Autor těchto článků a programů neručí za žádné škody způsobené provozem zde uvedených zařízení a programů.
Český Morse Trenér je určen k tréninku příjmu českých, anglických nebo německých slov a vysílání morseovky pro všechny, kteří již uspokojivě ovládají příjem všech znaků abecedy. Začátečníkům, kteří by v této fázi již měli začít s tréninkem morse bez zápisu - s “příjmem do hlavy“, Morse Trenér pomůže k prohloubení schopnosti rozlišit a rozpoznat jednotlivé znaky ve slově a k získání potřebného návyku pro rozpoznání celého slova. Všem operátorům pak zařízení slouží k postupnému odblokování příjmu morse směrem k vyšším rychlostem. Pro přípravu na vysílání a k celkovému osvojení morse je k dispozici integrovaný softwarový nejpoužívanější iambický keyer typu Accu-keyer v režimu B, který se svým tranzistorovým výstupem může sloužit i jen jako externí keyer s na displeji rychle nastavitelnou wpm rychlostí a výškou u keyerů neobvyklého sinusového zvuku. Nově je k dispozici trénink volaček a pětimístných skupin náhodných znaků.
Oproti morse programům pro PC, které se neobejdou bez počítače nebo pevným zvukovým audio nahrávkám, je výhodou Morse Trenéru jeho připravenost, mobilita, okamžitá přizpůsobivost parametrů, sinusový zvuk, kvalitní slovní zásoba a přes 25 hodin provozu při napájení z dvou malých velkokapacitních Li-Ion baterií Panasonic 3,4 Ah. Připojením dvoupákového iambického nebo jednopákového klíče je možné také trénovat dávání morse při sinusovém zvuku.
Všechny programy přehrávající česká, anglická, nebo nově německá slova(od DARC.de), jsou vybaveny nejčastěji používaným keyerem. Ten je k dispozici i v novém programu pro trénink volaček i skupin náhodných znaků.
Pro usnadnění stavby Morse Trenéra jsou nyní k dispozici připravená víka krabičky, obrobená na CNC frézce.
Aktuální verze softwaru Morse Trenéru Sinus 3.0.126 navazuje na předchozí programy a je obohacena o možnost tréninku iambického klíčování na keyeru typu Accu-Keyer v režimu B s pamětí teček a čárek a mezerou. Logický výstup keyeru je vyveden na pin Arduina k případnému ovládání transcieveru tranzistorem s otevřeným kolektorem.
Úpravy ve verzi 3.0.126 vedly k tomu, aby byl při obsluze menu a parametrů keyeru minimálně narušován zvuk klíčem generované morseovky. Nyní je také možno v menu keyeru nastavit automatické vypínání PWM zvuku při nečinnosti v rozsahu 5 až 99 minut.
Do trenéra lze nyní nahrát i software verze 3.0.126 s volačkami nebo náhodnými znaky.
Novinkou jsou také změny ve schématu výstupního audio obvodu, který je nyní optimalizován pro lepší zvuk morse do sluchátek. V textu je zmíněna úprava Arduina, která přinese až 25 hodin provozu na Li-Ion baterie. Zůstává funkce menších statistik přehraných slov. Počítají se slova od startu přehrávání, od přivedení napájení a celkový počet přehraných slov s možností vynulování.
pozn.: Aktuální nahrávky budou zanedlouho k dispozici.
Nahrávky se přibližují provozu na audio zesilovač. Sluchátka a zesilovač sdílí stejný Jack-konektor a výstupní audio obvod optimalizovaný pro provoz na sluchátka.
