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Das AM7911-Modem für die RS-232

Dokumentation zur Hardware

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Haftungsausschluß: Die Autoren übernehmen keine, über die gesetzlich vorgeschriebene Produkthaftung hinausgehende Haftung für die Richtigkeit der veröffentlichten Schaltungen und sonstigen Anordnungen sowie der technischen Beschreibung. Für den ordnungsgemäßen Einsatz und die Einhaltung der gesetzlichen Bestimmungen für den Betrieb ist der Betreiber selbst zuständig.

Das AM7911-Modem f. RS-232

1.Allgemeines

Aufgrund zahlreicher Wünsche der BayCom-Fangemeinde erweitern wir unsere Modemserie nun durch das im folgenden beschriebene Modem mit dem AMD-Chip AM7911, das auch den Betrieb auf Kurzwelle an der RS232-Schnittstelle gestattet. Wir haben darauf geachtet, ein kompaktes und einstrahlfestes Modem zu entwickeln, das dem rauhen Alltagsbetrieb standhält und hoffentlich die gleiche Beliebtheit erreicht wie das legendäre EXPERT-Modem für den C-64. Das BayCom-Team wünscht allen Benutzern dieses Modems viel Spaß beim Betrieb auf kurzer Welle!

2. Zum Schaltplan

Schaltplan als GIF,
Schaltplan für Postscript-Viewer

Die Schaltung besteht grundsätzlich aus fünf Teilen:

1. Stromversorgung

2. PTT-Steuerung

3. Interface AM7911/RS232

4. Nf-Beschaltung

5. Abstimmanzeige

Der Schaltplan befindet sich in Heftmitte. Da der AM7911 relativ viel Strom benötigt (150mA bei +5V, bis zu 20mA bei -5V), ist eine Versorgung aus der RS232-Schnittstelle wie bei den anderen Modems leider nicht mehr möglich. Es muß also ein externes Netzteil verwendet werden. Die Versorgungsspannung (Wechel- oder Gleichspannung) wird über die AC-Buchse auf dem Print z.B. über ein kleines Steckernetzteil eingespeist. Alternativ kann auch +12V über die 5-polige Nf-Buchse (z.B. vom Funkgerät her) eingespeist werden. Nach Gleichrichtung und Siebung stabilisiert IC 5 die Eingangsspannung auf +5V. Daneben werden mit Hilfe des Oszillators IC1 auf die aus anderen Bauvorschlägen bereits bekannte Weise die negative Hilfsspannung erzeugt, die mittels D9/D10 und C19 ebenfalls gleichgerichtet und mit D5/T3 auf -5V stabilisiert wird. Die Stromaufnahme der Gesamtschaltung liegt bei etwa 200mA, Eingangsspannungen von 8...14V sind zulässig. (bei mehr als 12V und Dauerbetrieb muß IC5 mit einer Kühlschelle versehen werden!)

Die Anpassung der Schnittstelle geschieht auf die selbe Weise, wie bereits von den anderen BayCom-Modems bekannt. Mittels Strombegrenzungswiderständen und den Schutzdioden des 74HC04 werden die RS-232-Eingangspegel auf die dem AM7911-genehmen TTL-Werte transformiert (TXD und RTS). Auf der RTS-Leitung verhindert R32 ein ungewolltes Sendertasten, wenn keine RS232 angeschlossen ist. Die Empfangsdaten gelangen über R22 und T2 auf Pin 8 (CTS) der RS-232, wobei durch die im Empfangsfall negativen Pegel auf RTS die Umtastung zwischen positiven und negativen Spannungswerten, wie von der RS-232 benötigt, stattfindet.

Die PTT-Schaltung wurde durch den bei den BayCom-Modems schon lange bewährten Watchdog aus R28, C5, R27 und D6 ergänzt, T1 übernimmt die Umschaltung der PTT selber. Ist die PTT getastet, so lauuml;dt sich C5 langsam über R27 auf, ist die Umschaltschwelle von IC4A erreicht (nach etwa 1 min), so fällt die PTT ab, was eine versehentliche Dauertastung nach Programmabstürzen verhindert.

Zur AM7911-Beschaltung selber: Seinen Arbeitstakt erzeugt sich das IC mittels des Quarzoszillators Q1/C10/C11, das RC-Glied R25/C6 sorgt für einen ordnungsgemäßen RESET nach Anlegen der Betriebsspannung. Die Auswahl der Betriebsarten erfolgt beim AM7911 über die Wahleingänge MC0.. MC4.

