Rotor-Interface IF-100


Das Rotor-Interface IF-100 basiert auf der Entwicklung von Dr. J. Hocke, DK1HB und wurde im AMSAT-DL-Journal 6/86 veröffentlicht. Dieses Interface war ursprünglich für den ATARI 800 bestimmt und kann mit geringem Schaltungsaufwand die von einem Computer gelieferten Daten so umformen, daß hiermit eine automatische Antennen-Nachführung sowohl mit dem Azimut- als auch mit dem Elevationsrotor, realisiert werden kann. Damit wird dem Wunsch vieler Benutzer entsprochen, den Betrieb wesentlich zu vereinfachen - insbesondere für niedrigfliegende Satelliten, die ihre Position schnell ändern.

Der Arbeit von Erich Eichmann, DK1TB und den von ihm erstellten Programmen ist es zu verdanken, daß das Rotor-Interface auch mit dem weit verbreiteten Commodore C-64 und C-128, und schließlich auch mit einem IBM-PC oder einem kompatiblen Rechner betrieben werden kann. In der Zwischenzeit existieren eine Vielzahl von Satellitenprogrammen für PC, die die Daten für die automatische Rotorsteuerung mit der gleichen Anschlußschaltung liefern. Mit freundlicher Genehmigung der AMSAT-DL e.V. wurde die Schaltung für das Interface IF-100 von stabo/RICOFUNK übernommen und dabei räumlich verkleinert und mit zusätzlichen Sicherheitsschaltungen versehen, die ein unkontrolliertes Drehen des Rotors weitgehend verhindern. Die Schaltung verhindert auch ein Schwenken des Elevationsrotors über 90 Grad hinaus.

Das Funktionsprinzip läßt sich wie folgt erklären. Der Computer liefert aufgrund der errechneten Satellitenposition digitale Daten an das Interface, die getrennt nach Azimut und Elevation in einem Digital/Analog-Wandler (IC3) in analoge Gleichspannungswerte im Bereich von 0 bis ca. 5 Volt umgewandelt werden. Nach einer Spannungsteilung auf etwa 50% werden diese Werte den Komparatoren (IC5 A und B) zugeführt, in denen die vorgegebenen Spanungswerte mit den vom Rotor rückgemeldeten Werten verglichen werden. Wenn eine Differenz vorhanden ist, werden die Transistor-Schalter für UP und DOWN, RIGHT und LEFT aktiviert, die den Rotor so lange eingeschaltet lassen, bis die Werte übereinstimmen. Es wird eine Genauigkeit von ca. 1 Grad erreicht, wobei die Ungenauigkeit des im Rotor eingebauten Drahtpotentiometers zusätzlich berücksichtigt werden muß.

Das Rotor-Interface IF-100 ist für den Azimut/Elevations-Rotor YAESU G-5600 und G-5400 und baugleiche Modelle vorgesehen und läßt sich direkt über die am Steuergerät vorhandene Buchse anschließen. Auf diese Rotoren beziehen sich die nachfolgenden Ausführungen.

Daneben kann das Interface mit alle Arten von Rotoren verwendet werden, die eine zur eingestellten Richtung analoge Spannung von den in den Rotoren eingebauten Potentiometern liefern und bei denen die Einschaltung der Drehbewegung parallel zu den vorhandenen Schaltern vorgenommen werden kann. Hierfür muß der Anwender sich selbst eine Zusatzschaltung mit Relais erstellen und für die Stromversorgung des Interface IF-100 sorgen. Entsprechender Hinweise finden Sie weiter unten.

Der Anschluß an das Steuergerät des Rotors G-5600 oder G-5400 erfolgt mit einem fest angeschlossenen Anschlußkabel mit 8-poligem Stecker:

Anschlußbelegung
PIN  Steuergerät
--------------------------------
1  Rückmeldung Vertikal-Position
2  Rotorbewegung nach rechts
3  Rotorbewegung nach oben
4  Rotorbewegung nach links
5  Rotorbewegung nach unten
6  Spannungsvers. ca. 15 V
7  Rückmeldung Hor.-Position
8  Masse
Die Verbindung mit dem Computer erfolgt für den C-64 und C-128 am User-Port, für den PC wahlweise am Parallel-Port LPT1 oder LPT2. Gegebenenfalls ist der PC noch mit einer zweiten Parallel-Port nachzurüsten, wenn er nur über einen Port verfügt, der mit dem Anschluß eines Druckers belegt ist.

Die Verdrahtung der Anschlußkabel erfolgt nach folgendem Schema:

     IF-100    DB-9   DB-25
 
    Masse     9     21/22
    + 5V      1     -
    Clock     2     3
    Data      6     2
    Reset     4     -
    Check     3     20
    Strobe    5     1

Um den empfindlichen Portbaustein im C-64 zu schützen, sollte ein Puffer z.B. mkt einem einfachen 7404 eingefügt werden, wie im Schaltbild des IF-100 skizziert ist.

Über den Anschluß 'Check' wird überprüft, ob eine Verbindung mit dem Computer besteht, um unkontrollierte Rotorbewegungen zu verhindern. Der Verbindung zum Computer darf nur im ausgeschalteten Zustand erfolgen, und die Stecker dürfen nicht während des Betriebes gelöst werden, um evtl. Schäden auszuschließen.

