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Midland Alan 48 old:commutatore canali digitale, cambio canali dal micro e visualizzazione diretta 120 canali

di Michele Basta

Premessa e motivazioni

Non è la prima volta che sulle pagine di CQ ven-gono ospitati articoli ri-guardanti questo appa-

rato CB; d’altronde si può ritenere

che l’Alan 48 sia uno degli appara-ti più diffusi e conosciuti tra gli ap-passionati della banda cittadina, in particolare tra gli amici autotraspor-tatori. Il suo predecessore, l’Alan 68, è

stato commercializzato fin dagli ini-zi degli anni ’80 e l’Alan 48, iden-tico in tutto tranne che per la ca-nalizzazione, nel corso degli anni è stato oggetto solo di qualche ri-tocco estetico, fino a qualche an-no fa quando è stato rimpiazzato dall’Alan 48 BSX che con il prece-dente modello ha in comune solo l’estetica.Probabilmente la longevità del ”48” è dovuta alla sua affidabilità, alla disponibilità dei ricambi necessari e alla possibilità di apportarvi del-le modifiche che hanno interessa-to sia gli stadi a bassa frequenza che quelli a radiofrequenza. Ma an-che le modifiche più “invasive” non hanno mai sfiorato l’idea di ren-dere più funzionale l’apparato dal punto di vista della praticità di uti-lizzo da parte dell’utente; questa esigenza si manifesta in particolar modo quando è presente la sche-da modifica canali che permette di espandere i canali disponibili dagli iniziali 40 a 120.Questa scheda aggiuntiva, i cui dettagli sono stati oggetto di un articolo pubblicato da questa rivi-sta sul numero di Ottobre 1989, è una delle innovazioni più apprezza-te dagli utenti di questo CB perché Fig. 1 - Basetta commutatore canali originale

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rende disponibili due ulteriori grup-pi di 40 canali oltre a quelli origina-ri. L’unico neo è che l’utilizzatore, per cambiare canale, deve agire sul commutatore a 40 posizioni e su un commutatore a levetta sup-plementare a tre posizioni che gli permette di selezionare uno dei tre gruppi disponibili per poter spazia-re tra i 120 canali complessivi; nul-la cambia per quanto riguarda la vi-

sualizzazione del display che conti-nua a mostrare solo le cifre da 1 a 40. È chiaramente intuibile che non si ha una percezione immediata del canale impegnato perché oltre a tener conto delle cifre visualizzate dal display bisogna tenere presente anche la posizione del commutato-re a tre vie per sapere su quale fre-quenza si sta operando.Dal mio punto di vista, sarebbe stato un bel passo in avanti po-ter visualizzare il numero del cana-le utilizzato in modo univoco, cioè individuare il canale e la frequenza impegnata esclusivamente in ba-se alle cifre visualizzate dal display (tenendo comunque conto di ave-re a disposizione solo due cifre) e poter effettuare il cambio canali tramite un unico comando, e non più due; inoltre, avere la possibilità di cambiare canale anche dal mi-cro, e non più esclusivamente dal commutatore posto sul frontalino

dell’apparato, sarebbe stata un’ul-teriore profonda innovazione per un apparato con oltre trent’anni di vita.L’ostacolo insormontabile per ap-portare queste migliorie funziona-li è rappresentato dalla presenza del commutatore canali a 40 posi-zioni utilizzato da questi apparati. Questo dispositivo elettromecca-nico svolge una duplice funzione: da un lato coordina l’accensione dei 14 segmenti del display a due cifre per la visualizzazione del nu-mero del canale utilizzato (1 ÷ 40), dall’altro genera la codifica a sei bit necessaria per il funzionamento del PLL. Nonostante questo apparato sia molto diffuso, prima o dopo la di-sponibilità dei ricambi viene meno ed è già da qualche anno che ci sono difficoltà nell’approvvigiona-mento dei commutatori canali a 40 posizioni, indispensabili per il cor-retto funzionamento di questo rice-trasmettitore CB.Queste sono, in linea di massima, le motivazioni che mi hanno spinto alla ricerca di un sistema alternativo all’utilizzo del commutatore canali a 40 posizioni dell’Alan 48.

