Český Morse Trenér Sinus

Autor těchto článků a programů neručí za žádné škody způsobené provozem zde uvedených zařízení a programů.

Úvodem

Český Morse Trenér je určen k tréninku příjmu českých slov morseovky pro všechny, kteří již uspokojivě ovládají příjem všech znaků abecedy. Začátečníkům, kteří by v této fázi již měli začít s tréninkem morse bez zápisu - s “příjmem do hlavy“, Morse Trenér pomůže k prohloubení schopnosti rozlišit a rozpoznat jednotlivé znaky ve slově a k získání potřebného návyku pro rozpoznání celého slova. Všem operátorům pak zařízení slouží k postupnému odblokování příjmu morse směrem k vyšším rychlostem.

Přednosti

Oproti morse programům pro PC, které se neobejdou bez počítače nebo pevným zvukovým audio nahrávkám, je výhodou Morse Trenéru jeho připravenost, mobilita, okamžitá přizpůsobivost parametrů, přijatelný zvuk a uspokojivá provozní doba při napájení z baterií.

Verze Českého Morse Trenéru:

Aktuální verze HEX programu ke stažení je verze sinus 2.0.85.

Obsah

Aktuální verze

Nová verze Českého Morse Trenéru Sinus 2.0.85 přináší především přesnější časování morse v celém rozsahu rychlostí. O to se starají hardwarové časovače mikropočítače. Nastavitelná obálka značky morse je zaoblená podle přirozené exponenciály. Zůstává nový slovník osmi tisíc českých slov, který byl sestaven a zkontrolován s větší pečlivostí a také program s 8 tisíci anglickými slovíčky.

Zvuková ukázka sinus v.2.0.85

WAV znaková rychlost 22 wpm, efektivní rychlost 18 wpm, 3 mezery mezi slovy, tón 520Hz, náběh a doběh 3 periody zvuku, konst. exp. fce je 0.44:

WAV, znaková rychlost 38 wpm, efektivní rychlost 38 wpm, 2 mezera mezi slovy, tón 520Hz, náběh a doběh 3 periody zvuku, konst. exp. fce je 0.44:


picture source: www.giangrandi.ch [22]

Popis fungování morse trenéru

Zařízení přehrává 8 tisíc českých slov o délce pět až osm znaků s možností nastavení rychlosti znaků a efektivní rychlosti (rychlost mezer mezi znaky) v rozsazích od 5 do 60 wpm, s přidáním až pětadvaceti mezer mezi slovy a nastavení výšky audio CW tónu od 400 do 700 Hz. Také je možné doladit tvar obálky značky morse.

Na displeji 2x16 znaků se se zpožděním zobrazují jednotlivá slova a tlačítky 1 až 4 a plus/minus je kdykoliv možné nastavit zmíněné parametry. Morse je možno spustit a zastavit tlačítkem START/STOP. Při takovém to zastavení se do trvalé paměti EEPROM uloží všechny parametry zařízení a index posledního přehrávaného slova, od kterého se pak po startu pokračuje.

Teoretická délka přehrávání všech osmi tisíc slov je při rychlosti 21 wpm minimálně 8 hodin.

Obsluha zařízení

Díky plynulému nastavení rychlostí a mezer je zajímavé zjistit, kde se v příjmu morse momentálně nacházíme. Kdykoliv tak můžeme okamžitě přizpůsobit parametry výuky morse našim aktuálním potřebám.

Tlačítka

Displej

Displej umožňuje zobrazení a nastavení parametrů morse. Po cca sedmi sekundách od poslední aktivity tlačítek se na displeji se zpožděním začnou zobrazovat přehrávaná slova. To uživateli umožňuje zpětnou kontrolu při rozpoznávání slov ze zvuku morse.

Konektory

Knoflík hlasitosti

Otáčením knoflíku potenciometru lze nastavit hlasitost zvuku do sluchátek nebo v omezeném rozsahu donastavit vybuzení připojeného audio zesilovače.

Doporučení pro trénink

Při tréninku s Morse Trenérem je důležité především naslouchat zvuku morse, než-li sledovat displej. Základem úspěchu je nastavit si jen takové rychlosti, při kterých všechny znaky bezpečně zachytíme.

