Reparación y restauración electrónica


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Fabricación de un interface para modos digitales de radio (DIY)

Aviso

Explicación y esquemas basados en un transceptor Kenwood TS-850S. Para adaptarlo a otros transceptores sigan los manuales del fabricante correspondiente.

Los modos digitales permiten a los radioaficionados contactar a largas distancias con muy baja potencia. La llegada del formato FT8 ha supuesto una nueva revolución en las comunicaciones digitales de radio. Para poder usar este y otros modos voy a fabricarme un interface digital, al que llamaré Digiface. Seguiré un esquema clásico que usa optoacopladores y transformadores 1:1 para un aislamiento óptimo entre el ordenador y el transceptor.

Imagen 1 - Esquema Digiface EA3HYN

Esquema eléctrico del Digiface EA3HYN

Como puede verse en este esquema, las líneas de audio están aisladas mediante sendos transformadores 1:1 de 600Ω, y las líneas digitales de datos están aisladas mediante optoacopladores. Esto asegura una separación física PC / transceptor.

Para el conexionado entre el Digiface y los equipos he diseñado un sistema basado en dos conectores:
-Un DA15 para interconectar el Digiface con el PC (RS232 y Audio In / Out).
-Un DB9 para interconectar el Digiface con el transceptor (en mi caso un Kenwood TS-850S)

Si no se dispone de un puerto serie RS232 con conector DB9 se puede usar un adaptador USB-RS232 instalando los drivers correspondientes.

El lector deberá buscar en la documentación de su transceptor qué tipo de conector necesita a la hora de realizar el cable DB9. Para el transceptor TS-850S se necesita un DIN de 13 pines.

En la siguiente imagen se puede ver en la parte superior el pinout que proporcionaré a los dos conectores del Digiface, y en la parte inferior el cableado a realizar. Usaré cable apantallado para la entrada y salida de audio al PC.

Conexionado

Arriba: Pinout asignado al digiface / Abajo: Cableado a realizar

A continuación hago un diseño de la placa de circuito impreso en Adobe Illustrator. La haré a una sola cara y lo más pequeña posible para poderla integrar en una caja relativamente reducida. Para quien quiera seguir este diseño la medida de la placa es de 60mm x 49mm.

DF1_00b_PCB Design

Diseño PCB Digiface EA3HYN

La lista de componentes necesarios para realizar este proyecto es la siguiente:

-1 Placa de circuito impreso de una cara, de 60mm x 49mm
-1 Caja de plástico de 12cm x 4cm x 6cm (ancho, alto, profundo)
-Cable COM-5, 5 vivos y malla (medida según separación PC-Transceptor)
-Cable de audio apantallado, mono (medida según separación PC-Transceptor, x2)
-2 Conectores DB9 Hembra con carcasa
-1 Conector DB9 Macho
-1 Conector DA15 Macho
-1 Conector DA15 Hembra con carcasa
-2 Conectores Jack 3,5mm Macho aéreo
-1 Conector RCA Hembra para chásis
-2 Conectores RCA Macho aéreos
-2 Potenciómetros de 4K7
-2 Mandos para los potenciómetros
-2 Resistencias de 560Ω – 1/4W
-1 Condensador electrolítico de 1µF / 16V
-2 Optoacopladores PC123 o equivalentes
-2 Transformadores relación 1:1 / 600Ω para audio
-1 Interruptor de 1 circuito / 2 posiciones
-3 Leds de 3mm (Rojo – Amarillo – Verde)*
-3 Portaleds metálicos para leds de 3mm
-Separadores, tornillos y tuercas para el circuito impreso
-Terminales espadín para acoplar los cables al circuito impreso

*: El led rojo (opcional) se puede conectar a una línea de alimentación del transceptor.
Voy a mecanizar la caja con los mandos en el frontal y los conectores en el panel posterior, presentando previamente los elementos para marcar las medidas necesarias.

DF1_01_Carcasa

Mecanizado de la caja

Acto seguido fabrico la placa de circuito impreso. Nada especial, uso el clásico ácido de cloruro férrico diluido, peróxido de hidrógeno 110vol y agua al 40-40-20.

DF1_02_PCB

Fabricación de la placa de circuito impreso en fibra de vidrio

Luego pinto la disposición de los componentes a modo de serigrafiado sobre la placa con un rotulador permanente de punta fina. Inserto los componentes y cableo el circuito. Uso cables de colores que corresponden con los colores usados en los esquemas de pinout representados más arriba.

DF1_04_PCB cableada

Cableado del circuito impreso

Después monto la placa en la base de la caja y conecto todos los cables a los dos conectores traseros del Digiface. Los cables han de ser cortos, pero a la vez lo suficientemente largos como para permitirme abrir la caja en cualquier momento sin tener que desoldarlos.

DF1_06_Cableado Final

Digiface cableado y acabado, antes de cerrar

Acabo el Digiface diseñando e imprimiendo unas etiquetas plastificadas con las indicaciones necesarias para los paneles frontal y posterior.

DF1_09_Frontal y Trasera

Digiface acabado, vista frontal y vista posterior

Finalmente realizo los cables necesarios y los conecto según el siguiente esquema, verificando dos veces cada pin con un tester para evitar errores.

Digiface_Interconex

Interconexionado de los equipos con el Digiface EA3HYN

Compruebo el correcto funcionamiento del sistema con el software WSJT-X, haciendo contactos vía radio con diversos países del mundo con tan solo 5W de RF.

SOFT

WSJT-X V1.8.0, a pleno rendimiento

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