Hier beschrijven we de techniek van de repeater.
Repeater bestuuring
Sinds januari 2014 hebben we de oude PLC besturing vervangen voor een nieuwe.
met de ervaringen die we hebben opgedaan in het verleden hebben we de goede dingen meegenomen naar het nieuwe ontwerp, en andere zaken verbeterd.
We zijn begonnen bij het hart van de repeater, dit is bij ATV natuurlijk de video routering.
Bij de oude PLC gebeurde dit door goede kwaliteit relais. Echter zat hier ook grote beperkingen.
Hierop zijn wij opzoek gegaan naar een elektronische oplossing En hebben die gevonden in de MAX4358, dit is een video matrix 32 x 16. Sommige riepen van wat moet je met 32 ingangen, maar als je de video bronnen gaat tellen die we ter beschikking hebben, dan gaat dit erg hard. En we willen in de toekomst toch ook nog uitbreidingen plaatsen.
Het matrix ic laat zich door SPI commando’s instrueren. Hiervoor moest er een besturing bedacht worden. We hebben onze zinnen gezet op de microcontroller van microchip de PIC18F4550.
Met name omdat hier al veel schakelingen mee waren gebouwd (dus voldoende ervaring), en meerdere amateurs in ons team, met de programeer software overweg kunnen.
Tevens zit er een USB bus standaard in de chip waar wij handig gebruik van maken. Om software updates te plaatsen, en waardoor we nu de mogelijkheid hebben, om het relais via internet te commanderen.
Om het relais automatische te laten functioneren wilden we op alle ingangen ook een sync detector hebben. Hiervoor hebben we een inputboard ontwikkeld.
Als sync detector hebben we de max7450 gebruikt. Echter bij 32 ingangen heb je dus ook 32 I/O lijnen die je met de hoofd microcontroller moet afvangen. Dit is een beetje veel waardoor we 4 inputboards hebben gemaakt met op het board weer intelligentie in de vorm van een PIC18F4550.
Dit ontlast de hoofd processor met een aantal taken. Zoals sync levels te checken of ze boven of onder de ingestelde drempel vallen. Ook hebben we I/O contacten op deze print gezet, hierdoor hebben we de keuze om getriggerd te worden door externe sync detectors (denk hierbij aan de D-ATV ontvangers).
Vervolgens hebben we de processor in I2C slave mode laten draaien, Waardoor het mogelijk wordt voor de hoofd processor om de sync status van de ingangen op te vragen. Het board is ook van USB voorzien zodat we de drempels en instellingen op afstand kunnen aanpassen.
Audio
Hierna zijn we ons gaan concentreren op het audio.
In het verleden hadden we vaak level problemen. Dit sloop er langzaam in door het vervangen van ontvangers welke weer andere niveaus hadden.
In de toekomst wilden we dit op afstand kunnen corrigeren, de oplossing die we zagen was om een mengpaneel te bouwen, welke softwarematig bediend kan worden. Hierbij vonden we de MAX5411 het meest geschikt. Een elektronische potmeter, met een “mute” functie.
Dit ic besturen we weer met de welbekende PIC18F4550. Hierdoor kunnen we op afstand de levels instellen. En de ingangen uit of aan zetten. verder is de processor weer als I2C slave ingesteld, hierdoor kan de hoofd processor de ingangen “muten” of aanzetten.
DTMF
Dit was de volgende module die we moesten ontwikkelen.
De ervaring was met de oude DTMF detector, dat voor 2 frequenties (2m en 70cm) een DTMF decoder niet genoeg was. Daardoor hebben we een print ontwikkeld met 4 DTMF detectoren.
Nu heeft iedere ontvanger zijn eigen DTMF detector, en hebben we nog twee over voor uitbreiding om b.v. DTMF op het atv audio signaal te detecteren. De DTMF detectoren zijn de “good old” MT8870, De BCD lijnen gaan weer naar een PIC18F4550, deze checkt of er geen geldige code wordt gegeven. Uiteraard als de vorige modules is deze ook als I2C slave mode ingesteld. en kan de hoofd processor checken of er een code is gegeven.