Folgende Betriebsarten sind vorgesehen:

SW 1 SW 2 MC4 MC3 MC2 MC1 MC0 Bezeichnung
ein ein L L L H L 1200Bd, o. Equalizer
aus ein L L L H H 1200Bd, m. Equalizer
ein aus H L L L L 300Bd, 1070/1270 Hz
aus aus H L L L H 300Bd, 2025/2225 Hz

Diese Einstellungen werden mihilfe der beiden Wahlschalter und des IC4D erzeugt. Ob die Stellung mit oder ohne Equalizer günstiger ist, hängt vom Frequenzgang des Funkgerätes ab und sollte ausprobiert werden. Die Frequenzlage auf Kurzwelle ist ebenfalls Geschmackssache, da die eigentliche Sendefrequenz ja durch die VFO-Stellung geregelt wird. Auf der Nf-Seite wurde sowohl für den Nf-Ausgang als auch den Nf-Eingang je ein kleiner Breitbandverstärker eingeschaltet, um einerseits einen möglichst großen Ausgangshub (die 600mV des Am7911-Modems reichen oft zur Funkgerüteansteuerung nicht aus), als auch eine möglichst große Eingangsimpendanz zu erreichen. Ausgangsseitig kann der Hub mit dem Poti R1 geregelt werden, eingangsseitig dienen D8 und D7 zur Hubbegrenzung.

Die Aussteuerungsanzeige zeigt das Verhältnis der H/L-Bits an, sobald die DCD des Am7911 aktiv wird.

3. Zum Aufbau.

Die einseitige Platine wird wie gewohnt bestückt, beginnen Sie mit den drei Drahtbrücken und fahren Sie dann mit allen niedrigen Bauelementen (R/C/D, Sockel) fort. Ganz zum Schluß werden die Steckverbinder eingelötet und die ICs in ihre Sockel gesteckt. IC5 wird flach auf die Platine gelegt und mit einer Schraube fest angezogen, die darunterliegende Massefläche trägt zur Kühlung bei. Soll das Modem über längere Zeit mit mehr als 12V im Dauerbetrieb betrieben werden, so ist unbedingt eine zusätzliche kleine Kühlschelle für IC5 nötig! Die beiden Wahlschalter werden über ca 4cm lange Drahtstückchen angeschlossen und später in die Frontplatte eingebaut. Die Anschlußbeine der vier LEDs werden etwa 3mm nach dem Gehäusekörper um 90 Grad abgebogen, so daß nach dem Einlöten die Böden der LED-Körper am Platinenrand anliegen.

R1 Trimmpoti 10k, stehend C1 10nF Vielschicht, RM5 T1 BC548C
R2 47 Ohm C2 470uF Elko, 16V, RM5 T2 BC558C
R3 180 Ohm C3 10nF Vielschicht, RM5 T3 BC558C
R4 47 Ohm C4 10nF Vielschicht, RM5 T4 BC558C
R5 10k C5 Elko 10uF, 10V, RM2.5
R6 10k C6 Elko 1uF Tantal, RM2.5 IC1 NE555
R7 1k C7 2.2 nF, Folie, RM5 IC2 LM324
R8 10k C8 10nF, Folie, RM5 IC3 AM7911
R9 22k C9 100nF, Folie, RM5 IC4 74HC04
R10 1k C10 27pF, keramisch RM 2.5 IC5 7805
R11 33k C11 27pF, keramisch RM 2.5
R12 100k C12 100nF, Folie, RM5
R13 10k C13 10nF, Folie, RM5
R14 1k C14 4.7uF, Tantal RM2.5
R15 47 Ohm C15 4.7uF, Tantal RM2.5
R16 10k C16 10nF, Folie RM5
R17 560 Ohm C17 4.7uF, Tantal RM2.5
R18 10k C18 1nF, Folie RM5
R19 56k C19 47uF Elko, 16V RM5
R20 2k2
R21 10k Q1 Quarz 2.4576 MHz
R22 10k
R23 10k D1 1N4001
R24 2k2 (optional f. Handfunkgeräte) D2 1N4001
R25 100k D3 1N4001
R26 1k D4 1N4001
R27 2.2 MOhm D5 ZPD5.6
R28 100k D6 1N4148 Bu1 Sub-D-Buchse
R29 180 Ohm D7 1N4148 Bu2 DIN-Buchse 5-polig
R30 18k D8 1N4148 Bu3 AC-Buchse
R31 100k D9 1N4148 20 cm Silberdraht
R32 10k D10 1N4148 Print AM7911
R33 100k D11 LED grün, 3mm Gehäuse f. Modem
R34 910 Ohm (bei AM7911)

