Interfaţa hibrid pentru RoLink

Anul 2021 a fost unul plin pentru reţeaua RoLink şi evoluţia acesteia, evoluţie la care am participat cu toţii, se observă şi continuă să ne bucure.
S-a demonstrat ca accesul la reţea se poate face şi uşor, dar în acelaşi timp şi ieftin. Ne-a confirmat exerciţiul care s-a dovedit a fi unul practic, eficient şi popular, acela de a achiziţiona, în grup, mare parte din necesarul pentru un nod portabil/mobil bazat pe Orange Pi Zero şi modulul rf SA818.
Pentru o recapitulare, vă recomand să (re)citiţi articolul “RoLink gratis“

În urma afluxului de noduri conectate la RoLink, construite conform schemei din articolul la care am făcut referire mai sus, s-au constatat şi remediat o parte din problemele ce au fost uşor de identificat.

Versiunea 1 (pcb verde), având la bază schema concepută de Evgeniy (UR5TLZ) a suferit o modificare pe care o consider critică, aceea de introducere a filtrului ceramic în lanţul de radio frecvenţă. Mai târziu, s-a descoperit lipsa decuplării pe pinul MIC_IN-N de pe Orange Pi Zero însă din păcate, versiunea 2 (pcb roşu) fusese deja comandată şi distribuită celor care au solicitat un PCB (populat sau nu).

Pentru următoarea revizie a cablajului imprimat, îmi propusesem să-l modific şi să fac loc componentei lipsă, dar din experienţa anterioară (dezamăgitoare) cu nodurile fixe, de putere, care utilizează Orange Pi PC şi un alt model de interfaţă, am hotarât să transform ce aveam deja şi mergea bine, într-o placă eficientă, flexibilă şi potrivită nu doar pentru modul portabil/mobil. Aşa s-a născut versiunea 3 (hibrid).

---

---

Schema electronică a fost modificată prin adăugarea lui C2 (560nF) care, aşa cum spuneam mai devreme, rezolvă problema preluării şi amplificării zgomotului de radio frecvenţă pe circuitul de microfon al Orange Pi Zero.
Pentru a minimiza zgomotul provenit din sursa de alimentare (riplu) s-a introdus C10 pentru decuplarea componentelor de joasă frecvenţă şi C9 pentru componentele de înaltă frecvenţă. Eficienţa filtrului, însă, nu poate compensa orice trompetă de alimentator, prin urmare recomandăm selecţia atentă a alimentatorului folosit (riplu cât mai redus).

Au fost efectuate decuplări pentru semnalele de înaltă frecvenţă pe traseele principale, predispuse la preluare de zgomot, fiind introduse C5,C6,C7 şi C8.

Valoarea rezistenţei R3 a fost revizuită prin ajustarea celei iniţiale de 1k la 2.2k, în scopul îmbunătăţirii calităţii audio la receptie, în spectrul frecvenţelor medii-joase.
Modificarea spectrului frecvenţelor superioare (audio dinspre RF, spre reţea) se poate face prin ajustarea C5 (valori recomandate : 560pf pentru o modulaţie mai cristalină, până la 1000pF pentru un spectru mai natural).
Accentuarea spectrului de frecvenţe medii-joase se poate face prin modificare valorii condensatorului C4 de la 470nF la 680nF.

Tranzistorii bipolari utilizaţi în vechea schemă au fost înlocuiţi (la sugestia lui Cătălin YO7GQZ) cu varianta prepolarizată a acestora, lucru care ne-a economisit spaţiul pe cablaj, făcând loc celorlalte componente adăugate.

A fost introdusă D1 care are rol de a proteja tranzitorul responsabil de activarea GPIO pe Orange Pi la momentul intrării în recepţie a staţiei mobile (în funcţie de modelul folosit, poate varia între 4V – 7V).

Am adăugat conectorul UF.L/IPX (X2) pentru a facilita montarea ansamblului în interiorul cutiilor metalice, cu posibilitatea utilizării unui patch (UF.L-SMA), montare pe panou.

Flexibilitatea este oferită ce CN1, R10 şi R11, care atunci când se doreşte utilizarea unei staţii mobile, pot fi populate în locul SA818 şi poate tranforma nodul dintr-unul mobil/portabil, într-unul fix/de putere.
În configuraţia aceasta, se pot omite componentele pentru partea de RF (filtru ceramic, conector UF.L şi SMA).

Testul practic l-am facut cu o Motorola GM340 iar nivelele audio sunt suficient de mari pentru a obţine un reglaj corect al modulaţiei, atât pe intrarea de microfon a Orange Pi Zero, cât şi pe intrarea staţiei mobile, pe pinul 5 (Flat TX Audio). În caz contrar, pinul 2 (Ext Mic Audio) ne-ar fi permis să injectam nivelul insuficient iar apoi să-l amplificăm folosind selecţia de “Gain” din configuraţia CPS.

Pentru că pinul 6 de pe conectorul CN1 nu avea o utilitate, ideea lui Laur YO4FZV s-a dovedit a fi una excelentă, prin urmare am ales ca destinaţie a acestui pin, +5V pentru a facilita alimentarea ansamblului Orange Pi Zero / Interfaţa hibrid dintr-o sursă externă, diferită de cele clasice cu mufa microUSB.

---

---

Ca şi până acum, plăcile au fost comandate de la JLCPCB, calitatea este excepţională şi testele efectuate pentru ambele variante (SA818 / fix, de putere, Motorola GM340) au produs rezultatele scontate.

Îmbunătăţirile descrise în acest articol au contribuit la modificarea listei de componente (BOM), pe care am refăcut-o şi o găsiţi aici.
Restul resurselor rămân aceleaşi ca în trecut, cu precizarea ca RoLinkX Dashboard va fi modificată în viitorul apropiat pentru a putea face selecţia între cele două moduri de utilizare (SA818 / fix).

Imaginea de OS pentru Orange Pi Zero este disponibila aici.

Bonus : Exemplu configuraţie pentru Motorola GM340. Descarcă de aici.

Cum te putem ajuta :

Iţi punem la dispoziţie cablajul imprimat (15 RON / PCB)
Poţi opta pentru comanda unui PCB pre-asamblat (fară SA818) cu componentele SMD în mai multe variante de configurare.

---

---

Ce poţi face (deja) singur :

Să-ţi creezi un cont aici.
Să începi să te bucuri de hobby şi de “ham spirit”, aşa cum o facem noi, cei din spatele RoLink – www.439100.ro

Pentru că la acest proiect au participat mai multe persoane, dorim sa le mulţumim următorilor :
Mihai (schema electronică, design PCB) – 0721 254 126
Cătălin (YO7GQZ), Laur (YO4FZV), Dan (YO3DEL)

Mult succes!
Razvan / YO6NAM