L’ideaÈ importante sottolineare che, an-che se nel corso della descrizione di questa modifica continuerò a far riferimento all’Alan 48, tutto quan-to esposto è valido per tutti que-gli apparati CB (prodotti o no dalla Midland) accomunati dall’avere le seguenti caratteristiche: utilizzano il pll LC7120 ed hanno il display a due cifre e ad anodo comune; non li sto ad elencare perché sono pro-prio tanti, ma è sufficiente far riferi-mento alle istruzioni preparate per questo apparato per poterla appli-care a tutti gli altri. Già alcuni anni fa avevo preso in

Fig. 2 - Nuova basetta montata

Fig. 3 - Nuovo commutatore canali

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considerazione l’idea di sostitui-re il commutatore canali originale con un dispositivo basato sull’utiliz-zo di porte logiche digitali; in teoria l’idea era fattibile, ma ho rinuncia-to a quel progetto perché era di-

spendioso e richiedeva spazi non compatibili con quelli disponibili. Successivamente, ho avuto l’op-portunità di conoscere più da vici-no quegli straordinari componenti che vanno sotto il nome di “micro-

controllori” e si sono aperte nuo-ve prospettive anche per la realiz-zazione di quella vecchia idea; an-zi, man mano che procedevo nella sperimentazione di questi dispositi-vi, mi rendevo conto che quell’idea iniziale era ben poca cosa rispetto alle potenzialità che offre un micro-controllore, seppure appartenente alla fascia intermedia della famiglia ad 8 bit. In commercio c’è una vasta gam-ma di microcontrollori di diversi produttori. La mia scelta è caduta sui prodotti della Microchip perché ben supportati dal produttore e an-cor più perché la rete offre molte fonti d’informazioni e forum speci-fici che offrono un valido aiuto, in particolar modo a chi è alle prime armi. A seguito di varie esperien-ze fatte utilizzando questo compo-nente, mi sono reso conto che an-che un dispositivo di livello interme-dio, se adeguatamente program-mato, può svolgere dei compiti dif-ficilmente risolvibili con le classiche tecniche digitali. In una precedente realizzazione avevo solamente affrontato il pro-blema della visualizzazione dei 120 canali, limitandomi quindi a risolve-re una sola delle difficoltà funziona-li che viene messo in risalto dopo aver espanso i canali dell’appara-to, e a tale scopo ho utilizzato un microcontrollore a 18 pin in quan-to era sufficiente per gestire la sola cifra delle decine del display (l’altra cifra continuava ad essere gestita direttamente dal commutatore ca-nali). In questo nuovo progetto sarebbe stato necessario affidarsi ad un mi-crocontrollore più “dotato”, quanto meno provvisto di un maggior nu-mero di porte digitali e, considerate le potenzialità di questi dispositivi, era ovvio che a loro fosse affidato

Fig. 4 - Vista basetta da scollegare

Fig. 5 - Smontaggio basette

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il compito di svolgere tutte le fun-zioni richieste per limitare al massi-mo la componentistica necessaria e ridurre i costi al minimo indispen-sabile. Il microcontrollore rappre-senta il componente fondamentale; intanto, dovendo eliminare il com-mutatore originale, dovrà svolgere le funzioni base precedentemente svolte dal commutatore canali, cioè gestire l’accensione dei led del di-splay e creare la codifica per il pll, quindi implementare nell’apparato le nuove funzioni descritte prece-dentemente. Entrando più nel dettaglio, il selet-tore canali verrà sostituito da un generico commutatore rotativo del tipo Up/Down a due contatti che permetterà di spaziare in modo continuo, in un senso o nell’altro, tra i 120 canali disponibili come se fosse un unico gruppo in quanto, al momento opportuno, se presente la scheda espansione canali, ver-ranno selezionati automaticamente