WAV znaková rychlost 18 wpm, efektivní rychlost 15 wpm, 5 mezery mezi slovy, tón ~430Hz
WAV znaková rychlost 22 wpm, efektivní rychlost 18 wpm, 4 mezery mezi slovy, tón ~430Hz
WAV, znaková rychlost 32 wpm, efektivní rychlost 30 wpm, 3 mezery mezi slovy, tón ~430Hz
WAV, znaková rychlost 42 wpm, efektivní rychlost 42 wpm, 2 mezery mezi slovy, tón ~430Hz
WAV, znaková rychlost 48 wpm, efektivní rychlost 40 wpm, 2 mezery mezi slovy, tón ~430Hz
WAV, znaková rychlost 52 wpm, efektivní rychlost 42 wpm, 3 mezery mezi slovy, tón ~430Hz
WAV, znaková rychlost 52 wpm, efektivní rychlost 48 wpm, 3 mezery mezi slovy, tón ~430Hz
WAV, znaková rychlost 60 wpm, efektivní rychlost 46 wpm, 3 mezery mezi slovy, tón ~430Hz
picture source: www.giangrandi.ch [22]
Zařízení přehrává 8 tisíc českých slov o délce pět až osm znaků s možností nastavení rychlosti znaků a efektivní rychlosti (rychlost mezer mezi znaky) v rozsazích od 5 do 60 wpm, s přidáním až pětadvaceti mezer mezi slovy, určením okamžiku zobrazení slova na displeji a nastavením výšky audio CW tónu od 360 do 700 Hz.
Na displeji 2x16 znaků se se zpožděním zobrazují jednotlivá slova a tlačítky 1 až 4 a plus/minus je kdykoliv možné nastavit zmíněné parametry. Morse je možno spustit a zastavit tlačítkem START/STOP. Při takovém to zastavení se do trvalé paměti uloží všechny parametry zařízení, statistika celkově přehraných slov a index posledního přehrávaného slova, od kterého se po startu pokračuje.
Teoretická délka přehrávání všech osmi tisíc slov je při rychlosti 21 wpm minimálně 8 hodin.
Díky plynulému nastavení rychlostí a mezer je zajímavé zjistit, kde se v příjmu morse momentálně nacházíme. Kdykoliv tak můžeme okamžitě přizpůsobit parametry výuky morse našim aktuálním potřebám.
Tlačítka umožňují zobrazení a nastavení hodnot parametrů zařízení:
Displej umožňuje zobrazení a nastavení parametrů morse. Po cca sedmi sekundách od poslední aktivity tlačítek se na displeji se zpožděním začnou zobrazovat přehrávaná slova. To uživateli umožňuje zpětnou kontrolu při rozpoznávání slov ze zvuku morse.
Otáčením knoflíku potenciometru lze nastavit hlasitost zvuku do sluchátek nebo v omezeném rozsahu donastavit vybuzení připojeného audio zesilovače.
Ve snaze zmírnit kliksání, je náběh a doběh značky morse tvarován Gaussovo chybovou funkcí.
Při tréninku s Morse Trenérem je důležité především naslouchat zvuku morse, než-li sledovat displej. Základem úspěchu je nastavit si jen takové rychlosti, při kterých všechny znaky bezpečně zachytíme.
Pro začátky je vhodné nastavit rychlost znaků co možná nejvyšší a efektivní rychlost cca poloviční, než je znaková rychlost s několika mezerami mezi slovy navíc tak, abychom morseovce rozuměli. Díky tomuto nastavení je možno postoupit v příjmu morse bez zápisu za krátký čas výrazněji vpřed. Čas na porozumění morse se dá také získat při vyšší efektivní rychlosti přidáním několika mezer mezi slovy.
Tento trénink rozpoznávání slov je vhodné doplňovat tréninkem jednotlivých písmen, číslic a zbylých znaků například softwarem od G4FON.
Morse poslouchejte jen s přiměřenou hlasitostí.
Zde je ke stažení HEX soubor, který se zavádí do programové paměťi například programem Avrdude přes USB, se kterým je přechod na aktuální verze nejpohodlnější - bez nutnosti dále otevírat krabičku Morse Trenéru viz článek "Naprogramování a nastavení Arduina Mega 2560 rev.3" dále.
Před připojením USB k PC nejprve odpojte napájení Arduina z externího síťového zdroje nebo od baterií!
Nastavení fuses Arduina je: efuse 0xFC, hfuse 0xD0 a lfuse 0xFF.
Verze 2.0.113 a vyšší vyžadují dodržet výstupní audio filtr viz schéma níže.