I/O
I/O contacten, hiervoor hebben we nog een 3 tal printen, met daarop de bekende PCF8574 en relais. Waardoor we 24 potentiaalvrije contacten tot onze beschikking hebben. Hiermee kunnen we ontvangers coax switches etc. mee bedienen.
Resetten van de PIC18F4550, we hebben veel testen gedaan met het resetten van de microcontroller, om in de bootloader te kunnen komen. Echter kregen bleek dat dit niet altijd feilloos ging. Ook als er per ongeluk een verkeerde firmware ingeschoten werd dan kregen we hem met geen mogelijkheid meer gereset. Helaas is onze mooie locatie slecht toegankelijk, dus hebben we hier wat voor moeten verzinnen. Het Hardware Reset Board klinkt mooi maar het is niets anders als een PIC18F4550 Welke de reset lijnen van de diverse boardjes laag kan maken.
Er rest nu nog een overlay unit, we zijn aan het stoeien met een max7456 en een microcontroller. Ook weer in I2C slave mode, waardoor de controller in staat zal zijn om de juiste teksten in de juiste vakjes te zetten. Hierdoor is beter te zien welke ingangen er in gebruik zijn.
Alle modules welke we gebouwd hebben zijn via de USB bus te benaderen, dit geeft ons de mogelijkheid om een software update uit te voeren. Maar ook te communiceren met de modules.Denk hierbij aan drempel waardes aanpassen, ingangen labelen etc.
Analoge ontvangers
Als front-end maken we gebruik van bestaande analoge tuners uit oude satelliet ontvangers.
De eerste tuners kwamen uit oude PTT satelliet ontvangers. In het jargon noemen we deze “het grote Sharp blik”. deze blikken konden we gemakkelijk voorzien van een extra smal filter.
Aangezien we maar 16MHz bandbreedte wilden gebruiken op 23cm en 13cm.
Deze tuner heeft wel een frequentie deler aan boord, zodat we instaat zijn om de LO frequentie te meten.
Omdat deze tuners steeds schaarser werden hebben we ook tuners Philips tuners SF 916 bemachtigd.
Deze tuner bevat al een pll gestuurde LO en dienen we met I2C te bestuuren. Ook hier konden we via de “drone wereld” smalle SAW filters bemachtigen. Waardoor ook hier de bandbreedte gereduceerd kon worden naar 16 MHz.
Dit gaf ons ook meteen de ontwerp uitdagingen mee. De besturing moet zowel I2C kunnen besturen als een PLL hebben. In de tijd de we de ontvangers hebben ontworpen, was ethernet voor microcontrollers nog geen gemeen goed. En we willen wel alle parameters kunnen besturen op afstand. Hiervoor hebben we USB gekozen. De ontvangers worden als HID device herkend op de pc met een eigen uniek adress (dus geen last van virtuele com poorten).
Baseband verwerking
Voor het video valt het eigenlijk wel mee, nadat we het signaal hebben gebuffert gaat het door een De-emphasis gevolgd door een 5 MHz lowpass filter. Vervolgens bufferen het video naar twee uitgangen 1volt tt bij 75 Ohm. De uitgangen kunnen we wel regelen doormiddel van een “digitale potmeter”.
Het audio gaat na de eerste buffer een MSP3410 in, dit is een ic welke vroeger gebruikt werd in diverse tv ontvangers. Het RF wordt gedigitaliseerd en kan twee audio kanalen demoduleren en NICAM. Om onze ontvanger automatische een audio carier te laten vinden offeren we een analoog audio kanaal op. Deze laten we vervolgen de standaard audio kanalen checken. Zodra we een level boven de ruis meten schakelen we het andere audio kanaal hier naartoe. Als dit level op een van de twee NICAM frequenties gebeurd schakelen we de NICAM decoder in.
