eQSO用PTTスイッチの試作・実験編
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初 版:2009/05/08
第2版:2009/05/10 (誤字修正、応用編を追加)
第3版:2009/05/11 (本家 eQSO Forum の FAQ からの考察を追加)
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eQSOをPCクライアントで運用する際にはPTTのボタンを操作する場合、クリックし続けるか、またはスペースキーを
押し続けなければならないので、操作性の不便を感じ、PTTの外部スイッチによる制御を試してみました。
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まず、ハード的なPTT制御を実現させるには eQSOのクライアント・ソフトではなく eQSO RF Gateway を使用する必要が
あります。 従いまして、基本的にはゲートウェイ構築運用者のSysOpの管理運用としてに限られますので、コールサイン
は JN1MOI-L のようにゲートウェイ構築を示す Link の -L が付加された状態での運用になります。
今回試用したバージョンは eQSO RF Gateway 3.00 Build 5 です。
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<主な特徴>
@ eQSO RF Gateway を運用中にゲートウェイ構築者がRFを通さないで On Air する場合、PTTの操作をハード的に
スイッチで行うことができる。
A スタンバイ(消灯)、受信(LED1が点灯)、送信(LED2が点灯)の各状態を視覚的に容易に認識できる。
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今回試作したスイッチの様子を【写真1】に示します。
【写真1】
スイッチ部のケース加工が今いち雑ですが、試作ということで・・・
このスイッチはパネル取り付け用の別売り部品は入手できなかったので固定方法に悩みました。
容易に綺麗に仕上げるには、やはり丸い形状のねじ固定式のスイッチの方が扱い易いと思います。
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<今回のこだわり>
eQSO RF Gateway を使えば簡単にスイッチ制御でPTTを On/Off できることがわかったが、どうせだったら状態の視認
性向上やカーモバイル用途などでの安全性向上という意味でLEDを用いた表示を加えてみたいと考えました。
なるべく製作作業の簡単化を図るためにスイッチにLEDが内蔵されているタイプを探しました。
すぐに考え付くのはプッシュスイッチなどでON状態でLEDが点灯するもの・・・。
しかし、これだけでは面白くないので2色LEDが内蔵されているスイッチはないのか秋葉原のお店を探し回りました。
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<1件目>
MOI:「あの〜、オルタネート式のプッシュスイッチで2色LEDが内蔵されたものってありますか?」
お店のおやじ:「そんなモノはうちでは扱っていません!」
MOI:「世の中でそんな製品化はされていないんでしょうかねー?」
お店のおやじ:「わかりません。とにかくうちには無いんです!」
相変わらずの愛想の無い秋葉原ならではの冷たい対応を受ける・・・。
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<2件目>
お店のおじさん:「う〜む、あるんだけど高いよ〜!2千円くらいはしちゃうからねー。でも取り寄せだよ。
1色でいいんじゃいの? ほら、こういうのとか!」
やさしい対応だったが、話にならない・・・。すぐに欲しいのだ!
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<3件目>
実は店舗を覗くだけでは10件目くらいになった。もうこのお店で最後にしょう!と店内を物色すると・・・
あった!思惑通りのプッシュスイッチが!
MOI:「これ下さい! 型番をメモってもいいですか?」
お店のおじさま:「あーいいですよ!」
MOI:「いやぁ〜、この界隈を探し回って、やっとめぐり合えましたよ(ニコっと笑顔)」
お店のおじさま:「あー、じゃー領収書に型番を書いといてあげるよ!」
・・・と気分を良くしたのか、秋葉原とは思えない紳士な対応に少し困惑する。。。
なんと在庫が1個のみで、スペアにもうひとつ欲しかったが今回は買えず。
参考までに、そのスイッチのメーカ名と型番は以下の通りです。
日本開閉器工業 http://www.nikkai.co.jp/ の UB2-16H2SKP1RM という少し変わった高級品を選びました。
探してみれば、こんなスイッチがあるもんなんですね。表示部は特許モノのようです。
(メーカーサイトを覗いてみると個人でもネットで購入できそうです。)
基本的には工業製品用途のスイッチで小売店には、このタイプしか入手できなかったがフランジ付きタイプを選べば汚
い穴あけ加工部を隠すように綺麗に仕上げることができると思います。
ちなみに、このスイッチの ON/OFF 表示部はキャップ式になっていて、取り外しができ 180度回転して着脱することが可
能ですので、設置方法によって向きを変えることが容易です。
(但し、90度の回転にはツメが対応していないので、その場合は最初から希望の向きで組上げます。)
しかし、秋葉原小売価格が¥1,550とは、ちょっと高すぎる!