NOVINKA - trenér s iambickým KEYERem typu B:
morse_trener_sinus_3_0_126_keyer.zip - HEX soubor 8 tis. jedinečných českých slov
morse_trener_sinus_3_0_124_keyer_ENG.zip - HEX soubor 8 tis. jedinečných anglických slov
morse_trener_sinus_3_0_124_keyer_DE.zip - HEX soubor 8 tis. jedinečných německých slov
morse_trener_sinus_3_0_126_keyer_vol.zip - HEX soubor 8 tis. jedinečných volačkami
morse_trener_sinus_3_0_126_keyer_skup.zip - HEX soubor 8 tis. jedinečných pětimístných skupin náhodných znaků
Nové zapojení audio filtru.
Pro připojení na audio zesilovač slouží odpor P2, který omezuje amplitudu zvukového signálu. Při hodnotě 820 Ohm je výstupní sinusové napětí při otáčením knoflíku hlasitosti přibližně do 700 mV efektivních. Snížením hodnoty tohoto odporu, snížíte i výstupní napětí pro zesilovač.
Ve větších či netlumených místnostech mohou vznikat rušivé odrazy zvuku od stěn. Provoz na sluchátka by měl být OK.
Druhý jack-konektor trenéru je vyčleněn pro připojení dvoupákového iambického klíče. Tečky jsou připojeny na pin ARD 2 (PE4) a čárky na pin ARD 3 (PE5). Pro větší odolnost proti vf rušení by možná bylo vhodné dodatečně snížit hodnotu vnitřních pull-up rezistorů, které mají 20-50 kOhm, přidáním externích pull-up rezistorů na vstupy o hodnotě 5 až 10 kOhm. Případně přidat na vstupy paralelně kondenzátory malé kapacity do max. 4n7.
Výstup z keyeru v úrovních TTL se nachází na pinu ARD7 (PH4).
Doporučuji zvolit displej OLED, který je sice o něco dražší, ale má za každých podmínek dobrou čitelnost a malou spotřebu. Proto se dá napájet z palubního napětí Arduina. Zařízení je tak možno provozovat na Ni-MH nebo Li-Ion baterie.
Klasický LCD displej s podsvícením (nedoporučuji) více..
Alfanumerický displej [2] by měl mít rozvržením 16x2 (16 znaků x 2 řádky), s řadičem kompatibilním s HD44780 (HD44780, RS0010 a WS0010) o maximální celkové velikosti do 122 x 44 mm, aby se vešel do krabičky. Může mít i menší rozměr a tím pádem i menší zobrazované znaky.
Napájení Morse Trenéru Sinus je možné přes napájecí konektor 5.5/2.1 Arduina těmito způsoby:
Provoz na powerbanku a USB (není možný) více..
Pokud napětí baterií klesne pod 7.1 Volt, přestává Arduino kvůli nekvalitnímu stabilizátoru a sériově zapojené ochranné diodě bohužel dostatečně stabilizovat pětivoltové palubní napětí a začíná se projevovat rušení zvuku morse OLED displejem, což je signál pro dobití baterií. U 7ks Ni-MH baterí se tak využije většina jejich energie. U uvedených Li-Ion baterií je to podle jejich vybíjecí křivky cca polovina kapacity, což je zhruba 12 hodin provozu trenéru.
Energie skladného dvou-článkového Li-Ion akupacku se maximálně využije až po menší úpravě - po překlenutí zmiňované ochranné diody D1 na Arduinu, což celkově přinese minimálně 25 hodin provozu morse trenéru na jedno nabití. Tato volba se jeví jako nejvýhodnější řešení. Zařízení pak správně pracuje ještě při napětí baterií 6 Volt. Napájení devíti-voltovým síťovým adaptérem je bezproblémové.
Velkokapacitní aku-pack s napájecím souosým konektorem 5.5/2.1 je možné si nechat vyrobit u firmy www.aku-bat.cz, kde vám doporučí i vhodnou nabíječku. Provozní napětí 7ks NiMH baterií by, pro jejich delší životnost, nemělo klesnout pod 6,4 Voltu. Moderní Li-Ion akumulátory Panasonic NCR18650B, které se mi osvědčily, dovolují vybití na nižší napětí - uvádí se až extrémních 2,5 Volt na článek. V této aplikaci přijde "zvukový signál", že jsou vybity při 6 Voltech - tj. při 3 Voltech na článek.
Tento návod není nijak závazný a je zde uveden jen pro inspiraci.
