SCHEDA VIVAL METEO / FAX

by ik3max, Gianpietro e iw3fze, Piergiorgio

Presentazione         Descrizione          Schema elettrico          Indirizzamento

PRESENTAZIONE

Caratteristica essenziale di questa scheda è la possibilità di convertire il segnale FAX da analogico a digitale con 256 livelli di grigio ed in più essa potrà essere alloggiata direttamente su bus AT compatibile con il vantaggio di prelevare tutte le alimentazioni necessarie dal connettore del computer stesso. Il solo collegamento con l'esterno risulta essere quello che porta il segnale di bassa frequenza dal ricevitore. La definizione che può raggiungere questa scheda dipende dal programma utilizzato e dal tipo di integrato convertitore montato. Infatti al suo interno è possibile montare un integrato ADC0804 (U13) o in alternativa LTC1099 (U5) senza fare modifiche. Questi integrati sono tutti e due dei convertitori analogico digitale (A/D converter) che però differiscono oltre che per il prezzo e la loro reperibilità anche per il tempo di acquisizione e conversione dati. Montando l'integrato LTC1099 è possibile eseguire una lettura fino a circa 2.5microsec., mentre il più modesto ADC0804 esegue una lettura ogni 100microsec. In termini pratici ipotizzando di ricevere una trasmissione METEOSAT la cui immagine è caratterizzata da 800 punti per linea e da 800 linee, trasmesse alla velocità di 240 linee/minuto si deduce che una riga è trasmessa in 0.25sec. Di conseguenza per leggere un pixel alla definizione standard di 800 punti per riga, si dovrà poter eseguire una lettura ogni 312.5microsec. Come si vede l'ADC0804 è più che sufficiente per la maggioranza dei casi, però per ridurre l'errore di lettura del tono di grigio, specie dove nell'immagine passa istantaneamente da un nero ad un bianco o viceversa, si tende a raddoppiare i punti di lettura per riga (pixel), passando in questo caso da 800 a 1.600 -2.400 pixel, cioè una lettura ogni 156.2microsec→104.2microsec. A queste velocità usando l'ADC0804 e' evidente che siamo ai limiti dell'utilizzo, quindi specialmente in previsione di sviluppi futuri, abbiamo pensato di prevedere la possibilità di montare un'altro integrato (LTC1099), che in teoria può leggere fino a 400.000 punti per riga. Quindi nel caso si presenti la necessità di ricevere trasmissioni ad alta definizione, con questa scheda lo si può agevolmente fare senza problemi di limitazioni, specie sulla velocità di acquisizione dati. Tutte queste considerazioni però sono in stretta relazione al programma che si intende utilizzare e di conseguenza alla frequenza di lettura dati che il software può eseguire, perciò a nulla può valere tentare di aumentare la velocità di lettura quando il software impiegato non ha tale possibilità. Altra particolarità molto importante di questa scheda, è quella di potersi adattare ad un buon numero di programmi FAX attualmente reperibili sul mercato, personalmente abbiamo ottenuto ottimi risultati impiegando il JVFAX, settando l'indirizzo dati della scheda a $200 (esadecimale). Abbiamo provato anche l'ormai classico WEATHERFAX su indirizzo $387 e sostanzialmente anche questo funzionava abbastanza bene anche se per la sua struttura, richiede i segnali di start e stop manuali o hardware non essendo questi implementati via software. In sostanza questa scheda può funzionare con programmi che siano previsti per una lettura dati d'ingresso ad 8 bit con accesso da parallela o bus.

DESCRIZIONE

La scheda, a doppia faccia, misura cm 16 per 10 ed è provvista di connettore per slot standard. La disposizione dei componenti è razionale e non troppo sacrificata. Esiste, come abbiamo già visto in precedenza, la possibilità di un eventuale upgrade per quello che riguarda il convertitore A/D e la scheda può essere settata in modo da essere comandata, per ciò che riguarda i livelli di ingresso del segnale, sia dal retro del computer che da un comodo "scatolino" remoto. A questo proposito sul retro della scheda è previsto un connettore d'ingresso tipo seriale a 9 pin al quale arrivano tutte le connessioni necessarie da portare all'esterno e all'interno. La scelta fra controlli interni od esterni e la configurazione della scheda si effettuano per mezzo dei jumper previsti sullo stampato. Gli eventuali controlli esterni saranno veramente pochi: selettore AM-FM, livello AM, livello FM ed un led indicatore di overflow.

