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jeudi 22 décembre 2011

Modif d'un Puxing PX-777 UHF pour les radiosondes

Publication: 27/03/2011
mise à jour 28/08/2015 (et oui, il y a encore des choses à dire 4 ans après ;) )

L'idée est de diminuer la sensibilité d'un talkie-walkie et de sortir certains signaux utiles pour,
 par exemple, l'approche par radio-goniométrie d'une radiosonde, ou faire de la chasse au renard avec des balises 433MHz.
Pour cela, prendre un poste chinois pas cher, un Puxing PX-777 (par exemple chez radioshop888), et faire le bourrin!
Il existe de nouvelles version de PCB du PX777, le hack fonctionne pareil, mais les composants seront pas exactement à la bonne place.




0) "pré-hacking" anti-con (optionnel)
Avant de mettre trop les doigts là dedans, la première chose que j'ai faite, c'est enlever le PA: Je vais m'en servir en réception, alors je n'ai pas besoin de puissance!  ;)
Sans le PA, mais avec une capa série de 100nF qui le remplace, j'ai 
20dBm sur 439.475MHz (idem sur 402.7)
H2 est à 0dBm
H3 est à -57dBm

ouverture du talkie-walkie 

Les idées à tester




PA 

Sans PA

Avec la capa

1) Atténuer, en polarisant les diodes d'entrée de l'étage de réception avec une 1k.
C'est des diodes (PIN?) qui limitent la puissance injectée dans le transistor préamplificateur de réception quand on est en émission.






Le schéma de ma modif en rouge
Attention le schéma bleu n'est pas forcément rigoureusement celui de votre Puxing car il y a apparemment différentes versions. Il ne correspond pas tout à fait à mon TRX. 
Mais il est très facile de repérer ces diodes qui ne sont pas dans la continuité de l'ampli de puissance, mais dans l'alignement du circuit de réception.




méthode n°1 cms en l'air:
Les diodes avant modif

Les diodes avec le circuit de polarisation montage 3D cms en 0402
(de gauche à droite 1k série, 22pF à la masse et 100 Ohm série)
Du fil émaillé de 0,2mm fait les liaisons

-----------
 méthode n°2 cms 3D 0805:



*
le condensateur 22pF en l'air 

attention aux court-circuits: 
il faut que la partie basse de la résistance 1k, soit bien éloignée de notre capa de 22pF, 
pour éviter de la souder avec celle-ci
et la résistance de 100 Ohm (91 sur l'image)


En branchant le fil émaillé sur le +bat (B+, près du bouton du volume), je mesure environ 20dB d'atténuation.
Des mesures plus précises sont à la fin de ce billet.


2) Atténuer en mettant la polar de la gate n°2 du premier transistor du préampli à la masse 


Attention le schéma bleu n'est pas forcément rigoureusement celui de votre Puxing car il y a apparemment différentes versions. Il ne correspond pas tout à fait à mon TRX. 





méthode n°1
Le préampli avant modif

Le transistor préampli modifié (G2 mise à la masse via une 10 Ohm et du fil émaillé)

--------------------
méthode n°2





Blindage fermé, lorsque je mets le fil émaillé à la masse, je mesure une atténuation d'environ 50dB sur 439.475 et également sur 402.700MHz.
Des mesures plus précises sont à la fin de ce billet.


le hack final:



3) Tiens au passage, je vais sortir la RSSI 
Je tenais à remercier Fabrice F4AVI pour l'idée de récuperer ce signal, et de m'avoir dirigé via l'ATV, alors que j'étais trop flemmard d'aller regarder dans le schéma !
C'est aussi grâce à lui qu'on s'est rendu compte qu'il existait différentes versions de circuit pour le même poste.

RSSI, et AF out (pour le PC  )  tout se passe autour du TA31136 (composant gravé 31136)

RSSI: PIN 12 du TA31136
AF out: PIN 9




PIN 12, hop un petit fil émaillé de 0,2mm sur la capa!

édit du 12/10/2013:

 c'est un autre chip, mais pin à pin compatible.
Donc RSSI patte 12.

edit du 2 avril 2011:
Ce pdf de KA6BFB explique comment avoir un sortie RSSI audio:



4) Voilà ce que ça donne!

Une petite platine pour passer de fil émaillé à fil standard


Une petite résistance de 300 Ohm sur le potentiomètre volume
 pour atténuer un peu le son qui est trop fort au minimum de volume.


5) Un peu de mécanique

deux trous de fixation, vis M2,5
A COTE du HP! (j'insiste: percer à travers le HP ne sert à rien)



trous pour les interrupteurs et cinch

voilà le travail!
De gauche à droite: cinch RSSI, cinch audio AF, inter diode PIN, inter préampli.




6) Les mesures de la tension RSSI en fonction RF_IN et des activations des différents atténuateurs.



