显示标签为“寻星仪”的博文。显示所有博文
显示标签为“寻星仪”的博文。显示所有博文

2011年8月16日星期二

便携式一体化寻星仪制作全记录


将2.5寸高清液晶显示屏、寻星快捷的频谱仪、低门限的可快速盲扫的微型卫星电视接收机、高容量的锂电池组,全部组合在一个小型仪用塑料壳内,使寻星活动变得更便捷,更容易。制作的寻星仪体积为195×120÷50㎜,质量仅为680克,配用中等容量的锂电池组(10.8V 1.5AH)可工作100分钟左右。

 寻星仪部件的选择与组合时的改动

 1、液晶显示屏的选用。从节省电池耗电角度出发,寻星仪宜选用2.5~4雨范围的液晶屏作显示,但目前二手市场上的2.5~4寸屏其分辨率仅在6~10万像素范围,其显示图像十分粗糙,对微小数据辨认困难。本文选用的是正泰电子厂生产的ZT025SG2.5寸液晶监视器。该显示器虽小,但却是一个完整的产品。外壳上设置有电源开关、亮度、色度、音量控制器,有音频功放电路和内置1.2寸高灵敏度扬声器,厂房给出了我们十分关心的分辨率参数为882×228≈20.1万像素,这是一种在水平方向分辨率很高的2.5寸显示屏,十分适合制作寻星仪的显示器。为了证实厂家提供的参数的可靠性,我采用50倍显微镜对该屏像素进行考证,其结果为:在该屏50㎜宽的水平方向上共有300组由红绿兰组成的三基色点阵,共计900个单像素,在垂直方向38㎜高范围内有228个像素,实测总像素为900×228≈20.5万像素。这是一种价真货实的2.5寸高质屏。我用这种方法测定某些二手商号称50万像素的4寸屏时,其总像素不足10万,这些屏是用来制作手持式游戏机用的。我在3年前购置的一款3CCD摄像机花了近万元,其上边的2.5寸屏经实测也只有600×234≈14万像素。在制作本文的寻星仪时,只需将2.5寸监视器的底座取掉就很容易固定在已有显示框的塑料机壳上,然后接通电源,输入音视频后,将声音开到最大。将色度、亮度开到自己喜爱的位置后待组合用。该2.5寸屏十分省电,厂家给出的数据为≤4.5w,但实测为:11V时为0.15A,仅为1.65w。实测电压范围为9.5V~12.5V,是一款十分难得而又完美的显示屏。

 2、采用中大黑金刚的微型机。配置为主机、遥控器、开关电源型适配器。笔者几经选择而最终选定该款微型机的理由是:该机具有5~13V(实测)的超宽工作电压和无需设置的盲扫功能,其耗电实测在H极化时为11V 0.48A,耗电约5.3W,该机的工作性能已在《卫星电视与宽带多媒体》和《电子报》上有多篇文章介绍。该机作寻星仪组合时,将主板从原机壳中取出,其主板比同洲等微型机的尺寸大一些,其尺寸为75×107㎜,这会给制作寻星仪所选购机壳尺寸带来些困难,寻星仪的尺寸会因此而偏大。在组合寻星仪时需要将接驳在主板上的长条型控制指示电路板的排线加长,以适合在寻星仪上安排位置。

 3、采用DSA6195频谱寻星仪参予组合。该频谱仪组合寻星仪时,其电源及其它电路需作较大的改动,由于寻星仪组合后,其极化电压切换,22KHZ开关全部共用卫星接收机中的设置,故原频谱仪中的18V供电电路,18/13V极化电压开关,22K切换开关,七位场强发光二极管及相关电路全部拆除,仅保留频谱图形成电路。经改动后实测在11V时电流仅0.2A,电压范围12.5~9.5V可稳定工作。从铝合金壳拆出的频谱仪主板,有关该频谱仪的原理,笔者在《卫星电视与宽带多媒体》上普有文章介绍。