Sestavení spočívá v zabudování připravených součástí zařízení do krabičky, následném zapojení elektrických obvodů a nahrání HEX programu Morse Trenéru do Arduina.
Pro rychlejší a snazší stavbu Morse Trenéra jsou nyní k dispozici připravená víka krabičky, které byly přesně obrobeny na CNC stroji viz foto. Zbývá už jen pak příprava druhé části krabičky.
K tomuto obrobenému víku mám zásobu součástek, které do něj pasují. Další informace poskytnu na mailu.
Stavba s hotovým víkem Stavba svépomocí
Pozn. Ztenčení stěny pro Jack konektory není zapotřebí, použijete-li konektory do panelu na odkazu [33].
Někdy je možno pro řezání závitů do plastu využít malé stojanové vrtačky (např. vrtačky Proxxon TBM 220), kde se po odpojení řemenu od pohonu a upeveněním závitníku do vřetene, dá ručním otáčením řemenice řezat závit ideálně kolmo. Šroubky v plastu utahujeme s citem.
Krabičku položíme zadní stranou na stůl a víko zajistíme ve svislé poloze - jako by se otevíralo dle zadní hrany krabičky. Postupujeme podle schématu zapojení. Vodiče umísťujeme takovým způsobem, aby se při uzavření víka krabičky pokud možno vzájemně mechanicky neovlivňovaly a nedocházelo k rozpojení nebo namáhání konektorů. Při zapojování pomůže vždy malá zkouška přivřením víka.
Konektory "male a female" zasunujeme s citem a ve všech směrech pravoúhle. Může totiž dojít k nenávratnému mechanickému poškození konektoru Arduina, což se těžko napravuje.
K displeji je třeba připájet 16-pinovou kolíkovou lištu delšími kolíky směrem do vnitřku krabičky, ne naopak.
Postup stavby může být v podstatě libovolný, je ale třeba dodržet tyto body:
Dotazy a připomínky posílejte na ok1rad seznam cz. Budu rád za zpětnou vazbu.
Pokud budete chtít být informováni novinkách, pošlete mi mail.
V případě zájmu se informujte o možnostech podpory při přípravě Arduina a dalších součástí Morse Trenéru.
Radek
OK1RAD
www.ok1rad.cz
[1] https://www.hadex.cz/m381-mega2560-16au-r3-precizni-klon-arduino/
[2] https://www.ok1rad.cz/oled_Raystar_REC001602HYPP5N00100.html
[3] https://www.arduino.cc/en/Main/Software
[4] https://www.nongnu.org/avrdude/
[5] https://www.nongnu.org/avr-libc/
[6] https://www.microchip.com/mplab/avr-support/atmel-studio-7
[7] https://www.microchip.com/developmenttools/ProductDetails/FLIP
[8] http://stefanfrings.de/avr_tools/libusb.html
[10] https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/arduino-mega2560_R3-sch.pdf
[11] https://arduino-shop.cz/arduino/1006-arduino-klavesnice-membranova-1x4.html
[12] https://arduino-shop.cz/arduino/4998-ardiuno-klavesnice-membranova-1x3.html
[13] https://www.gme.cz/lcd-alfanumericky-displej-winstar-wh1602l1-yyh-et
[14] https://arduino-shop.cz/308-kabely-oboustranne-osazene-konektory/
[15] https://www.tme.eu/cz/details/z-58j-ps/univerzalni-krabicky/kradex/z58j-ps/
[16] https://www.gme.cz/pc1221nk025
[17] https://www.ges.cz/cz/kn-11-6-GES06800120.htm
[20] https://www.tme.eu/cz/details/klb-4/konektory-jack/lumberg/klb-4/
[21] http://eleccelerator.com/fusecalc/fusecalc.php?chip=atmega2560
[22] http://www.giangrandi.ch/electronics/radio/morse.shtml
[23] https://www.gme.cz/napajeci-adapter-sitovy-9v-1000ma-5-5-2-1mm-vigan
[24] https://www.ges.cz/cz/b-6815-GES06500316.html
[26] https://www.tme.eu/cz/details/zl201-16g/konektory-hrebinky/connfly/ds1021-1-16sf11/
[27] https://www.ges.cz/cz/ta-010-GES07700230.html
[29] https://www.laskarduino.cz/lcd/?order=price
[30] https://www.svetsoucastek.cz/kabel-s-vypinacem-a-konektory-5-5-x-2-1mm-2x-15cm-p78790/
[31] https://www.gme.cz/pc1221nk005
[32] https://www.czc.cz/creative-labs/reproduktory/zbozi?q-c-0-f_2025863=s2.0
Následující informace o nastavení Arduina platí pro Arduino s převodníkem ATmega16U2. Pokud máte někoho, kdo vám Arduino nastaví a naprogramuje, není třeba to číst.
