänikortti ja se on yhdistetty rigiin.

Muistin että minulla on musiikkisoftia varten aikanaan ollut ulkoinen äänikortti, jossa on USB-liitäntä tietokoneeseen. Pitkällisen 'arkistojen' kaivelun jälkeen se löytyikin johtoröykkiöiden seasta. Laitoin sen kiinni tietokoneeseen ja kävin hakemassa ajurin, joka oli 'vanhentuneiden tuotteiden' listassa. Mutta Win7 ajuri löytyi ja sain äänikortin näkymään tietokoneessa. Sitten Rigin speaker2 lähtöön 3,5mm plugilla audiojohto kiinni ja sen toinen pää USB äänikortin Inputiin.

Saman iltana jo sain CW:tä näkymään selväkielisenä. Aika hienoa. Ja sovelluksessa oli jo valmiina makroja joilla voi vastailla nopeasti yhdellä napin painalluksella. Näin helppoa siis CW voisi olla. Mutta en lähtenyt vastailemaan sillä se ei vielä riitä että kone osaa kirjoittaa CW:tä, sillä pitää vielä tietää että mitä niissä CW-viesteissä kuuluu sanoa. Siellä kun käytetään huomattavasti paljon enemmän lyhenteitä kuin puhemuodossa. Mutta olipa hauska siitä piipityksestä saada tolkku ohjelman avulla.

RTTY didpulputusta selväkielisempänä

Nyt seuraavana päivänä aloin sitten testailla saisinko niitä pulisevia piipityksiä selväkielisiksi. Siis niitä, jotka tuovat minulle mieleen 90-luvun modeemiajat, kun modeemit kuulosti juuri samalta luodessaan yhteyttä ja kätellessään toisen modeemin kanssa. En vielä ole hahmottanut että miten niistä pulinoista voi erottaa että mitä protokollaa ne ovat, RTTY vai PSK vai joku niistä monista muista vaihtoehdoista. Mutta käänsin asian toisinpäin. Menin katsomaan www.reversebeacon.net sivustolta (vihjeen sain OH5TQ:n sivuilta) että mitä asemia on havaittu ja mitä ne ovat lähettäneet. Siellä olikin sitten kuvauksessa että RTTY CQ tai CW CQ. Ja kun valitsin RTTY CW:n ja sitten sovelluksesta valitsin RTTY-45(AFSK) niin alkoi jo digipulputus muuttua tutun näköiseksi tekstiksi. Nyt tässä päivän aktiivisesti CW:tä opiskelleena huomasin että RTTY:n lyhenteet ja tapa kirjoittaa ja käytetyt lyhenteet näyttää samalta kuin CW.

Täytyy jatkaa opiskelua LCWO.NET sivustolla CW:n oppimiseksi. Samoin olen lukenut SRALin opasta CW-lyhenteistä ja malliqusoista. Ennen kuin alan vastailemaan RTTY:llä ja CW:llä niin täytyy vielä selvittää enemmän periaatteita ja käytäntöjä. Eli kuuntelua... se HAMi-sääntö, kuuntele, kuuntele ensin :) CW:llä en halua olla vain sovelluksen varassa vaan haluan osata vastata jotain 'paddle':lläkin tarvittaessa - vaikka sitä CW:tä voi kirjoitella ensin tietokoneenkin ruutuun ja kone muuttaa sen sitten CW:ksi, mutta olen nyt päättänyt sen CW:n opetella ihan oikeasti ensin.

Näissä modeissa on se hyvä puoli että vaikka minunkin OCF-antennilla on ollut vaikeuksia kuulla jenkkiasemia niin nämä modet kantavat paljon pidemmälle ja näiden avulla kantavuus pitenee huomattavasti jo ilman että laitteistoa tai antenneja tarvitsee muuttaa.

Nyt kun olen ensin kokeillut mistä on kysymys niin löysinpä aika hyvän lyhyen yhteenvedon digimodeista ja siihen tutustumisesta.

Luvat kuntoon ja aalloille... vai käykö radioamatööriksi ryhtyminen niin helposti?

Radioamatööritoiminta on kiinnostanut siitä lähtien kun englannin opettajani ala-asteella OH3DB oli radioamatööri ja hänen pihallaan oli korkea antenni ja se ajatus siitä että tuollaisella pystyi juttelemaan ympäri maailmaa ihmisten kanssa oli ihmeellinen ja kiinnostava ajatus. Silloin olin yhtä kaukana noiden laitteiden hankintamahdollisuuksista kuin kuu on maasta. Mutta kipinä säilyi ja on aina ollut mielessä, että joskus. No nyt hieman yli 30v myöhemmin (ei aika eikä mikään galaktisissa mittasuhteissa) otin konkreettisen askeleen. Opiskelin webissä luvat OH3AD eli Riihimäen kolmosien tuottamalla opiskelumateriaalilla (videoilla). 'Di-Daa', CW (morsetus) on onneksi jäänyt tutkintovaatimuksista pois, koska muuten lupien saaminen olisi ottanut huomattavasti kauemmin. Paljon oli silti opittavaa, Ohmin laki piti kerrata, vaikka olen sen elämäni aikani monessa yhteydessä jo opetellut. Ja muutakin elektroniikkaa joutui yksinkertaisella tasolla kertaamaan. Koska radioamatööriharrastukseen kuuluu olennaisena osana erilainen antennien ja radiolaitteiden rakententelu/virittely ja koska radioamatööri ('hami') saa lähettää radioliikennettä melko tehokkaillakin lähetyksillä niin osaamisvaatimuksia on ymmärrettävästi huomattavasti enemmän kuin meri-VHF tai metsästysradio tms käytössä.