Schema elettrico

All'ingresso troviamo un primo stadio demodulatore AM (U2); dopo che il livello del segnale è stato adattato mediante il trimmer R62 e l'amplificatore U2A, si entra in uno stadio raddrizzatore a doppia semionda composto dagli operazionali U2B e U2C ed infine si termina con un adattatore di offset (U2D). Parallelamente allo stadio AM, abbiamo un demodulatore FM in cui il segnale entra in uno stadio squadratore (U1A - U1B), il quale amplifica e squadra il segnale BF prima di entrare nello stadio modulatore d'ampiezza PWM (U1C), nel quale le onde del segnale BF vengono variate in larghezza a seconda della frequenza d'ingresso, in uscita troviamo un altro stadio adattatore di offset (U1D) come nel demodulatore AM e il trimmer R61 che adatta il livello di deviazione del segnale FM ricevuto prima di entrare in un filtro BF (U3A/B) nel quale viene pulito ed estratto il segnale demodulato. Noterete che è stato omesso lo stadio di de-enfasi con il solito stadio integratore, infatti per ovviare agli inconvenienti di poca nitidezza che si riscontrano nelle foto ricevute, dovute all'effetto di integrazione del segnale nello stadio di de-enfasi, si è preferito mettere un filtro BF con banda passante da 0 a 1300Hz, in modo che esso funga da stadio integratore ma solo per le frequenze oltre i 1300Hz, lasciando così inalterato e senza distorsioni il segnale che porta le informazioni necessarie alla foto. In uscita dei due stadi demodulatori possiamo selezionare il modo AM/FM tramite un deviatore posto sul frontalino della scheda. Dopo di che il segnale entra in un filtro BF (U4/A-B-C-D) che costituisce un efficace blocco a tutti quei segnali spuri di interferenza che possono essere presenti in ricezione o come prodotto di demodulazione. Anche questo filtro ha le stesse caratteristiche di quello precedente, banda da 0 a 1300Hz però l'attenuazione fuori banda è molto più marcata. Usciti dal filtro BF entriamo a questo punto nel cuore del sistema: la conversione analogico digitale effettuata dall'integrato U5 o in alternativa da U13. (ATTENZIONE : anche se sulla scheda ci sono due zoccoli non commettere l'errore di montare tutti e due gli integrati contemporaneamente). Questo integrato converte il segnale analogico all'ingresso in un segnale digitale ad 8 bit equivalente perciò a 256 livelli. Fate attenzione che questo segnale in uscita è collegato direttamente al bus dati del computer in configurazione tri-state, ciò vuol dire che se tentate di andare a vedere il segnale in uscita con un oscilloscopio, non solo non riuscirete a vedere niente ma sarà sicuramente di scarso aiuto alla salute del vostro computer nel caso provochiate accidentalmente un corto con la sonda. Il motivo della "non lettura" è presto detto: il dato in uscita dal convertitore è presente solo per un brevissimo istante e cioè solo quando c'è la coincidenza dei segnali read ed enable all'indirizzo impostato sulla scheda, per tutto il resto del tempo poi, l'uscita rimane isolata e illeggibile. Per finire, ecco lo stadio di indirizzamento dati che permette la lettura del valore digitale all'interno del PC e contemporaneamente dà la frequenza di lettura. Esso è composto dagli integrati U10 e U12. Questi non sono altro che dei comparatori in serie, che in coincidenza dell'indirizzo scelto mediante ponticelli all'interno della scheda ed in presenza dei segnali read ed enable generano un impulso verso zero che và a comandare il convertitore analogico digitale facendo presentare il dato in uscita togliendolo dallo stato di isolamento.

INDIRIZZAMENTO

E' doveroso a questo punto spendere qualche parola sull'indirizzamento della scheda, in modo da poterla settare senza inconvenienti. L'indirizzamento và da un minimo di $000 a un massimo di $3FF ($ = valore in esadecimale). Guardando lo schema elettrico si può notare che ci sono dei jumper (P13→P27), che sono siglati in associazione al loro valore in esadecimale e possono essere raggruppati nel seguente modo:

    N°JUMP

Dalla tabella si nota che i jumper sono divisi in 3 gruppi a seconda del peso loro assegnato: 

P18 - P17 (peso: 10² )

P16 - P15 - P14 - P13 (peso: 10¹ )

P19 - P27 - P20  (peso: 10⁰) 

A titolo di esempio facendo riferimento alla tabella, vediamo come si può indirizzare correttamente la scheda: 

INDIRIZZO = 200$

N° JUMP DA CHIUDERE / PESO $   →   P18 / 200   →   P20 /  000

INDIRIZZO = 300$

N° JUMP DA CHIUDERE / PESO $   →   P18 / 200   →   P17 / 100   →   P20 / 000

Bisogna prestare attenzione ad indirizzare la scheda su un indirizzo che non sia utilizzato dallo stesso computer per suo conto, come ad esempio l'hard disk a 1F0-1F8 o il coprocessore matematico a 0F0-0FF. ecc. Noi consigliamo di indirizzare la scheda entro i seguenti indirizzi:

• 200→ 207$ area dedicata al joystik

• 300→ 31F$ area dedicata alla prototype card, scheda di test e prova fornita dall'IBM e quasi mai presente nei computers

C'è da dire inoltre che, siccome non tutti i computers sono uguali, operando con il programma JVFAX all'indirizzo 200$ in qualche caso il computer si rifiutava di leggere i dati della scheda. In questi casi di solito si tratta di conflitti di indirizzamento perciò è sufficiente provare a reindirizzare all'indirizzo 300$ (normalmente libero) così che il tutto riprende a funzionare senza problemi. Evidentemente in questi casi il computer al suo interno usava l'indirizzo 200$ a proprio uso e consumo, andando in conflitto quando interveniva la nostra scheda che tentava di fargli leggere i dati, quindi è da tenere presente che non sempre i computers rispondono allo stesso modo e nel caso sorgessero dei problemi, è meglio cambiare indirizzo, o se vi è possibile provare a montare la scheda su un'altro computer, comunque diverso dal vostro, in modo da verificare se siete incappati nello stesso problema.