Nalití HEX programu je možno provést buď nějakým fyzickým programátorem např. Atmelem AVRISP mkII [9], připojeným na šesti-pinový ICSP konektor např. z prostředí Atmel Studia [6], nebo využít nalévacího programu AVRDUDE [4], který přesune do Arduina HEX kód programu morse přes virtuální sériový USB/COM port (ve windows: správce zařízení / COM porty / Arduino 2560 COMxx/ - aktualizovat ovladač z balíku Arduino IDE [3]). K tomu je nutné, aby v čipech desky Arduina mega 2560 rev.3 byl nahrán firmware (v ATmega16U2) a bootloader - nalévací program (v ATMega2560). Klon Arduina Mega 2560 rev.3 [1], který je momentálně k dostání u GME nebo Hadexu, má již tyto prográmky v obou čipech naprogramovány a tak je třeba jen ve správci zařízení Windows aktualizovat ovladač z balíku Ardiono IDE [3] a zjistit, na jakém virtuálním COM portu se připojené Arduino nachází. Tento port pak použít v parametrech pro nalévací program AvrDude v příkazovém řádku viz dále.
Když by prográmky v čipech na desce Arduino nahrány nebyly, což bývá běžné u italského originálu Arduina Mega 2560 rev.3, je pro následné užití zaváděcího software Avrdude [4] nejdříve nutno nahrát tyto dva prográmky ze sw balíku Arduino IDE [3] do obou čipů desky Arduino Mega 2560 rev.3 takto:
Lepší je oba prográmky do čipů Arduina Mega 2560 zavést - to umožní do budoucna aktualizovat software Morse Trenéru přes konektor USB bez užití fyzického programátoru a nutnosti otevření krabičky. Zařízení je tak možné programovat i současně napájet jen přes USB. Finálně pak HEX kód pro trénink morse nahrajete softwarem AVRDUDE [4] přes USB do Arduina, například s použitím těchto parametrů v příkazovém řádku:
avrdude.exe -p m2560 -c wiring -P COM3 -b 115200 -D -U flash:w:"c:\cesta\nazev_souboru.hex":i
S těmito parametry Avrdude překontroluje správnost nahraného HEX programu jeho opětovným přečtením z mikroprocesoru ATMega 2560. Hlášení Avrdude napoví o zdaru či nezdaru naprogramování Arduina. Rychlost 115200 Baud odpovídá zdroji hodin 16 MHz. Kdyby s touto rychlostí nešlo Arduino naprogramovat, je možné, že je ve fuses nastaven CLKdiv8 na aktivní (měl by být neaktivní log.1) a zdroj systémových hodin CKSEL0 až CKSEL3 nastavte na externí XTAL oscilátor (4xlog.1). Případně můžete v parametrech Avrdude dočasně uvést rychlost v závislosti na aktuálně zvoleném zdroji systémových hodin - například 57600 Baud (při hodinách 8MHz) nebo 14400 Baud (při hodinách 2MHz), apod. viz [25] strana 223 až 226 (pro UBRR=8 při U2Xn=0), aby se komunikace Avrdude <-> Arduino zprovoznila.
Před naprogramováním bootloaderu nebo morse softwaru je pro správnou funkci zařízení potřeba nastavit fuses Arduina. Nastavte fuses CLKdiv8 na neaktivní (log.1), BootRST na aktivní (log.0), BootSZ na 4096 (2x log.0), EESave na aktivní (log.0), BODLEVEL 4.3V (100) a CKSEL0 až CKSEL3 na externí XTAL oscilátor (4xlog.1) viz obrázek.