i due gruppi di canali supplementari e la scansione avverrà a rotazione continua tra i canali disponibili. Anche la visualizzazione del canale utilizzato verrà radicalmente miglio-rata; senza stravolgere quelle che sono le regole di suddivisione delle frequenze adottate nel mondo CB e non dimenticando che abbiamo a disposizione solo due cifre, l’indi-cazione del canale impegnato sarà più immediata in quanto la nume-razione prevede l’utilizzo delle ci-fre da 1 a 80, per la parte alta dei canali, e da 1 a 40, alternate cicli-camente con il simbolo “--“, per la parte bassa dei canali, i cosiddetti “canali negativi”. In definitiva l’utiliz-zo dell’apparato diventa più “frien-dly” sia dal punto di vista pratico che estetico, il che non guasta. Essendoci liberati dai vincoli in-sormontabili imposti dalla presen-za del commutatore a 40 posizio-ni e avendo a disposizione un mi-crocontrollore a cui si possono far

svolgere le più svariate funzioni, ci si rende conto che il cambio cana-li, e non solo, non è più necessario che sia effettuato esclusivamen-te dal frontalino dell’apparato ma può anche essere effettuato, per esempio, dal microfono o, in ger-go, “portante”. Una prima possibilità ci potrebbe venire offerta dal fatto che molto spesso, grazie alle modifiche ap-portate, si potrebbe rendere dispo-nibile il pin RX della spina micro; in questa eventualità questo lo si po-trà collegare ad un pulsante posi-zionato sul micro che, per esem-pio, potrà essere utilizzato per l’ac-cesso diretto ad un canale priorita-rio (tipo il canale 5), per la commu-tazione ciclica tra il canale in uso ed il canale prioritario; per attivare, dove presente, lo “stacca modifi-che”, etc. Ho citato degli esempi ma in realtà tutti questi “software-optional” sono stati previsti per da-re un’ampia gamma di scelta per

Circuito stampato

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personalizzare la modifica in ba-se alle preferenze dell’utilizzatore e possono essere di volta in volta predefinite via software.Una modifica ancor più incisiva la si potrà ottenere sostituendo la spina micro originale con una a sei pin. In questo caso l’utente avrà la possi-bilità di usufruire di un massimo di tre pulsanti posizionati, eventual-mente, sul micro. In queste condizioni la gestione dei canali sarà possibile effettuarla completamente a distanza, senza utilizzare il commutatore; due pul-santi verranno utilizzati nella classi-ca funzione up/down con la scan-sione che verrà effettuata a due di-verse velocità, in un primo tempo più lentamente e successivamen-te più velocemente, mentre il terzo pulsante conserverà le prerogative precedentemente illustrate.Questa opportunità offerta dai co-mandi posti sul microfono risulta molto utile in particolar modo per

gli autisti dei TIR ormai costretti a ritrovarsi il vano CB molto al di so-pra della loro testa e costretti a te-nere il microfono penzoloni per po-ter essere pronti a rispondere al-la chiamata e, in più, poter como-damente cambiare canale senza scomporsi dalla guida.

RealizzazioneDefinita l’impostazione di massi-ma da dare alla modifica, a questo punto era necessario scegliere il ti-po di microcontrollore più idoneo; la mia prima scelta è caduta sul PIC16F876A, un dispositivo in con-tenitore a 28 pin DIL, di cui avevo già qualche discreta conoscenza. Le sue caratteristiche e la disponi-bilità di 22 porte di I/O mi facevano ritenere che potesse essere adatto allo scopo, dato che avevo previ-sto di gestire le due cifre del display in modalità multiplexer in modo da utilizzare al massimo nove porte di-gitali, invece di quattordici, esclusi-