Pár tipů pro začátečníky

Pro začátky je vhodné nastavit rychlost znaků co možná nejvyšší a efektivní rychlost cca poloviční, než je znaková rychlost s několika mezerami mezi slovy navíc tak, abychom morseovce bezpečně rozuměli. Díky tomuto nastavení je možno postoupit v příjmu morse bez zápisu za krátký čas výrazněji vpřed. Čas na porozumění morse se dá také získat při vyšší efektivní rychlosti přidáním několika mezer mezi slovy.

Tento trénink rozpoznávání slov je vhodné doplňovat tréninkem jednotlivých písmen, číslic a zbylých znaků například softwarem od G4FON.

Morse poslouchejte jen s přiměřenou hlasitostí.

Programy pro Arduino

Zde je ke stažení HEX soubor, který se zavádí do programové paměťi například programem Avrdude přes USB, se kterým je přechod na aktuální verze nejpohodlnější - bez nutnosti dále otevírat krabičku Morse Trenéru viz článek "Naprogramování a nastavení Arduina Mega 2560 rev.3" dále.

Před připojením USB k PC nejprve odpojte napájení Arduina z externího síťového zdroje nebo od baterií!

Nastavení fuses Arduina je: efuse 0xFF, hfuse 0xD0 a lfuse 0xFF.

Ke stažení:

Český Morse Trenér v2.0.85 Sinus.zip

HEX soubor s osmi tisíci českými slovíčky

Český Morse Trenér v2.0.85 Sinus ENG.zip

HEX soubor s osmi tisíci anglickými slovíčky

Zapojení obvodů

Výstup sinusového zvuku pro sluchátka a zesilovač

Ve výstupním audio obvodu je RC člen, který vyhlazuje zvuk do sinusovky, oddělovací kondenzátor, odpor pro omezení maximální hlasitosti a potenciometr pro plynulou regulaci hlasitosti. Odpor R3 umožňuje připojení Morse Trenéru přímo na nf zesilovač. Signál je tak max. 0,7 Volt efektivních.

Po připojení morse trenéru na audio zesilovač je třeba najít otočným knoflíkem trenéru optimální úroveň zvukového signálu tak, aby nedocházelo k přebuzení zesilovače. V případě přebuzeného zvuku stáhněte knoflík hlasitosti trenéru na minimum. Kdyby to nepomohlo, vyměňte potenciometr P1 za hodnotu 5kOhm nebo použijte jiný zesilovač. Zesilovače se od sebe mohou lišit různou požadovanou vstupní úrovní zvukového signálu. Je výhodné, když mají svou regulaci hlasitosti, korekci basů a výšek, jako například některé soustavy od Creative Labs v konfiguraci repro 2.0 [32]. U příliš levných plastových PC repráčků můžou projevovat všelijaké rezonance plastových dílů, což narušuje správný příjem morse. Dále nastavte na trenéru tlačítkem 4 požadovanou výšku tónu, při které nebudou reproduktory nepříjemně rezonovat. Případně vypněte subwoofer a stáhněte basy a výšky na minimum. Ve větších či netlumených místnostech mohou vznikat rušivé odrazy zvuku od stěn. Provoz na sluchátka by měl být OK.

Sinus a redukované kliksy

Sinusový průběh jednoho elementu morse s exponenciální obálkou s konstantou 0.36

Volba a zapojení displeje

Doporučuji zvolit displej OLED, který je sice o něco dražší, ale má za každých podmínek dobrou čitelnost a malou spotřebu. Proto se dá napájet z palubního napětí Arduina. Zařízení je tak možno provozovat na Ni-MH nebo Li-Ion baterie.

Klasický LCD displej s podsvícením (nedoporučuji) více..

Alfanumerický displej [2] by měl mít rozvržením 16x2 (16 znaků x 2 řádky), s řadičem kompatibilním s HD44780 (HD44780, RS0010 a WS0010) o maximální celkové velikosti do 122 x 44 mm, aby se vešel do krabičky. Může mít i menší rozměr a tím pádem i menší zobrazované znaky.