Aktuální nastavení fuses přečteme takto:
avrdude.exe -p m2560 -c wiring -P COM3 -b 115200
Nastavení fuses se nahraje do mikropočítače softwarem Avrdude v příkazovém řádku nějak takto, což z nějakého důvodu nefunguje:
avrdude.exe -p m2560 -c wiring -P COM3 -b 115200 -u -v -U efuse:w:0xFC:m -U hfuse:w:0xD0:m -U lfuse:w:0xFF:m
Fuses jsem tedy nastavil mým programátorem AVRISP mkII [9] z prostředí Atmel Studia následovně:
Zde jsou pro inspiraci zkušennosti uživatelů se stavbou a tréninkem.
Pokud ste majitelem Morse Trenéra, zanechte vzkaz!
.. jinak co se týče výuky a samotného trenéra, tak je to skvělé zařízení. Docela hodně mě to pomohlo v tréninku vysílání. Zvládám již docela pohodlně zahrát všechny znaky. V příjmu už to tak slavné není, ale taky bych řekl, že je tam zlepšení vidět. Nesmím se na nějakém znaku zaseknout, pak je slovo nenávratně pryč, ale neřeším to za chvilku přijde další :-). Beru to jako skvělou zábavu a relax. Už předchozí výuka ukázala, že jak je u toho stres, tak žádný posun nenastane.
Co se týká zařízení a stavby, tak v příloze posílám nějaké fotky jak to mám provedené. Přidám ještě popis jak jsem to celé provedl. Co jsem udělal trochu jinak než si popisoval ty, ale v podstatě je to na funkci stejné.
Displej - při osazování jsem pod displej vytvořil 2mm vysoké distanční sloupky (tisk 3D). Tímto jsem dosáhl toho, že displej je o nějakou setinku pod rovinou krabičky. Šroubky jsem použil M3 s délkou 10mm. Závit M3 šel do předvrtaných dírek v pohodě vyvrtat (nějak jsem nemohl najít závitník M3,5), i když ty jsi to měl navrhnuté na závit M3,5. Kolem displeje tedy vznikla ta mezera a tu jsem zakryl předsazeným rámečkem (3D tisk), který je doplněn nápisem MORSE TRAINER. Rámeček současně zakryl šroubky displeje. Rámeček jsem přilepil tenkou oboustranou lepící páskou. Nepoužíval jsem zatím nic bytelnějšího, kdybych musel rámeček oddělávat a upravovat, ale asi to tak zatím zůstane. Vyhovuje mě to. Ještě jsem pod rámeček vložit tenkou folii, aby ochránila displej, který by se zbytečně matlal.
Připevnění arduina - deska arduina je uchycena na 3 místech, tak to máš myslí i ty. V plastu jsou závity M3 a šroubky jsem zvoli kónické. Lepší se kontrolovalo dotažení. Ty šrouby M3,5 me přišli, že mají velkou hlavičku.
Destička s mikrospínači - tady jsem to udělal stejně jako ty. Opět jsou použity šroubky M3.
Jacky sluchátka a pádlo - tady jsem po testech usoudil, že vyvrtám dírky a závit vyrábět nebudu. Mám to chycené přes ty originální matice a vyšlo to naprosto přesně a po dotažení se to ani nehne.
Propojovací káblíky - malé vylepšení jsem provedl u těch propojovacích kablíků. Sjednotil jsem je do více pinových plastových pouzder. Tolik se nevyvrací a kdyby se něco potřebovalo odpojit nemusí se tolik myslet kam co zapojit.
Potenciometr - ten budu muset vyměnit. Jak jsi psal není velké kvality a už je to znát. Možná bych snesl trošku vyšší hlasitost. Tu hlasitost řeší ten odpor R4?
Napájení - k napájení používám 2x článek li-ion 18650 osazený v plastovém pouzdře s vypínačem. Za dobu užívání jsem to nabíjel zatím pouze jednou. Takže spotřeba je naprosto v pohodě.
Popisy - udělal nějaké nálepky s popisem funkcí, pro lepší přehlednost. Dalším důvodem bylo i zamaskování šroubků co drží destičku mikrospínačů.
Jara - OK2CTS
Český Morse Trenér - Začátek stránky
Prodám nové displeje OLED Raystar REC001602HYPP5N00100 s většími znaky 8.9mm.
© OK1RAD 2019-2024