何も、こんな高価なスイッチを用いる必要もないという場合は、単にお好みのスイッチを選べば良いので安価に組むこと
もできます。
LED表示部だって組み立て配線さえ面倒でなければLEDを個々にケースなどに取り付ければ良いと思います。
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<今回の課題>
eQSO RF Gateway で制御される RS-232C の RTS と CTS と GND 信号しか頼りはない環境で、しかもこの既製ソフト
が決める限られた信号だけで、いかに状態表示をLEDで表現するか・・・。
(※) 約+6.3V ←→ 約−6.3V (通常は ±12V〜±15V )に変化する電圧をコンパレータなどで検出すれば簡単だが、
周辺回路が複雑になるし、周辺回路駆動用の電源も別途確保しなくてはならず、これでは実用的ではない!
(※)・・・今回は市販のUSB−9Pinシリアル変換ケーブルを用いています。
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・・・では、どうでもいい前置きはこの辺にして、本題のeQSO用PTTスイッチの詳細について
以下に示します。
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<準備編>
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@ eQSO RF Gateway の設定
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まず、【図1】の赤色枠内の [ Rig Keying...] をクリックします。
【図1】
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A eQSO RF Gateway の設定
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次に@のクリックで開いた Rig Keying and Squelch Setup の各項目の内、赤色枠で囲った部分を 【図2】の通りにラジオ
ボタンを設定します。 ここで Com Port Keying の Com Port は COM 1〜COM 9 から選択できるようになっているので
スイッチを配線する COMポートを選びます。
今回は USB − 9Pin 変換ケーブルを用いているので、そのケーブルが認識された COM ポート番号に合わせます。
(稀だとは思いますが COM 10 以上に割り当てられてしまった場合などは、その変更ができるフリーソフトがあると思い
ます。)
【図2】
・RTS信号は出力信号で、ここでは Invert Voltage を設定し論理を反転しておきます。
・CTS信号は入力信号で、ここでは Invert Voltage を設定し論理を反転しておきます。
9Pin COMポートの RS−232C信号の RTS と CTS を配線でショートすれば送信状態となります。
この設定で RTS と CTS の間に好みのスイッチを挿入すればPTTとして動作します。
つまり eQSO用のPTTスイッチは、とりあえずこのソフトの設定と9Pin COM コネクタの 7番ピンと8番ピン にスイッチを
配線して、ON/OFF するだけでPTT制御が可能になりますので、ランプにこだわらなければ直ぐに便利なロック式PTTで
運用できると思いますので是非試してみて下さい。
最初にPTT動作を試した時なんかは、単に7ピンと8ピンをピンセットでショートしてみただけですので簡単です。
片方が出力端子で、もう片方が入力端子ですからショートによる破損の恐れもありません・・・。
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<回路図編>
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今回試作したPTT回路の回路図を【図3】に示します。
【図3】
あくまでも市販のUSB−9Pin変換ケーブルを用いた場合の一例です。
パソコン本体に9Pin COM ポートがあって、それをそのまま採用する場合には回路の変更が必要です。
通常RS−232Cは規格として最大で±15Vまでの範囲でレベル変化しますので、LEDの定格電流を超えない範囲で
輝度を決める電流制限抵抗器の数値を計算し直して設定するか、電圧を気にしないで9PinでもUSBからの変換後の
9Pinでも使えるようにするためには定電圧ツェナーダイオードなどを用いて、ひと工夫しておく必要があります。
しかし、今回は極力部品点数を抑え単純に動作させることを考慮しましたので、多少強引な部分もあります。
(注意)---------------------------------------------------------------------------------------------
eQSO RF Gateway を実行していない状態で、この回路を接続すると、LED1(赤色)が点灯したままの初期状態となって
いますが【図2】のウィンドウで初期設定を済ませておいたeQSO RF Gateway を実行すでば、LED1(赤色)は消灯します。
またeQSO RF Gateway を実行中に【図2】のウィンドウを開いている時は Com Port Keying で選ばれている RTS 信号
レベルは Invert Voltage の選択の有無に関わらず初期設定値が出力されるようです。
従いまして、この回路図と同じものを接続した状態で、もしこの操作画面ウィンドウを開いた場合でもLED1(赤色)が点
灯しますが、異常ではありません。このウィンドウを閉じれば消灯します。
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<動作原理の説明編>
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@ 待機状態
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まずは待機状態での回路動作の様子を【図4】に示します。
ここで待機状態とは、eQSOルームの中で誰も通話送信していない状態を示します。
【図4】
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A 通話受信状態
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次に通話受信状態での回路動作の様子を【図5】に示します。
ここで通話受信状態とは、eQSOルームの中で誰かが通話送信していて、それを受信している状態を示します。
【図5】
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ここが少し悩んだ部分ですが、購入した高価なスイッチに内蔵されていたLEDがアノード・コモン接続されているために、
LED駆動の自由度が制限され、困りました!
