Valkoder - マウスから。スキーム、説明

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ヴァルコデル - マウスから。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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今日の受信機およびアマチュア無線トランシーバーのローカル発振器とマスター発振器は、多くの場合、マイクロコントローラー制御を備えた周波数シンセサイザーに基づいて作られています。しかし、このような受信機をキーボードで周波数値を入力して放送局に同調させるのは非常に不便であり、スムーズな同調（より正確には、非常に小さなステップで離散的に、従来のアナログのものをシミュレート）するには、角度の正確なコンバータが必要です。チューニングノブを回転させてデジタルコードに変換する、いわゆるバルコーダーが必要です。この精密機器の価格は、シンセサイザーの他のすべての部品を合わせた価格を超えることがよくあります。それにも関わらず、ドイツのアマチュア無線家 (Steffen Braun、DJ5AM) は、故障したコンピュータマウスの部品を使って、アマチュアの使用に非常に適したシンプルで安価なエンコーダを作成することに成功しました [1]。

内部のコンピュータマウスボールの回転運動は、2 つの光電子回転角度センサーによって感知されます。それらが生成するパルスはコンピューターに入力され、コンピューターによって処理され、モニター画面の X 軸および Y 軸に対するカーソルの動きを制御します。基本原理 - 回転角度をパルス数に変換することはバルコーダーに非常に適しています; さらに、各マウスセンサーには適切に配置された XNUMX つの感知素子が装備されており、角度だけでなく、回転方向も。これらのセンサーの設計と動作の詳細については、[XNUMX] を参照してください。

作業を開始する前に、マウスのケースを開け、センサーシャフトが回転するプラスチックベアリングが、ゴム引きボールと接触するシャフトの厚い部分とスロット付きディスクの間にあることを確認する必要があります。多くのマウスではこれは当てはまりません。シャフトは両端にある 4 つのベアリングで固定されています。このデザインは私たちの目的には適していません。シャフトの太い部分 (ヘッド) は直径約 15 mm で、調整ノブが収まるのに十分な長さが必要です。ヘッドからディスクまでの距離は XNUMX mm 以上必要です。

内蔵されている 1 つのセンサーのうち XNUMX つの部品が「マウス」から取り外されます。スロットのあるディスクとそのシャフトがプラスチックのブッシングベアリングと一緒に、XNUMX つのオプトカプラーを備えたプリント基板の一部がジグソーで切り取られます (それらのそれぞれは、互いに反対側に配置された IR 発光ダイオードと、その放射を感知するフォトトランジスタです)。必要な部品は図の通りです。 XNUMX、残りの人の安全を心配する必要はありません。

Valcoder-マウスから

エンコーダを受信機またはトランシーバのフロントパネルに取り付けるには、もう XNUMX つの部品、雄ネジ付きのアルミニウムブッシュと可変抵抗器のナットが必要です。センサーシャフトをスリーブの穴に通します。この操作を実行するには、シャフトが回転するプラスチックベアリングをやすりで研ぐ必要があり、また、アルミニウムブッシュから突き出ているシャフトヘッドに調整ノブを取り付けることができるようにアルミニウムブッシュを短くする必要がある可能性があります。。

フォトカプラの損傷を避けるため、マウスのプリント基板からフォトカプラを取り外さないでください。基板から分離されたフォトカプラを備えた部品は、フォトカプラがディスクに対して以前の位置をとるように、エポキシ接着剤または別の方法でベアリングスリーブに取り付けられます。くちばしを最終的に硬化する前に、ディスクが容易に回転することを確認してください。

マウスの発光ダイオードとフォトトランジスタは、外観が非常に似ています。基板上の印刷導体をたどることで区別できます。通常、エミッタは直列に接続されます。この回路は保存し、クエンチング抵抗を介して電源に接続する必要があります。抵抗値は、5 mA を超えないダイオードに流れる電流に基づいて選択されます。ほとんどの場合、1 kΩ が適切です。

次に、測定限界を 100 kΩ に設定した抵抗計のリード線をフォトトランジスタの XNUMX つのコレクタとエミッタに接続し、ディスクをゆっくり回転させて、フォトトランジスタが回転するたびにデバイスの読み取り値が急激に減少することを確認します。ディスクのスロットを介して発光ダイオードによって照明されます。そうでない場合は、コレクタ端子とエミッタ端子が誤って認識される可能性があり、それらに接続されている抵抗計の極性を変更する必要があります。明るすぎる外部照明も結果に影響を与える可能性があるため、作業は日陰で行う必要があります。 XNUMX 番目のフォトカプラのフォトトランジスタも同様にチェックされます。

バルコーダーの電子部品のスキームを図2に示します。 XNUMX。

Valcoder-マウスから

マイクロ回路DD1およびDD2には国内の類似物があります：4093 - K561TL1、4013 - K561TM2。フォトトランジスタ BL1、BL2 のコレクタからのパルスは、シェーパ、つまりシュミットトリガ DD1.1 および DD1.2 の入力に供給され、次にトリガ DD2.1 の入力 C および D に供給されます。トリガーの入力にパルスが到着する順序はシャフトの回転方向に応じて変化するため、後者は 1.1 つの安定状態のいずれかで確立されます。トリガ出力の論理レベルと回転方向の対応は実験的に決定されます。要素 DDXNUMX の出力からのパルスはカウントパルスとして機能します。その数はシャフトの回転角度に比例します。

マイクロ回路DD1、DD2およびその他の要素は、図に従って剛性ワイヤとリード線で接続され、アセンブリ全体がエンコーダの機械部品に接着されています。この構造の外観を図に示します。 3.

Valcoder-マウスから

エンコーダがより複雑な製品の一部として機能する場合、チップ DD1 および DD2 をそのプリント基板に取り付けることができます。

文学

Braun S.「Aus die Maus」: Inkrementale Drehgeber - einfach realisiert。 - Funkamateur、2002 年、No. 4、S. 362、363。
長い A.「ねずみ」: 中身と食べるもの。 - ラジオ、1996 年、第 9 号、p. 28-30。

著者: ステファン・ブラウン、DJ5AM

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