7) Utilisation d'un Attiny85V en Arduino comme générateur de tonalité RSSI


Pour utiliser un Attiny85V en Arduino il faut suivre cette procédure:
http://hlt.media.mit.edu/?p=1229&fb_source=message

Voilà le soft Arduino pour avoir le RSSI audio.
Il permet de générer des beeps courts de tonalités plus ou moins éleve en fonction de la force du signal et cela plusieurs fois par seconde.


/*
CHATELAIN Nicolas F4EGX 22/12/2011
tone RSSI
Carte Arduino Uno en SPI
board Attiny85 internal 1MHz BOD disable

PIN sur PCB
2 RSSI
3 valitation
5 GND
6 tone out
8 VCC
 */

int RSSIpin =3;        // Entrée Attiny branchée sur le RSSI du poste - PIN réelle=2
int sensorValue = 0;  // variable to store the value coming from the sensor
int ToneOUT=1;        // sortie tonalitée - PIN réelle=6
int Pushvalid=4;      // validation du tone - PIN réelle=3
int delais=94;        // tempo 94ms
int triggervalid=0;    // delais avant validation
byte validTone=1;      //autorisation de tone
void setup() {
pinMode (Pushvalid,INPUT);
pinMode(RSSIpin,INPUT);
pinMode (ToneOUT, OUTPUT);
}
void loop() {
  sensorValue = analogRead(RSSIpin);  // On lit la valeur analogique RSSI
  sensorValue=(sensorValue)*4;   // pour que ça soit audible
   if (digitalRead(Pushvalid)==0)    // on passe plusieurs fois dans cette boucle
  {triggervalid++;                    // Si on presse le bouton, et on met l'entrée à "0"
  }                                  
if (triggervalid>4)          // avec le bouton appuyé longtemps (4 passages)
  {
   validTone=!validTone;     // on valide ou pas la tonalité
   triggervalid=0;
  }
if (validTone)                // on valide ou pas la tonalitée
  {tone(ToneOUT, sensorValue);} // Macro Arduino pour générer la tonalité

  delay(delais/4);
  noTone(ToneOUT);
  delay(delais);
}
Sur le Puxing, j'ai relié l'entrée validation (PIN 3 ) sur le bouton d'ouverture de squelch.
Quand on appuie sur le bouton, on met cette entrée à la masse, via une diode 1N4148. Apparemment il n'a pas été nécessaire de mettre une résistance de tirage.

La PIN 6, tone OUT, est reliée sur le potard audio côté injection de signal (ni à la masse, ni sur la broche du milieu du potard), via une résistance entre 1k à 10k en fonction du niveau audio voulut.

Le signal RSSI est directement relié à l'entrée RSSI (PIN 2)

L'alimentation est prélevée sur l'alim 5V du uC à proximité. (cf photo)

La masse est prise sur le plan de masse.

 8) Utilisation d'un 74HC4046 (PLL)comme générateur de tonalité RSSI

datasheet: https://www.fairchildsemi.com/datasheets/MM/MM74HC4046.pdf







9) Les boutons extérieurs


Voilà mon poste refermé, il ne reste plus qu'à proteger les liaisons extérieures.
Je l'ai fait avec du SUGRU, une pâte à modeler silicone.





Sans atténuateur,
tonalité la plus haute à -78dBm

Avec mon premier atténuateur activé
tonalité la plus basse à -115dBm
tonalité la plus haute à -60dBm

Avec mon deuxième atténuateur activé
tonalité la plus basse à -97dBm
tonalité la plus haute à -14dBm

Avec les deux atténuateurs activés
tonalité la plus basse à -84dBm
tonalité la plus haute à -1dBm


8) Essai en vidéo

Le puxing avec les deux atténuateurs activés.
Un VX7R qui tourne autour en faible puissance.


video


9) Et alors sur le terrain?

Finger in the nose! C'est franchement le pied.
Les différents atténuateurs avec le RSSI audio sont d'une efficacité redoutable.

Puxing et yagi 3 éléments dans la voiture, sans atténuateur pour se rapprocher grosso-modo de la sonde, en voiture.

Puis une fois assez-près, j'enclenche le premier atténuateur, ce qui me donne encore plus de marge d'approche, jusqu'à trop près. Je sors de la voiture pour faire un pointage et je me balade.
C'est une fois que le RSSI audio "sature dans les aigus" qu'il faut ajouter le deuxième.

Ben là, comme il fait nuit et qu'il neige... je me suis approché de la sonde à moins de 3m et je tournais autour sans la voir, alors que j'étais dans un champ (blanc sur blanc... de nuit pfff). 
L'antenne, à moins d'un mètre de la sonde, je la pointais, j'ai allumé la lampe de poche de mon téléphone portable et là, enfin elle m'apparu juste devant moi, je n'avais qu'à tendre le bras.
Le fil était suspendu par une ligne 20kV et le parachute était bien plus loin.






N'est-ce pas beau?
73
Nicolas F4EGX






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