結局、GNDからダイオードを通して点灯させることを思いつきました。
その代わり、ダイオードの順方向電圧分(約0.7V)が食われてしまうため、電流制限抵抗を小さめに設定しています。
このLEDの順方向電圧は高輝度LEDのため、結構高い電圧(定格:3.5V)だったため、100オームで約20mAを流
しています。 考慮する電圧降下=6.3V(RTC電圧)−3.5V(Vf of LED1)−0.7V(Vf of D2)≒2.1V
LED1に流す電流=2.1V/100Ω≒21mA
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【検証項目】
(検証済):もし、この通話受信状態の時にスイッチ(SW1)をONしても、送信状態にはなりません。
(未検証):但し、このままONを保った状態で通話が完了して待機状態へ移行する瞬間にどんな動作を
するかは未確認です。
恐らく、そのまま相手局がスタンバイした瞬間に自局が送信状態へ移行すると考えられます。
つまり、通話受信中にPTTを押しておけば、相手局がスタンバイした瞬間に自動的に送信
状態になる、「返信予約 PTT」的な使い方が出来るかも知れません。
運用を始めれば直ぐに検証できる内容なので、追ってこのレポート部分を改訂します。
(あまり意味無いけど・・・もし、こんな動作すればモービル運用には使えるかも・・・)
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B 通話送信状態
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最後に通話送信状態での回路動作の様子を【図6】に示します。
ここで通話送信状態とは、PTTスイッチを操作して eQSOルームで自局が送信している状態を示します。
【図6】
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<応用編>
(第2版:2009/05/10 で追記)
今回は部品点数を抑え極力単純な回路で構成したが、スタンバイ、受信、送信の3つの状態をLEDで表現できている
ということは、論理的な付加回路と3個(3色)のLEDで表現することも可能である。
使えば、スタンバイ状態 [STAND-BY] を●緑色、受信状態 [RX] を●黄色、送信状態 [TX} を●赤色などにして視認性
向上を更に上げることもできる。
●緑:誰も送信していないから、送信しても大丈夫な青信号だよ!
●黄:誰かが送信中だから、QSOの内容を注意して聞いてみようね!
●赤:自局が送信中だから、長話ししないように気をつけて交信しましょう!
なんていう定義も面白いかもしれない。
ソフトに頼らないTXタイマー機能(カウントダウン表示と強制OFF動作)を追加しても良い。
などなど、考え出したらまだまだ応用できると考えています。
いずれも私のようにカーモバイル運用において安全な運用を目的として考えたことなので、単にスイッチの追加だけ
でも十分に便利になると思います。
(モバイルでゲートウェイ局っていうのは例が無いかも知れないけど・・・今度、eQSO Forumで 相談してみようかなと
考えています。私はスケルチに連動してPTTを制御するロボット動作に加えシスオペもその制御に加わっても良いと
解釈しています。今日、UK の yahooアカウントで、eQSO Forumに参加希望をオーナーさんに申請したところです。
ディスカッションの場で単にクライアントのPTT制御目的で「クライアントソフトにも COM制御機能があれば嬉しい」
っていう発言をしてみたいと思います。
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<本家 eQSO Forum の FAQ からの考察>
(第3版:2009/05/11 で追記)
本日は早速 eQSO Forum のメンバーに登録されたので、発言する前に過去の FAQ (良くある質問)を一通り読んでみ
ました。その結果、 eQSO クライアント のPTT操作に関しては意図してロック機能が無いことが分かりました。
また、eQSO Gateway に関しても、あくまでも RF Gateway 運用が前提であり、クライアント的な RF を通さない運用手段
に関する意見交換は皆無でした。
従って、例えば WiRESでいう Smart WiRES や どこでもWiRES 的な用途での使用は eQSO では論議されていません。
・・・とは言え、こんな使い方は禁止!のような注意事項の記載はありませんので、eQSO RF Gateway であれば、ちゃん
と Gateway を構築した上で、シスオペによる管理的なPTT操作であれば問題ないと勝手に解釈し、また eQSO クライア
ントにおいても、他の手段でのPTT外部制御の工夫は、まったく問題ないと考えます。
せっかく UK のアカウント取得と eQSO Forumへの参加まで準備したので、上記考察については追って確認してみたいと
思います。
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