Lineare con Arduino - Scheda Controlli assemblata

Ammetto che finora, nelle mie descrizioni del progetto "Lineare con Arduino", di Arduino non se n'è vista l'ombra. Finora, appunto.
Adesso però il progetto entra nella sua parte sicuramente più interessante perché è finalmente pronta la Scheda Controlli, quel circuito del progetto che permetterà ad Arduino di interfacciarsi con gli altri moduli ed interagire con il mondo esterno.
E soprattutto, comincio a mettere le mani su Arduino.

La Scheda Controlli ultimata ed Arduino UNO

La scheda è stata pensata come uno shield di Arduino, ovvero andrà sovrapposta ad Arduino e collegata ad esso attraverso connettori in linea.
Ammetto che l'utilizzo di una basetta shield vuota (Proto) "ufficiale" sarebbe stata sicuramente più elegante, ma non sono voluto venire meno al mio standard costruttivo fedele alle millefori.

La Scheda Controlli

Si può notare come una porzione dei connettori è staccata dal resto della scheda. Questo è dovuto al fatto il connettore con le linee digitali dall'8 al 13 di Arduino, sono ad una spaziatura intermedia rispetto ai classici 100mils delle millefori (cosa che mi ha fatto girare un po', devo ammettere).
Questo è un altro argomento a favore dello shield ufficiale Proto, l'ammetto...

Questo modulo, insieme ad Arduino, è il cuore del progetto. Esso costituisce l'interfaccia tra Arduino e il resto dei circuiti dell'amplificatore lineare, sia in ingresso che in uscita.
Basterà elencare le sue funzioni per capire che in fondo il progetto è tutto in questa scheda:

Rilevazione della RF in ingresso come livello logico:
La tensione raddrizzata prelevata dall'ingresso attiva un transistor (classico 2N2222) e determina un livello logico basso sull'ingresso digitale D2. Su questa stessa linea è possibile collegare in parallelo un PTT manuale attivo basso;

Commutazione dei relè RF:
L'uscita digitale D7 è collegata alla base di un darlington (BD679) che commuta le bobine a 24V dei relè coassiali.
Da questo si comprende come la logica di commutazione potrà essere completamente controllata da programma. Ad esempio, il ritardo di rilascio del relè o il distacco in caso di ROS troppo elevato.

Lettura delle potenze del modulo PA:
Come descritto nel primo post, il modulo PA fornisce le misure analogiche delle potenze di ingresso, uscita diretta e riflessa prelevate da opportuni accoppiatori direzionali.
Questi livelli di tensione passano attraverso la partizione di trimmer da 10KOhm, per un'eventuale riduzione del livello al di sotto dei 5V, e poi forniti agli ingressi analogici AN3, AN4 e AN5 di Arduino.

Lettura delle tensioni ai transistor:
Il modulo PA fornisce anche la misura delle tensioni sui collettori dei transistor finali e della tensione di alimentazione del modulo stesso.
Questi livelli, dell'ordine dei 12 - 15V, devono essere divisi per 4 poter rientrare nel range analogico di Arduino. A questo servono i partitori resistivi che forniscono le tensioni ridotte agli ingressi AN0, AN1 e AN2.

Controllo del display LCD:
La scheda monta un connettore da circuito stampato che non fa altro che trasferire le uscite digitali D0, D1, D3, D4, D5 e D6 al modulo LCD. Per il controllo del display LCD, torneranno utilissime le librerie di Arduino specifiche per questa funzione.

LED e pulsanti:
La scheda pilota anche i led che saranno visibili sul frontalino e controlla lo stato dei pulsanti di MODE (cambio modo di visualizzazione) e di RESET.

Alimentazioni:
La scheda connette Arduino alla linea da 8V proveniente dal Modulo Alimentazioni. Inoltre fornisce i 5V in uscita da Arduino per l'alimentazione del display LCD.

Questo è lo schema (in cui Arduino è mostrata come un modulo separato) e, di seguito la lista dei (pochi) componenti:

R1         100KOhm        
R2         1MOhm  
R3         2700 Ohm
R13        10KOhm         
R14        10KOhm         
R15        10KOhm         
R16        3300 Ohm        
R17        3300 Ohm       
R18        3300 Ohm
R19        100 Ohm        
RV1        Trimmer 10KOhm        
RV2        Trimmer 10KOhm         
RV3        Trimmer 10KOhm         
C2         1nF Ceramico
Q1         2N2222      
Q2         BD679 Darlington NPN
M3         ARDUINO-UNO
P5         Connettore C.S. 6x2    
P6         Connettore C.S. 8x1
P7         Jack Mono (PTT esterno)

Fila di connettori da c.s. (per le connessioni con gli altri moduli)

Tutte le funzioni per le quali ho iniziato questo progetto passano per questa scheda. Sarà quindi importante la fase di test e di integrazione. Una prima integrazione possiamo vederla qui sotto, con la Scheda Controlli connessa ad Arduino.

La scheda integrata con Arduino

Inoltre, da questo momento, dovrà iniziare anche la fase di programmazione di Arduino (quella che stavamo tutti aspettando), in quanto i test di integrazione richiederanno l'esecuzione del programma di controllo.

Posso proprio dire che ora (finalmente) inizia il bello...