Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Radiocommunications civiles

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Les oscillateurs locaux et les oscillateurs maîtres des récepteurs modernes et des émetteurs-récepteurs radioamateurs d'aujourd'hui sont tous fabriqués sur la base de synthétiseurs de fréquence avec contrôle par microcontrôleur. Cependant, régler un tel récepteur sur la station en tapant la valeur de fréquence sur le clavier est très gênant, et pour un réglage en douceur (plus précisément, discret avec un très petit pas, imitant un analogique conventionnel), un convertisseur précis de l'angle de rotation du bouton de réglage en un code numérique est nécessaire - le soi-disant encodeur. Le coût de cet appareil de précision dépasse souvent le prix de toutes les autres parties du synthétiseur combinées. Néanmoins, un radioamateur allemand (Steffen Braun, DJ5AM) a réussi à fabriquer un encodeur simple et bon marché, mais tout à fait adapté à un usage amateur, à partir des pièces d'une souris d'ordinateur défectueuse [1].

Le mouvement de rotation de la boule de souris d'ordinateur à l'intérieur de celle-ci est perçu par deux capteurs d'angle de rotation optoélectroniques. Les impulsions générées par eux entrent dans l'ordinateur, y sont traitées et contrôlent le mouvement du curseur par rapport aux axes X et Y de l'écran du moniteur. Le principe de base - la conversion de l'angle de rotation en nombre d'impulsions convient parfaitement à l'encodeur. De plus, chacun des capteurs "souris" est équipé de deux éléments sensibles situés de manière appropriée, ce qui vous permet de déterminer non seulement l'angle, mais également le sens de rotation. Vous pouvez en savoir plus sur la conception et le fonctionnement de ces capteurs dans [2].

Pour commencer, il est nécessaire d'ouvrir le corps de la "souris" et de s'assurer que le palier en plastique, dans lequel tourne l'arbre du capteur, se trouve entre la partie épaissie de l'arbre en contact avec la bille caoutchoutée et le disque fendu. Pour de nombreuses "souris", ce n'est pas le cas - l'arbre est fixé dans deux paliers situés à ses extrémités. Cette conception ne convient pas à nos besoins. La partie épaissie (tête) de l'arbre, d'environ 4 mm de diamètre, doit être suffisamment longue pour accueillir le bouton de réglage. La distance entre la tête et le disque doit être d'au moins 15 mm.

Des parties de l'un des deux capteurs qui s'y trouvent sont retirées de la "souris": un disque avec des fentes et son arbre avec un manchon en plastique, une partie de la carte de circuit imprimé avec deux optocoupleurs est découpée avec une scie sauteuse (chacun d'eux est une diode émettrice IR face à face et un phototransistor qui perçoit son rayonnement). Les détails nécessaires sont indiqués sur la fig. 1, vous ne pouvez pas vous soucier de la sécurité du reste.

Pour monter l'encodeur sur le panneau avant du récepteur ou de l'émetteur-récepteur, une pièce supplémentaire est nécessaire - un manchon en aluminium avec un filetage extérieur et un écrou d'une résistance variable. L'arbre du capteur est passé à travers le trou de la douille. Il est possible que pour effectuer cette opération, il faille limer le palier en plastique dans lequel tourne l'arbre et raccourcir le manchon en aluminium afin que le bouton de réglage puisse être placé sur la tête d'arbre qui en dépasse.

Il ne faut pas souder les optocoupleurs du circuit imprimé de la "souris" pour ne pas les endommager. La partie séparée de la carte avec les optocoupleurs est collée avec de la colle époxy ou d'une autre manière sur le manchon de roulement afin que les optocoupleurs reprennent leur position précédente par rapport au disque. Avant le durcissement final du klya, vous devez vous assurer que le disque tourne facilement.

Les diodes émettrices et les phototransistors "souris" sont extérieurement très similaires. Vous pouvez les différencier en traçant les conducteurs imprimés sur la carte. Les émetteurs sont généralement connectés en série. Ce circuit doit être sauvegardé et connecté via une résistance d'extinction à une source d'alimentation. La valeur de la résistance est choisie en fonction du courant traversant les diodes ne dépassant pas 5 mA. Le plus souvent, 1 kOhm convient.

Ensuite, les sorties d'un ohmmètre réglé sur une limite de mesure de 100 kΩ sont connectées au collecteur et à l'émetteur de l'un des phototransistors et, en faisant tourner lentement le disque, assurez-vous que les lectures de l'appareil diminuent fortement chaque fois que le phototransistor est éclairé par une diode émettrice à travers une fente du disque. Si ce n'est pas le cas, il est possible que les bornes du collecteur et de l'émetteur ne soient pas définies correctement et que la polarité de connexion d'un ohmmètre à celles-ci doive être modifiée. Un éclairage extérieur trop lumineux peut également affecter le résultat, le travail doit donc être effectué à l'ombre. De la même manière, le phototransistor du deuxième optocoupleur est vérifié.

Le schéma de la partie électronique du valcoder est illustré à la fig. 2.

Les puces DD1 et DD2 ont des homologues nationaux: 4093 - K561TL1, 4013 - K561TM2. Les impulsions provenant des collecteurs des phototransistors BL1, BL2 sont envoyées aux entrées des conformateurs - déclencheurs de Schmitt DD1.1 et DD1.2 et plus loin - aux entrées C et D du déclencheur DD2.1. Puisque, selon le sens de rotation de l'arbre, la séquence d'arrivée des impulsions aux entrées de la gâchette change, celle-ci est réglée sur l'un des deux états stables. La correspondance entre le niveau logique en sortie de gâchette et le sens de rotation est déterminée expérimentalement. Les impulsions de la sortie de l'élément DD1.1 servent de comptage - leur nombre est proportionnel à l'angle de rotation de l'arbre.

Les microcircuits DD1, DD2 et d'autres éléments sont connectés selon le schéma avec des fils et des conducteurs rigides, l'ensemble est collé aux unités mécaniques de l'encodeur. L'aspect de cette structure est montré sur la Fig. 3.

Si le codeur fait partie d'un produit plus complexe, les microcircuits DD1 et DD2 peuvent être installés sur sa carte de circuit imprimé.

littérature

1. Braun S. "Aus die Maus": Inkrementale Drehgeber - einfach realisiert. - Funkamateur, 2002, n° 4, S. 362, 363.
2. Long A. "Mouse": Qu'est-ce qu'il y a à l'intérieur et ce qu'il mange. - Radio, 1996, n° 9, p. 28-30.

Auteur : Steffen Braun, DJ5AM

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