Käytännössä katsoin videot webissä T1 ja K1 osa-alueesta jotka kumpikin täytyy suorittaa tenttinä hyväksytysti läpi saadakseen luvat. Kun videot oli katsottu luin yhden päivän kysymyksiä/vastauksia (kahteen asti yöllä) ja menin seuraavana iltapäivänä tekemään tentin. Läpi meni kumpikin tentti lähes täysillä pisteillä. Pätevyystodistus taisi tulla parissa viikossa, mutta sillä ei vielä saa itsenäisesti lähettää radioliikennettä ja piti odottaa vielä kutsutunnusta (asematunnusta). Sen odottelu vei toiset pari viikkoa sillä olin samalla maksanut ekstraa ja ostanut itselleni haluamani loppuosan tunnukselle. Liityin sekä SRAL:iin (Suomen Radioamatööriliitto) joka järjestää kotimaisella tasolla tapahtumia ja valvoo suomalaisten radioamatöörien etuja viranomaisiin ja maailman muihin olennaisiin järjestöihin nähden. Samoin liityin myös paikalliseen radioamatöörikerhoon Lohjan Radioamatöörit OH2AAB, jonka kerhoillat ovat kartuttaneet tietämystäni melkoisesti ja tuoneet uusia mukavia tuttavuuksia ja apua.

Viimein asematunnus tuli ja nyt oli lupa lähettää. Ensimmäisenä radiona hommasin kiinalaisen 'käsikapulan' Baofeng 5R (sekä siihen tehoantenni ja vara-akku) alta satasen hinnalla. Sillä pystyi juttelemaan 70cm ja 2m aaltopituuksilla, joka käytännössä tarkoittaa sitä että sitä käytetään 'toistinasemien' kautta. Eli otetaan yhteys 'linkkiasemaan' joka laajentaa ulottuvuutta ja välittää radioliikennettä muiden pienempitehoisten asemien kanssa (muut käsikapulat tai autolaitteet). Varsinaista suoraa yhteyttä asemien välillä ilman toistinasemaa näillä ei juuri pidellä. Sitä varten tarvitsen vähän pidemmillä aallonpituuksilla (etenkin 6m-160m)  toimivan pöytäradion eli 'pöytärigin', joka lähtikin tilaukseen, kun löysin sopivan laitteen, eli Kenwoodin TS-2000E.n käytettynä ebaystä. 

Olin myös hommannut pari 'retrolaitetta' kuten vanhasta Nokia/Mobirasta MD59 (90-luvun alun 'matkapuhelimia/autopuhelimia') tehdyn  70cm alueella toimivan radion. Poweriksi hommasin myös käytettynä radiohullut-foorumilta Diamondin GSV3000 powerin, joka on ns. pakka-poweri. Eli siellä on oikeasti 'rautaa' sisällä ja siksi painokin 9,3kg :) Nuo radiolaitteet pääsääntöisesti toimivat 12V (tai 13.8V)  virralla ja vaativat erillisen virtalähteen. Sen lisäksi ostin autoon sopivamman vanhan 'työ-ericssonin' joka näytti enemmänkin LA-puhelimelta. Se piti saada autoon asennettua ja se onnistuikin kun sopiva määräaikaishuolto oli käsillä. Pyysin samalla johdottamaan takakontin akusta sulakkeilla varustetut virtajohdot.  Lisäksi auton rungosta vielä erillisen maadoitusjohdon jolla radion runko saadaan maadoitettua. Nyt pitäisi vielä saada antenni mutta mieli ei tehnyt alkaa ehjää auton kattoa rei'ittämään, joten ajattelin magneettiantennijalkaa. Se ei kuitenkaan osoittautunut hyväksi ideaksi. Olin ostanut kirpparilta vanhan LA-puhelimen ja sen mukana tuli magneettijalalla oleva antenni, josta sain hyödynnettyä magneettijalan. Kun sitten testasin magneettijalkaa niin antenni ei kovemmassa vauhdissa pysynyt katossa kiinni (joka olisi korjaantunut paremmalla magneettijalalla ja ohuemmalla/lyhyemmällä antennilla). Isompi ongelma oli se että vaikka kuinka yritti puhdistaa magneetin ja katon ettei jäisi hiekkapölyä, onnistuin saamaan nopeasti naarmun kattoon irrottaessani magneettijalkaa. Joten päädyin siihen että hommaan kattokiskoon sopivan antennijalan. Tällaisen tilasinkin sitten käytettynä foorumilta mutta se osoittautui vääränlaiseksi. Sain antennipiiska-osan radiokerholaiselta samoin kuin 70cm autoradioversion, mutta minulta nyt puuttui antennijalan sovitin kattokiskoon, varsinainen antennijalka sekä kaapeli antennin ja radion väliin.