 

Zapojení klávesnic

 

Způsoby napájení morse trenéru

Napájení Morse Trenéru Sinus je možné přes napájecí konektor 5.5/2.1 Arduina těmito způsoby:

Provoz na powerbanku a USB (není možný) více..

Napájení z baterií

Pokud napětí baterií klesne pod 7.1 Volt, přestává klon Arduina bohužel dostatečně stabilizovat pětivoltové palubní napětí a začíná se projevovat rušení zvuku morse OLED displejem, což je signál pro dobití baterií. U 7ks Ni-MH baterí se tak využije většina jejich energie. U uvedených Li-Ion baterií je to podle jejich vybíjecí křivky cca polovina kapacity, což je zhruba 10 hodin provozu trenéru. Provoz na síťový adaptér 8 až 9 Volt je bezproblémový.

Velkokapacitní aku-pack s napájecím souosým konektorem 5.5/2.1 je možné si nechat vyrobit u firmy www.aku-bat.cz, kde vám doporučí i vhodnou nabíječku. Provozní napětí baterií by, pro jejich delší životnost, nemělo klesnout pod 6,5 Voltu.

Dodatek

Pro zvýšení užitné hodnoty Morse Trenéru, neberou zde uvedená doporučení příliš ohled na celkovou cenu. Z více než roční zkušenosti s tréninkem příjmu morse na tomto trenažéru mohu s jistotou tvrdit, že toto efektivní cvičení vede u nás začátečníků k pokroku, což je k nezaplacení. V případě omezeného rozpočtu, lze malý LCD displej s podsvícením sehnat již pod 100,- Kč na odkazech [28] a [29]. Jeho použití ale může přinést určitá omezení, jak je uvedeno v textu.

U sinusové verze prosím omluvte vždy krátkou, mírně zhoršenou kvalitu zvuku při nastavování výšky tónu, která se projevuje jen když tón právě zní.

Občas se mi ozve zájemce o hotový Morse Trenér. Takže kdyby se našel někdo šikovný, kdo odvede precizní práci, tak by to telegrafisté přivítali.

Návod k sestavení Morse Trenéru

Sestavení spočívá v zabudování připravených součástí zařízení do krabičky, následném zapojení elektrických obvodů a nahrání HEX programu Morse Trenéru do Arduina.

Vyplatí se pracovat s rozvahou a přesně. Zabere to nějaký čas.

Do krabičky je nutno zabudovat tyto součásti

Budete potřebovat tyto nástroje

Otvory v krabičce

Někdy je možno pro řezání závitů do plastu využít malé stojanové vrtačky (např. vrtačky Proxxon), kde se po odpojení řemenu od pohonu a upeveněním závitníku do vřetene, dá ručním otáčením řemenice řezat závit ideálně kolmo. Šroubky v plastu utahujeme s citem.

Hledání pozice součástí

Zapojení vodičů

Krabičku položíme zadní stranou na stůl a víko zajistíme ve svislé poloze - jako by se otevíralo dle zadní hrany krabičky. Postupujeme podle schématu zapojení. Vodiče umísťujeme takovým způsobem, aby se při uzavření víka krabičky pokud možno vzájemně mechanicky neovlivňovaly a nedocházelo k rozpojení nebo namáhání konektorů. Při zapojování pomůže vždy malá zkouška přivřením víka.

Máme čtyři skupiny vodičů

Konektory male a female zasunujeme s citem a ve všech směrech pravoúhle. Může totiž dojít k nenávratnému mechanickému poškození konektoru Arduina, což se těžko napravuje.

K displeji je třeba připájet 16-pinovou kolíkovou lištu delšími kolíky směrem do vnitřku krabičky, ne naopak.

Postup sestavení

Postup stavby může být v podstatě libovolný, je ale třeba dodržet tyto body:

Seznam součástek verze Sinus

Kontakt

Dotazy a připomínky posílejte na ok1rad seznam cz. Budu rád za zpětnou vazbu.

Pokud budete chtít být informováni novinkách, pošlete mi mail.