Nach erfolgter Zusammenschaltung mit dem Computer kann das Interface mit dem Schalter auf der Frontplatte in Stellung ON eingeschaltet werden.

Am (noch abgeschalteten) Steuergerät des Kombi-Rotors beide auf der Rückseite befindlichen Regler OUT VOLTAGE ADJ an den Linksanschlag drehen, die Regler FULL SCALE ADJ jedoch so belassen, wie sie vorher optimal eingestellt wurden.

Wenn alles fertiggestellt ist, die Zusammenschaltung noch einmal überprüft wurde und Computer und Rotorsteuergerät angeschlossen sind, das Steuergerät einschalten. Beide Rotoren, Vertikal und Horizontal, sollten jetzt an den Linksanschlag laufen. Wenn sie dort angekommen sind und noch eine der zugehörigen Anzeigen leuchtet, sind die Regler NULL EL und NULL AZ, die durch Löcher auf der Rückseite des Interface zugänglich sind, so zu justieren, bis die Anzeigen erlöschen.

Jetzt ein Programm starten, mit welchem die Rotorpositionen manuell eingestellt werden können. Solche Programme (z. B. ROTOR.EXE) gehören üblicherweise zum Lieferumfang der mit automatischer Rotorsteuerung ausgerüsteten Satellitenprogramme. Nach Anweisung verfahren, Elevation auf 90 Grad und Azimut auf Rechtsanschlag einstellen, der je nach Nullstellung des Rotors 179.9 oder 359.9 Grad betragen kann. Wenn beide Rotoren ihre Position erreicht haben und die Anzeigen erlöschen, sind die Regler VOLL AZ und VOLL EL so zu justieren, daß die gewünschten Positionen auf den AnzeigeMeßinstrumenten erreicht werden. Dabei laufen die Rotoren immer wieder an.

Danach sind für Elevation 0 und für Azimut Linksanschlag einzugeben, und beide Rotoren laufen in die Null-Position. Jetzt sind wieder die Regler NULL EL und NULL AZ zu justieren, bis die Null-Positionen erreicht sind und die LEDs erlöschen.

Diese beiden Prozeduren - Null-Position und End-Position - sind so lange zu wiederholen, bis keine Abweichungen mehr auftreten.

Wenn am Computer ein RESET erfolgt, wenn man das Programm verläßt oder der Computer ausgeschaltet wird, bleiben die Rotoren bei Verwendung mit dem C-64 in ihrer letzten Position stehen. In der Zusammenschaltung mit einem PC laufen die Rotoren (hoffentlich) an den Linksanschlag. Für manuelle Steuerung muß das Rotor-Interface abgeschaltet werden. Bei erneutem Einschalten laufen die Rotoren wieder an den Linksanschlag, wenn nicht vom Programm her eine andere Position zwischenzeitlich gesetzt wird.

Hinweise zum Anschluß an andere Rotoren

Zum Anschluß des Rotorinterface IF-100 an andere Rotoren ist eine im Selbstbau zu erstellende Relaisbox zwischen Rotor-Steuergeräten und dem Interface einzufügen. Der Anschluß des IF-100 sollte zweckmäßigerweise über eine 8-polige DIN-Buchse erfolgen, in die der Stecker des IF100 paßt.

Folgende Anschlüsse müssen hergestellt werden:

1 VERT RÜCK Anschluß an den Pin des Steuerteils des Vertikal-Rotors, der die Rückmeldespannung der Rotorstellung überträgt  (Schleifer des Potis, das im Rotor eingebaut ist).
2 RIGHT   Über diesen Anschluß muß ein 12-Volt-Relais geschaltet werden. Die Relaiskontakte sind parallel zum Taster "RECHTS" des Steuerteils anzuschließen.
3 UP Über diesen Anschluß muß ein 12-Volt-Relais geschaltet werden. Die Relaiskontakte sind parallel zum Taster "OBEN" des Steuerteils anzuschließen.
4 LEFT       Über diesen Anschluß muß ein 12-Volt-Relais geschaltet werden. Die Relaiskontakte sind parallel zum Taster "LINKS" des Steuerteils anzuschließen.
5 DOWN   Über diesen Anschluß muß ein 12-Volt-Relais geschaltet werden. Die Relaiskontakte sind parallel zum Taster "UNTEN" des Steuerteils anzuschließen.
6 + 15V     Spannungsversorgung des IF-100 (1...15 Volt Gleich- spannung). Benötigt werden für das IF-100 ca. 100 mA und die Ströme für die Relais.
7 HORIZ. RÜCK Anschluß an den Pin des Steuerteils des Horizontal- Rotors, der die Rückmeldespannung der Rotorstellung überträgt (Schleifer des Potis, das im Rotor eingebaut ist).
8 GND Masseanschluß

Bei der Auswahl der 12-Volt-Relais ist auf eine ausreichende Kontaktbelastbarkeit zu achten, da in den meisten Fällen direkt der Motorstrom (3 - 5 A) geschaltet wird. Der Spulenwiderstand sollte nicht kleiner als 200 Ohm sein, um die im IF-100 eingebauten Transistorschalter nicht zu überlasten.

Irrtum und Änderungen vorbehalten!

Copyright stabo/RICOFUNK, 02/96


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