Virittääkseni minkä tahansa langan antenniksi (tai varmistaakseni yleensäkin valmiidenkin antennien soveltuuvuuden) tarvitsisin SWR-mittarin, jolla mitata antennin toimivuus radion(lähettimen) kanssa, sillä muuten voisi olla pahimmillaan tiedossa se että radiosta tulee 'asennussavut' ulos :) SWR mittaria minulla ei vielä myöskään ollut. Kuulinkin kerholta kun päivittelin että minulla koko ajan tuntuu puuttuvan jotain, että samaa oli toinen kerholainen aikanaan päivitellyt että 'tämä on kyllä kumma harrastus kun koko ajan saa olla OSTAMASSA jotain'. Ja onpa minua 'lohdutettu' että se on ihan tyypillistä tässä harrastuksessa että aina on keskeneräisiä projekteja :)

SWR mittari on tulossa, edelleen odotan pöytärigiä ja kyseltyäni foorumeilta ja paikalliselta Lohjan kerholta päädyin Diamondin v2000 vertikaali ('tikku') antenniin jolla katan 70cm/2m/6m alueet. Lisäksi myöhemmin kesän aikana otan käyttöön toisen antennin (OCF), joka on 'epäsymmetrinen' lanka-antenni, jonka viritän puiden väliin ja jolla katan sitten nuo kauemmas kantavat aallonpituudet aina 10m-80m:iin.

Mutta edelleen, pari kuukautta lupien saannin ja useamman retro-laitteen jälkeen minun ainoa toimiva radio on se alle satasen kiinakapula :) Se on melkoisen turhauttavaa tässä alun innostuksessa :) Lisäksi asennusjutut eivät ole vahvinta aluettani ja nyt pitäisi onnistua jotenkin omakotitaloon asentaa antenninjalkoja, -putkia, - kiinnikkeitä. Huolehtia maadoituksesta, ukkossuojaukselta ja vaikka miltä. 

Opittavaa on vaikka kuinka paljon. Hyvä on se että radioamatööreissä tuntuu olevan sellainen henki että muita autetaan ja neuvotaan, joten ihan yksin ei ole tarvinnut pähkäillä. Kun en ole tiennyt, olen kysynyt ja vastauksista olen sitten saanut suuntaa eteenpäin. Lisäksi tänä päivänä internetissä löytyy vaikka kuinka paljon tietoa ihan suomeksikin. Ja englanninkielellä tietysti vielä monin verroin enemmän.

Mielenkiintoinen osa-alue on antennit, joita voi rakennella vaikka minkälaisia ja vaikka kuinka huvittavista materiaaleista. Yleinen reissuantenni tuntuu olevan 6m lasikuituinen onkivapa johon sitten teipataan kiinni kuparilanka antenniksi. Tämä sitten vireeseen radiolähettimen suhteen ja eikun 'workkimaan' joksi yhteyksien ottamista kutsutaan. Näin kuulemma onnistuu 'kusot' eli yhteydet muiden asemien kanssa vaikka Espanjan aurinkorannalta Miamiin, Sveitsiin ja Australiaan saman aamupäivän aikana. Minusta mahtava tuo on mahtava tarina, jonka kuulin kerholla ekalla tai toisella kerralla siellä käydessäni. Puhumattakaan siitä että pitää 'salamayhteyksiä' hyödyntäen meteoriitin jättämää ionisoitunutta jälkeä ilmakehässä, tai ottaa yhteyden heijastamalla radioliikenteen kuun pinnan kautta toiselle puolelle maapalloa. Nuo kuulostaa ihan tieteiskirjatarinoilta, mutta on ihan käytännössä tehtäviä asioita ja esim. tuo meteoriittijälkien hyödyntäminen ei edes vaadi mitään hurjan ihmeellistä. Kärsivällisyyttä ehkä eniten... :) 

Mahtava harrastus johon hurahtaa, ainakin omassa tapauksessani, aika täysillä. Ja tuon CW:nkin (morsetus) olen päättänyt opetella. Minua kiinnostaa siinä se että hyvinkin pienitehoisella ja edullisella lähettimellä voi saada todella kauas yhteyksiä. Ja maailmalla on kuulemma vielä paljon CW:n käyttäjiä, oletettavasti myös juuri sen tehokkuuden ansiosta. Mutta siihenkin on olemassa perinteisempiä 'pumppuja' tai sitten uudempia 'paddlejä' ja vaikka mitä... :)