(100 Ohm bei AM7910)

 D12 LED rot, 3mm 3 Schrauben M3 * 10
D14 LED gelb, 3mm D13 LED gelb, 3mm 3 Muttern M3
2 Schalter 1 * Ein

Bestückungsplan als GIF

Einbau ins Gehäuse:

Das passende Gehäuse ist eine Spezialanfertigung mit dem Euro-Profil 1 der Firma Isert. Es ist 103mm lang und 86mm breit. Der Bausatz enthält die bereits fertig gebohrten Teile des Gehäuses. Zunächst befestige man die Frontplatte mit den Aussparungen für den 9-poligen Stecker an den Sechskant-Befestigungsmuttern desselben. Dann schraubt man die LED-Frontplatte auf die beiden Seitenteile und schiebt die Platine in die passende Rille der Seitenteile ein. Die LEDs schauen dann genau durch die Löcher an der Front. Dann werden die bereits angeschlossenen Schalter in den beiden dafür vorgesehenen Löchern befestigt. Das dritte Loch in der Frontplatte dient zum Bedienen des Hub-Potis mittels eines kleinen Schraubendrehers. Man füge nun die beiden Deckplatten in die Nuten der Seitenteile und schiebe die Platine komplett in das Gehäuse ein. Nach dem Eindrehen der restlichen Schrauben ist das Modem betriebsbereit.

Herstellen der Verbindungen:

Das Modem wird mit einem kurzen Kabel an der RS232-Schnittstelle angeschlossen. Dieses Kabel trägt an einem Ende eine 9polige Buchse, am anderen einen 9-poligen Stecker. Es werden folgende Adern verkabelt:

Pin Bezeichnung Funktion

4 DTR Sendedaten TXD

5 GND Masse

7 RTS PTT

8 CTS Empfangsdaten

Das Funkgerät wird an die 5-polige DIN-Buchse angeschlossen.

Zum Anschluß eines Handfunkgerätes ist die PTT über einen 2.2k-Ohm Widerstand zu tasten (Wert kann je nach Funkgerät variieren):

4. Abgleich

Es sind keine größeren Abgleicharbeiten vorzunehmen, lediglich der Hub des Modems ist am Poti R1 einzustellen. Man orientiere sich dabei an der Lautstärke anderer Stationen auf der Frequenz oder gehe wie folgt vor: Man taste die PTT von Hand auf (z.B. durch Anlegen von +5V an Pin 7 der RS232). Bei Funktion des Modems muß jetzt ein Pfeifton auf der Frequenz, ähnlich dem Rufton vom Relaisbetrieb, hörbar sein. (richtige Betriebsart einstellen, beide Schalter ein für UKW-Betrieb, siehe unter Punkt 2!) Nun drehe man das Poti einmal durch seinen ganzen Stellbereich. Das Signal wird, erst unhörbar, immer lauter, bis zu einer Stelle, wo sich erst einmal konstante Lautstärke einstellt. Dreht man dann noch weiter auf, hört man deutliche Verzerrungen beginnen. Die für PR-Betrieb günstigste Stellung befindet sich kurz unterhalb der Stelle, an der die Lautstürke konstant zu bleiben scheint. Zuviel Lautstürke (also zuviel Hub) ist bei vielen PR-Stationen zu bemerken, was der Hauptgrund für wackelige Digipeatereinstiege auf Seiten der Benutzer zu sein scheint.

Sollte es sonst Probleme mit Verbindungen geben, die eigentlich gut klappen müßten, dann - neben ausbreitungsbedingten Verzerrungen (z.B. Reflexionen) - auch der interne NF-Frequenzgang des Funkgeräts ein Problem sein oder aber auch eine zu langsame PLL bei der Sende- Empfangsumschaltung. Hier hilft ein vorsichtiges Vergrößern des TX-Delays (Befehl TXDELAY) weiter. Man bedenke aber auch, daß übergroßes TX-Delay (also die Zeit zwischen Senderhochtasten und Aussenden gültiger Daten) die QRG unnötig blockiert und einen flüssigen Verbindungsablauf somit hemmt. Sollte es dauerhafte Probleme beim Dekodieren anderer Signale geben, variieren Sie den Hub ihres Nf-Signals aus dem Funkgerät mit Hilfe eines provisorisch vor den Nf-Eingang geschalteten Potentiometers (Spannungsteiler nach Masse).

Wir wünschen viel Spaß beim Aufbau des Modems und stehen bei Rückfragen gerne zur Verfügung

vy 73 vom gesamten BayCom-Team DG3RBU - DL8MBT - DK5RQ - DL5RL