vamente per il display.Ho preparato il circuito di prova su una bread-board e ho sviluppa-to il software utilizzando l’ambien-te MPLab, messo gratuitamente a disposizione dalla Microchip. Il programmatore utilizzato è stato il PicKit2 della stessa Microchip, economico e molto comodo per-ché permette di programmare, ali-mentare e testare direttamente il circuito in prova (ICSP) senza es-sere costretti a spostare continua-mente (come nei sistemi tradiziona-li) il microcontrollore dal program-matore al circuito di prova e vice-versa. Il linguaggio utilizzato è l’as-sembler in quanto non ho scelta, conosco un po’ solo quello. Dopo aver sviluppato il software che rispondeva in linea di massima alle richieste del progetto, ho rea-lizzato la prima basetta per poter-la testare direttamente all’interno dell’apparato. La realizzazione ed i test effettuati con il primo prototipo

Schema elettrico

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mi ha permesso di verificare alcuni malfunzionamenti; uno in particola-re mi ha convinto di rivedere com-pletamente l’algoritmo utilizzato: il ricevitore presentava un rumore di fondo ad un livello fisso indipen-dente sia dal volume che dall’inse-rimento dello squelch; in seguito al-le accurate verifiche effettuate arri-vavo alla conclusione che il rumore era generato dalla cattiva gestione software del pll.Considerati i problemi che mi si erano presentati, ho deciso di cambiare completamente il sistema di gestione del PLL e anche quel-lo del display che decidevo di ge-stire commutando in parallelo tutte e 14 le linee; ma per fare ciò c’era bisogno di più porte di I/O ed era da escludere la possibilità di utiliz-zare un microcontrollore in conteni-tore a 40 pin DIL in quanto troppo ingombrante per gli spazi disponi-bili, e tanto meno me la sentivo di utilizzare la tecnologia SMD. Dopo svariate ricerche ho deciso di uti-lizzare il PIC16F882, un microcon-trollore, anch’esso in contenitore a

28 pin DIL, dalle caratteristiche più che adeguate per le necessità del progetto; inoltre fornito di oscilla-tore interno con frequenza massi-ma, selezionabile via software, fino a 8 MHz. Questa particolare caratteristica mi permetteva di usufruire di ulteriori due porte di I/O, recuperando due porte non utilizzate dall’oscillatore esterno, e un’altra l’ho recupera-ta utilizzando il pin destinato al re-set esterno (non utilizzato) così da portare il numero totale delle porte di I/O disponibili a 25, il massimo possibile per un microcontrollore a 28 pin.Questo microcontrollore, per me nuovo in quanto era la prima vol-ta che lo utilizzavo, mi ha permes-so di sviluppare un software ido-neo a risolvere i problemi che si erano evidenziati nel primo tentati-vo; problemi non causati dal micro-controllore ma dal sistema di ge-stione utilizzato, in particolar modo del PLL. Inizialmente ho incontra-to qualche difficoltà in fase d’im-postazione perché, a differenza

del primo microcontrollore testa-to, quest’ultimo è caratterizzato da una varietà di periferiche molto più ampia che, se per un verso ren-de il dispositivo molto più versatile, dall’altro ne rende più complessa la gestione. Il nuovo prototipo, testa-to all’interno dell’apparato, ha da-to un esito completamente positivo da tutti i punti di vista e, seppure le connessioni al resto dell’appara-to fossero state effettuate in modo molto spartano, non ho riscontra-to, anche dopo un uso sostenu-to dell’apparato, anomalia di alcun genere.Infine era da decidere quale fosse la miglior soluzione per montare la modifica all’interno dell’apparato. Nell’Alan 48 di ultima generazione, la basetta del commutatore origi-nale è fissata a quella del display ad angolo retto mediante l’anco-raggio alle stesse saldature utilizza-te per i collegamenti; ad essa sono collegati i vari cavetti per le alimen-tazioni, per il collegamento al pll ed i vari dispositivi accessori; da es-sa si dipartono i collegamenti per il funzionamento del display. Ho rite-nuto che la miglior soluzione fosse quella di sostituire la vecchia baset-ta con una nuova che occupasse, al massimo, gli stessi spazi e che mantenesse invariata la struttura originale per semplificare il più pos-sibile le fasi di smontaggio e mon-taggio. Il risultato è quello visibile in figura (foto 2).La nuova basetta è fissata e colle-gata a quella del display allo stes-so modo di quella originale e di quest’ultima rispetta anche la se-quenza delle connessioni alla sche-da madre.