 4、锂电池的选用:在充电电池中锂电池具有体积小,容量大的特点而适合制作寻星使用,在邮购市场上有很多二手锂电池供选购,但要买到容量较足的锂电却不容易。我特别留意邮购广告中对锂电“全新”或“厂家积压”的描述,这些锂电大多数容量是充足的。这里介绍几款适合本文寻星仪使用的锂电池组:一种加拿大产,采用三节18650锂电组合的最高电压12.6V 2.2AH,内部有充放电保护电路的大容量锂电池组。其体积为80×61×22㎜,体积可缩小为76×61×22㎜,供本文介绍的机壳电池仓中使用。这是一款最优质的锂电,但缺点是内部充放电路易损坏。由三块韩国产的MP4电池组合成的1.3AH 11.1V锂电池组,虽标称容量不大,但实测容量相符,质量好。组合后体积为76×68×20㎜。一款韩国产聚合物锂电池,型号为LPCS496067,单片电压3.7V实测容量在1.6AH~1.85AH范围。使用在本文寻星仪时,采用三片组成11.1V,体积仅为67×60×14㎜。每片自带充放电保护电路,是一款自制寻星仪的首选电池。

 5、制作寻星仪的一种塑料仪用机壳。在四月的北京展会期间,意外在中关村发现这种非常适合制作寻星仪的外壳。后来从卫星网站上知道,很多卫视烧友都是用这种相同的外壳来制作寻星仪的。该壳体积为195×120×50㎜,体积是稍大了一点,但机壳厚度却有2~3㎜厚,十分牢固。且面板上已有一个61×44㎜的长方形显示窗孔,可容2.5~3寸液晶屏的安装。电池仓是独立的,设置有电池盖,适合多节电池换用,机壳上盖除有显示窗口外,其下方还有一长条孔和两个对称的椭圆孔,与主板相连的长条型控制显示板适合固定在长条孔的水平中心线上,并在频道上下键端打出与两键对应的两个φ4键孔,其余电池显示和频道锁定两发光管以及遥控窗均在原长条孔中露出,不必另开孔,然后根据自己的喜爱在这个方框位置设计一张大面积铭牌,将多余的孔覆盖这个铭牌制作非常简单,先在电脑写字板界面上将电池指示灯、信号锁定灯、遥控窗以及频道上下键5个点定位,并用英文或中文标出5个定位点的名称,余下的大面积空白处设计出简单的商标,然后用照片纸打印下来,并按面板上的框位剪裁好打印的标牌,最后拿到相馆去作双面复膜。这样处理后的标牌增加了透明度以及防水性。用油性双面胶贴在上盖的设计位置上,这个制作的频谱仪就像模像样了。另外塑料盒下盖右边已有一个9×12㎜的孔,可利用装上充电插座,左边有一个8×15㎜的长条孔,可用来安装电源开关或电视、频谱切换开关。在上盖上方左右侧还应开φ2㎜直径的群孔,以帮助寻星仪散热和内部扬声器传出声音用,寻星仪左右两边的效果,寻星仪底部散热孔和电池仓的效果,上述所讲的散热群孔一定要打得正规,否则寻星仪外观十分难看。常用的方法是采用先划线或贴座标纸打孔的方法,但打出的孔都不会令人满意。最好的办法是找一块原音箱上的喇叭罩,它们多数是由冲床压的小圆孔组成,将它们剪一小块用小螺钉固定在需要打散热孔的部位,然后可根据自己的喜爱打出各种排列的群孔是绝对令人满意的。