V případě zájmu se informujte o možnostech podpory při přípravě Arduina a dalších součástí Morse Trenéru.

Radek
OK1RAD
www.ok1rad.cz

Fotografie

Odkazy

[1] https://www.hadex.cz/m381-mega2560-16au-r3-precizni-klon-arduino/

[2] https://www.tme.eu/cz/katalog/alfanumericke-oled-displeje/f9523188ad2686f4a26952f2d0e8f8f9.html

[3] https://www.arduino.cc/en/Main/Software

[4] https://www.nongnu.org/avrdude/

[5] https://www.nongnu.org/avr-libc/

[6] https://www.microchip.com/mplab/avr-support/atmel-studio-7

[7] https://www.microchip.com/developmenttools/ProductDetails/FLIP

[8] http://stefanfrings.de/avr_tools/libusb.html

[9] http://www.neven.cz/kategorie/elektronicke-soucastky/elektronicky-vyvoj/programatori-a-prislusenstvi-k-programovani/avr-usb-programator-avrisp-mkii-avr-isp-mk2/

[10] https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/arduino-mega2560_R3-sch.pdf

[11] https://arduino-shop.cz/arduino/1006-arduino-klavesnice-membranova-1x4.html

[12] https://arduino-shop.cz/arduino/4998-ardiuno-klavesnice-membranova-1x3.html

[13] https://www.gme.cz/lcd-alfanumericky-displej-winstar-wh1602l1-yyh-et

[14] https://arduino-shop.cz/308-kabely-oboustranne-osazene-konektory/

[15] https://www.tme.eu/cz/details/z-58j-ps/univerzalni-krabicky/kradex/z58j-ps/

[16] https://www.gme.cz/pc1221nk025 

[17] https://www.ges.cz/cz/kn-11-6-GES06800120.htm

[18] https://www.ges.cz/cz/elektronicke-soucastky/konstrukcni-prvky/srouby-podlozky-a-matice-z-plastu/podlozky-bez-srazeni-hrany-polyamid-6-6/SALK_P.html

[19] https://www.gme.cz/kdr03

[20] https://www.tme.eu/cz/details/klb-4/konektory-jack/lumberg/klb-4/

[21] http://eleccelerator.com/fusecalc/fusecalc.php?chip=atmega2560

[22] http://www.giangrandi.ch/electronics/radio/morse.shtml

[23] https://www.gme.cz/napajeci-adapter-sitovy-9v-1000ma-5-5-2-1mm-vigan

[24] https://www.ges.cz/cz/b-6815-GES06500316.html

[25] https://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/atmel-2549-8-bit-avr-microcontroller-atmega640-1280-1281-2560-2561_datasheet.pdf

[26] https://www.tme.eu/cz/details/zl201-16g/konektory-hrebinky/connfly/ds1021-1-16sf11/

[27] https://www.ges.cz/cz/ta-010-GES07700230.html

[28] https://www.gme.cz/alfanumericke-maticove-lcd-displeje-s-radicem?tech_par[113][0]=8252&tech_par[128][0]=17787&tech_par[128][1]=17803&tech_par[409][0]=8211&showFilter=409&page=1#products

[29] https://www.laskarduino.cz/lcd/?order=price

[30] https://www.svetsoucastek.cz/kabel-s-vypinacem-a-konektory-5-5-x-2-1mm-2x-15cm-p78790/

[31] https://www.gme.cz/pc1221nk005

[32] https://www.czc.cz/creative-labs/reproduktory/zbozi?q-c-0-f_2025863=s2.0

© OK1RAD 2020


Naprogramování a nastavení Arduina Mega 2560 rev.3

Následující informace o naprogramování Arduina mohou být neaktuální, berte je s rezervou. Nejsou výčtem všech možných způsobů, jakými je možné program do flash paměti nahrát. Rovněž tak se dají použít různé klony Arduino MEGA 2560 s jiným USB/serial převodníkem - např.CH340G. Následující popis platí jen pro Arduina s převodníkem ATmega16U2. Fundovanější postupy jak naprogramovat a nastavit Arduino naleznete na internetu. Pokud to ovládáte nebo máte někoho, kdo vám Arduino nastaví a naprogramuje, není třeba to číst.