Schema elettricoLo schema elettrico di questa mo-difica è semplice ed essenziale.

Fig. 6 - Montaggio nuovo commutatore canali

Midland Alan 48 old

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La massima tensione applicabile a questa famiglia di microcontrollori è di 5,5 V anche se, come in que-sto caso, normalmente si adotta la tensione standard di 5 V che li ren-de compatibili con i dispositivi TTL. La basetta viene alimentata dal-la 12 V del CB, prelevata a valle dell’interruttore di accensione, e la tensione di 5 V necessaria ai dispo-sitivi viene ricavata tramite un clas-sico stabilizzatore di tensione inte-grato della famiglia UA78.. oppor-tunamente protetto. Ogni porta di I/O del microcontrollore è in grado di erogare/assorbire una corrente circa 25 mA, più che sufficiente per alimentare direttamente, tramite un resistore limitatore di corrente, le barrette led del display. L’unica attenzione particolare è stata posta nei riguardi della mo-dalità di attivazione della scheda modifica canali eventualmente pre-sente nell’apparato. In origine i due oscillatori contenuti in questa sche-da vengono selezionati dal com-mutatore a tre vie che alimenta l’uno o l’altro con la tensione a 12

V disponibile nell’apparato e con un assorbimento di pochi milliam-pere. L’attuale modifica, come det-to precedentemente, deve provve-dere autonomamente ad effettuare la stessa commutazione automati-camente, partendo però dalla ten-sione a 5 V disponibile sulle porte del microcontrollore; siccome non volevo stravolgere la modalità di at-tivazione dei due oscillatori, avevo la necessità di commutare una ten-sione a 12 V avendo a disposizione un circuito di comando a 5 V. L’idea della commutazione a relè non mi “garbava”, quella a bjt sa-rebbe stata arricchita di parecchi componenti e così alla fine ho de-ciso di utilizzare dei foto accoppia-tori che risolvono in modo sempli-ce ed efficace la traslazione di ten-sione in salita necessaria per ef-fettuare la commutazione dei due oscillatori della basetta; nell’utilizzo pratico ho avuto modo di verificare che la scelta fatta ha soddisfatto le mie aspettative anche perché non ci sono condizioni critiche che ne pregiudichino il funzionamento.

Il nuovo commutatore rotativo vie-ne collegato ai terminali contrasse-gnati UP/DOWN, e agli stessi ter-minali possono essere collegati gli eventuali pulsanti, aventi le stesse funzioni, posizionati sul micro. Il ter-zo pulsante, che svolge i compi-ti precedentemente descritti, viene collegato al terminale 5/45. Tutti gli ingressi sono stati dotati di opportuni condensatori di filtro per limitare gli eventuali effetti indeside-rati provocati dai rientri di rf. Smontaggio e montaggioLiberare l’apparato dai due gusci, scollegare l’altoparlante, sfilare i pomelli e smontare il frontalino, in modo da avere più spazio per dis-saldare agevolmente i cavetti che collegano la basetta commutatore canali alla scheda madre;NB: i colori indicati fanno riferimen-to a questo specifico apparato, in altri apparati i cavetti potrebbero essere di colore diverso.a) scollegare i tre cavetti che fan-

no capo alla piazzola di alimen-tazione (P69, P10 e P28) che verranno successivamente ri-collegati nella stessa sequenza (arancio, rosso, rosso);

b) scollegare i sei cavetti che colle-gano il PLL montato sulla sche-da madre;

c) scollegare il cavetto che fa capo a IS e quello collegato a P4 ed isolarli in quanto non verranno più utilizzati (rosso, blu);

d) scollegare i quattro cavetti che collegano i led TX ed AWI che verranno anch’essi successi-vamente ricollegati nella stessa sequenza (verde, nero, rosso, arancio);

e) liberare il commutatore canali dal frontalino, dissaldare e libe-rare la basetta commutatore ca-nali da quella del display;

