Interfejs USB
do transceiverów ICOM i YAESU

Komputery przenośne są coraz częściej wykorzystywane przez krótkofalowców. Niestety większość z nich posiada wbudowany tylko jeden port szeregowy, albo, co gorsza, nie ma go wcale. Natomiast praktycznie każdy z nich wyposażony jest w jedno lub więcej gniazd USB. Na rynku można spotkać gotowe konwertery USB <-> RS232, ale do podłączenia transceivera wymagają one dobudowania kolejnego interfejsu CI-V (ICOM) lub FIF-232 (Yaesu) w celu konwersji poziomów napięć. Kolejny problem to zasilanie dodatkowego interfejsu - wykorzystanie do tego linii portu często jest niewystarczające.

To wszystkie zrodziło pomysł budowy własnego interfejsu, który z jednej strony współpracowałby z komputerem przez złącze USB, a z drugiej strony miałby możliwość podłączenia wprost tych modeli transceiverów ICOM lub Yaesu, które przystosowane są do współpracy z komputerem. Złącze USB zapewniałoby jednocześnie zasilanie całego układu interfejsu.

Sercem interfejsu jest układ FT232BM (lub nowszy FT232BL) firmy Future Technology Devices Intl. Ltd. (FTDI). Jest to scalony konwerter USB<->RS232, który z jednej strony obsługuje protokół USB, a z drugiej strony RS232. Układ FT232BM jest kompatybilny ze standardami USB 1.1 i USB 2.0, a od strony RS232 charakteryzuje się możliwością pracy z prędkościami 300Bd-3MBd, przy możliwości ustawienia protokółu RS232 na 7 lub 8 bitów danych, 1 lub 2 bity stopu i wszystkie możliwe warianty parzystości. Dokładne parametry układu można znaleźć na stronie FTDI: http://ftdichip.com. Dodatkową zaletą układu jest jego łatwość integracji z oprogramowaniem. Interfejs wykonany na tym układzie po zainstalowaniu niezbędnych sterowników widziany jest w systemie jako wirtualny port szeregowy. Może być więc wykorzystywany przez każdy program jak normalny port szeregowy. Przy wykorzystywaniu tego układu jako interfejsu do transceiverów są to możliwości aż za duże.

Jedyna 'wada' układu to obudowa - jest on produkowany jedynie w 32-nóżkowej obudowie SMD typu LQFP, przez co jego wlutowanie w płytkę drukowaną w warunkach amatorskich wymaga nieco lepszego sprzętu lutowniczego i sporej praktyki.

Konstrukcja interfejsu (jest to nowa wersja interfejsu z izolacją galwaniczną - link do opisu pierwszej wersji znajduje się na końcu strony)

Na bazie doświadczeń z pierwszą wersją interfejsu powstała druga konstrukcja, posiadająca izolację galwaniczną pomiędzy komputerem i TRX-em. Dokumentację projektu (schemat i projekt płytki drukowanej) stworzyłem wykorzystując Kicad - doskonały darmowy program autorstwa Jean-Pierre Charras.

Interfejs prawie w całości wykonany jest z elementów SMD. Jedyne elementy nie SMD to gniazdo USB-B, dioda LED, a także złącza szpilkowe.
Układ FT232BM podłączony zgodnie z jego notą aplikacyjną. Dioda LED podłączona do zwartych nóżek 11 i 12 układu sygnalizuje komunikację pomiędzy komputerem i układem FT232BM. Sygnały z układu FT232BM trafiają do optoizolatorów LTV817S (SMD), a następnie na złącze P1. W przypadku braku tego typu transoptorów można użyć dowolnych przewlekanych transoptorów serii 817, odpowiednio wyginając i skracając nóżki i lutując je od strony druku. Część interfejsu (od strony TRx - układ FT232 zasilany jest ze złącza USB) wymaga zasilania zewnętrznego (np. +12V) i aby uzyskać napięcia 0-5V na wyjściu zastosowany jest stabilizator 78L05 w obudowie SMD. W przypadku rezygnacji z izolacji można nie lutować tego stabilizatora, a jedynie zewrzeć punkty P3-P5 i P4-P6 - wtedy interfejs będzie zasilany poprzez złącze USB.

Projekt płytki drukowanej interfejsu został wykonany w module PCBNew programu Kicad. Cała dokumentacja projektu jest do pobrania na dole strony.




Poniższe zdjęcie przedstawia interfejs do Piligrima, różniący się innym rozmieszczeniem złącz oraz brakiem stabilizatora +5V.




Podłączenie transceivera

Wewnątrz interfejs jest identyczny zarówno dla transceiverów firmy ICOM, jak i Yaesu. Jedyna róznica występuje w sposobie podłączenia tych transceiverów do interfejsu (dla CAT). Dla transceiverów firmy ICOM należy zewrzeć we wtyczne piny 2 i 3, co daje w efekcie interfejs CI-V. Dla transceiverów firmy Yaesu piny 2 i 3 muszą być osobno podłączone do transceivera. Podłaczenie dodatkowych wyjść interfejsu, które można wykorzystać do kluczowania CW lub sterowania PTT są identyczne dla obu rodzin transceiverów.

Wyjścia interfejsu nie nadają się do sterowania starszych transceiverów, w których do załączenia PTT wymagane jest zwarcie ujemnego napięcia do masy. Sterowanie CAT może również nie działać dla transceiverów mających wbudowany pełny interfejs RS232 (np. FT1000MP) - może wtedy być konieczne dołożenie konwertera poziomów np. na układzie MAX232. W tym przypadku lepszym rozwiązaniem byłoby chyba wykorzystanie gotowego interfejsu USB<->RS232 i dodanie do niego jedynie dwóch tranzystorów kluczujących na liniach RTS i DTR.

Instalacja sterownika

Aby interfejs widziany był przez programy jako port szeregowy, konieczne jest zainstalowanie sterowników dostarczanych przez firmę FTDI. Sterowniki dostępne są dla systemów Windows (98/98SE, 2000/ME/XP, CE 4.2), Linux (2.4 lub nowszy) i MAC (OS-8, OS-9 i OS-X). Można je pobrać ze strony producenta (http://www.ftdichip.com), wybierając menu Drivers / VCP i właściwy dla używanego systemu skompresowany plik sterownika. Skompresowany plik należy rozpakować do dowolnego folderu. Producent zaleca na czas instalacji sterowników odłączyć komputer od Internetu. Zapobiegnie to próbom automatycznego pobrania podobnych sterowników ze strony aktualizacji systemu Windows, zamiast użycia sterownika dostarczonego przez producenta. Jeśli w systemie były zainstalowane już wcześniejsze wersje sterowników, należy je odinstalować.
Przebieg całej procedury instalacji krok po kroku opisany jest w dokumencie Intefejs CI-V, który można pobrać klikając na odpowiednim linku poniżej.


Pliki do pobrania:

	Interfejs USB - opis interfejsu zawierający dodatkowo kompletną procedurę instalacji sterownika dla FT232BM. [1 168 kB]
	Projekt intefejsu - schemat i płytka pierwszej wersji interfejsu (program Kicad), a także pliki wyjściowe w PDF i PS. [83 kB]
	Interfejs CAT USB - schemat i płytka drugiej wersji interfejsu z izolacją galwaniczną (program Kicad), a także płytka PCB w PDF. [47 kB]
	Interfejs CAT USB do Piligrima. - schemat i płytka interfejsu z izolacją galwaniczną do trx Piligrim. [47 kB]