Nalití HEX programu je možno provést buď nějakým fyzickým programátorem např. Atmelem AVRISP mkII [9], připojeným na šesti-pinový ICSP konektor např. z prostředí Atmel Studia [6], nebo využít nalévacího programu AVRDUDE [4], který přesune do Arduina HEX kód programu morse přes virtuální sériový USB/COM port (ve windows: správce zařízení / COM porty / Arduino 2560 COMxx/ - aktualizovat ovladač z balíku Arduino IDE [3]). K tomu je nutné, aby v čipech desky Arduina mega 2560 rev.3 byl nahrán firmware (v ATmega16U2) a bootloader - nalévací program (v ATMega2560). Klon Arduina Mega 2560 rev.3 [1], který je momentálně k dostání u GME (Hadex je nejlevnější), má již tyto prográmky v obou čipech naprogramovány a tak je třeba jen ve správci zařízení Windows aktualizovat ovladač z balíku Ardiono IDE [3] zjistit, na jakém virtuálním COM portu se připojené Arduino nachází. Tento port pak použít v parametrech pro nalévací program AvrDude v příkazovém řádku viz dále.

Když by prográmky v čipech na desce Arduino nahrány nebyly, což bývá běžné u italského originálu Arduina Mega 2560 rev.3, je pro následné užití zaváděcího software Avrdude [4] nejdříve nutno nahrát tyto dva prográmky ze sw balíku Arduino IDE [3] do obou čipů desky Arduino Mega 2560 rev.3 takto:

Lepší je oba prográmky do čipů Arduina Mega 2560 zavést - to umožní do budoucna aktualizovat software Morse CZ Trenéru přes konektor USB bez užití fyzického programátoru a nutnosti otevření krabičky. Zařízení je tak možné programovat i současně napájet jen přes USB. Finálně pak HEX kód pro trénink morse nahrajete softwarem AVRDUDE [4] přes USB do Arduina, například s použitím těchto parametrů v příkazovém řádku:

avrdude.exe -p m2560 -c wiring -P COM3 -b 115200 -D -U flash:w:"c:\cesta\nazev_souboru.hex":i

S těmito parametry Avrdude překontroluje správnost nahraného HEX programu jeho opětovným přečtením z mikroprocesoru ATMega 2560. Hlášení Avrdude napoví o zdaru či nezdaru naprogramování Arduina. Kdyby s touto rychlostí 115200 Baud nešlo Arduino naprogramovat, je možné, že je ve fuses nastaven CLKdiv8 na aktivní, měl by být neaktivní (log.1) viz [25].

Před naprogramováním bootloaderu nebo morse softwaru je pro správnou funkci zařízení potřeba nastavit fuses Arduina. Nastavte fuses CLKdiv8 na neaktivní (log.1), BootRST na aktivní (log.0), BootSZ na 4096 (2x log.0), EESave na aktivní (log.0), BODLEVEL vypnutý (3xlog.1) a CKSEL0 až CKSEL3 na externí XTAL oscilátor (4xlog.1) viz obrázek.

Aktuální nastavení fuses přečteme takto:

avrdude.exe -p m2560 -c wiring -P COM3 -b 115200

Nastavení fuses se nahraje do mikropočítače softwarem Avrdude v příkazovém řádku nějak takto, což z nějakého důvodu nefunguje:

avrdude.exe -p m2560 -c wiring -P COM3 -b 115200 -u -v -U efuse:w:0xFF:m -U hfuse:w:0xD0:m -U lfuse:w:0xFF:m

Fuses jsem tedy nastavil mým programátorem AVRISP mkII [9] z prostředí Atmel Studia následovně:
(extended registr nastavte na hodnotu 0xFF, BODLEVEL=111 .. vypnutý BOD)

Kam dál?

Český Morse Trenér - Obsah

Český Morse Trenér - Začátek stránky

Kvalitní profesionální vysokotlaké čističe Kränzle - eshop. Modely pro dům a zahradu, řemeslo a průmysl.

© OK1RAD 2020