 自制一体化寻星仪的两种组合方式

 1、仅用液晶屏和卫星接收机组合的寻星仪:该寻星仪结构非常简单,多数卫视烧友一直沿用接收机和电视机来进行寻星活动,每种组合只是将接收机、电视小型化后加上电池供电,使调星更方便快捷。中频信号进入接收机后,其输出直接到液晶显示屏,由于液晶显示屏功放是单路,故接收机两声道均通过150Ω电阻后合并为一路供液晶显示器音功放使用,13V电源输入经隔直二极管VD向12.6V锂电池充电或向接收机供电。寻星时,可用遥控板调出预置的频道信息,并根据信息界面上的场强和质量条以及频道锁定灯来寻找需要的卫星。这种组合是将接收机的音视频直接显示屏,故原卫星机上的一个视频和两个音频输出莲花座需从主板上取下不用,减少寻星仪外壳上的开孔数量。

 利用市售的一种小型塑料壳组装的寻星仪,其体积为16㎝×11㎝×4㎝,质量仅为420克,机顶部插接件,依次为13V直流输入座,电源开关,中频输入F座。机内部布局。该机采用10.8V 1350MAH锂电池供电,可连续工作2小时。

 2、在上述组合形式上再加装频谱仪。由于增加了频谱仪,故中频输入经二功分分别进入接收机和频谱仪,进入频谱仪的中频信号是经电容器C隔直,其极化电压、22KHZ等切换方式全部由接收机提供,显示器的视频由K2选择提供,当选择频谱图时,K3与K2同步同时向频谱主板提供12V的工作电压。在显示频谱图时,由于音视频输出的空置状态,故可向外置显示器提供卫星节目的音频视频信号。因此原卫星接收机主板上的三个音视频莲花座保留,并在寻星仪机壳顶部相应位置开三个φ9㎜孔,以使音视频输出座外露。

 寻星仪各组件工作电压范围及耗电测试

 标称10.8V锂电池组在高、中、低三个电压点上实测的寻星仪三个主要部件的耗电量。我们取11V为平均耗电电压,那么2.5寸屏+接收机+频谱仪方案耗电为0.15A+0.48A+0.2A=0.83A。

 几种容量的锂电池和寻星仪工作时间的关系。

 两种方案的寻星仪配不同容量的锂电池将会有不同的工作时间。由于寻星仪整体十分省电,故采用1.2AH最低容量配置时,两种寻星仪方案的寻星仪仍能工作114分钟和86分钟。

 原12V开关电源适配器改为13V的方法

 小心拆开原开关电源外壳,在光耦位置找到精密稳压IC431。将上偏置22KΩ电阻断开后串入1KΩ电池即可使输出为13V。该电压改为13V后,除可以供寻星仪工作外还可以使寻星仪内部锂电池充足电,该电源适配器的最大电流为2A,是一款适合锂电快速充电的高质量开关电源。

 带频谱仪寻星仪的使用方法

 首先将天线转到所需卫星的大概方向,然后利用寻星仪的频谱档便很快找到这个方向上的其中一颗星,然后将卫星仪转向卫星接收档,启动盲扫功能,根据盲扫到的信号便可确定该星的经度。然后以该星为对照星,谅能很快地利用频谱档找到需要的卫星。找到的76.5°E卫星KU段V极化频谱图,如需要收视该星的所有信号,可将寻星仪转换到卫星电视接收档,长按遥控器上的“信息”键约5秒,会在屏上出现“确定恢复默认设置”的提标,选择确定并按遥控器上的“确定”键后,盲扫功能即启动。这时按遥控器上“菜单”键,出现“卫星设备”界面,在该界面上选择“新增卫星”,并按遥控器“确定”键,出现“新增卫星”界面。在该界面上完成设置后按“退出”键,出现保存“提示选择”确认后菜单又返回“卫星设置”界面,然后选择“自动搜索”并“确定”,出现“自动搜索”界面,选择好新卫星1和搜索范围后,“确认”搜索即出现“搜索中”界面,接收机会依次盲扫V和H极化全程并自动保存搜索范围内的所有卫星电视广播信号,搜索完后出现“搜索结束”提示。按“确认”键后界面即退出,即可收视该星的信号。由于快速搜索中会漏掉部分卫星信号,可通过多次搜索来弥补这些漏掉的信号。也可用手动方式输入参数来搜索到这些电视信号。