Fig. 7 - Basetta display con fori

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f) montare il nuovo commutatore posizionando i terminali verso il basso per agevolare le opera-zioni di saldatura;

g) praticare due piccoli fori con una punta da trapano da 2,5 mm di diametro sulla basetta display per poterla fissare, suc-cessivamente, tramite due viti autofilettanti, allo chassis; in al-ternativa si può evitare di prati-care i fori e le basette si posso-no fissare senza problemi con due pezzetti di velcro adesivo;

h) avvicinare la nuova basetta a quella del display cercando di allineare i rispettivi punti di giun-zione e mantenendo un’angola-zione di 90 ° tra le due basette; consiglio di iniziare a saldare la piazzola centrale corrisponden-te a quella di alimentazione (la piazzola più estesa) e, accerta-tomi che gli altri punti di collega-mento sono correttamente alli-neati, continuerei a saldare tutti gli altri;

i) fissare le due basette allo chas-sis tramite le due viti autofilet-

tanti o con il velcro adesivo;j) con l’aiuto del disegno, posi-

zionare correttamente e salda-re i tre cavetti che facevano ca-po alla piazzola di alimentazione nella stessa sequenza con cui sono stati scollegati (arancio-9, rosso-8, rosso-7);

k) saldare i sei cavetti che collega-no il PLL come mostrato nel di-segno allegato; è sufficiente se-guire la sequenza dal primo al sesto, senza incrociare i colle-gamenti;

l) saldare i quattro cavetti che col-legano i due led nella stessa se-quenza con cui sono stati scol-legati (verde13, nero-12, ros-so-11, arancio-10);

m) collegare i cavetti provenienti dal nuovo commutatore canali al-le rispettive piazzole predispo-ste (17-19-18). Se si decidesse di utilizzare anche i pulsanti UP/DOWN, questi vanno collegati in parallelo ai contatti del commu-tatore rotativo;

n) se utilizzato, collegare il terzo pulsante alla piazzola contrasse-

Fig. 8 - Nuova basetta montata e collegata

gnata 5/45 (20-gnd); o) ci resta, se presente la sche-

da modifica canali, modificar-ne i collegamenti; scollegare (la-to commutatore a tre posizio-ni) i due cavetti che collegano quest’ultimo alla basetta canali (generalmente il rosso ed il ne-ro che selezionano la banda alta e quella bassa) e collegarli come mostrato nel disegno (16-15).

Schema collegamentiTerminati i collegamenti della nuo-va basetta, conviene effettuare un ulteriore controllo visivo per verifi-care che le connessioni siano sta-te effettuate correttamente, dopo di che si richiude l’apparato, si dà tensione e si prova la funzionalità sia delle modifiche apportate che dell’apparato nel suo complesso.All’accensione l’apparato si posi-ziona sul canale 5 (se non è stato diversamente programmato); se si ruota il commutatore in senso ora-rio, il numero del canale aumenta progressivamente in modo conti-nuo fino all’80; se si prosegue an-cora in senso orario passa al cana-le 1 “negativo” e prosegue fino al 40 “negativo”; in questa frazione di canali il numero visualizzato si alter-na ogni 6-7 secondi con il simbo-lo “--“. Ruotando ancora in senso orario ricomincia dall’1 e così via. Procedendo in senso antiorario la progressione dei canali procede in modo inverso.NB: si ricorda che la legislazione italiana in materia di apparecchia-ture ricetrasmittenti per la frequen-za dei 27 MHz consente l’utilizzo esclusivamente di apparati omolo-gati non modificati.Per maggiori dettagli funzionali è disponibile un filmato su link you-tube oppure con contatto tramte la redazione cqelett@tin.it. n

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