ＡＢＳの開発（第一、第二世代） ポートON/OFFによるCI-V出力の評価Ver 2.1 '15/02/16 FL-7000の遠隔操作のためABSを機能強化（PIC16F1936）Ver 2.0 '14/12/12 自動バンド切換器 Ver.1.0 '14/07/14 All rights reserved JA3OOK 中村 利和 アマチュア無線局の遠隔操作について書き、そしてアンテナを自動的に切り替える機器（ＡＢＳ） を開発したことを書きましたが、ここではそのＡＢＳの製作について書きます。 ★KENWOOD PC COMMAND やICOM CI-V、YAESU BAND DATA を知っている方、およびＡＢＳ開発の経 緯に興味が無い方はここを飛ばして最新のＡＢＳを参照してください。 １．ＡＢＳ（自動バンド切替機）のハードウエアとプログラミング ・ＡＢＳはＫＥＮＷＯＯＤ ＴＳ−５９０のＲＳ−２３２Ｃ端子から出ている信号を受信して 周波数情報を読み取り、周波数に対応したアンテナ切替リレーを駆動する機器。 ・ＴＳ−５９０が出す信号の意味はＫＥＮＷＯＯＤ発行の参考資料５｢TS-590_pc_command_j.pdf｣ に書かれている。 ・ＲＳ−２３２Ｃの送受のプログラミングについては特に、あたるはさんの記事（参考資料３） 割込については木村繁裕さんの記事（参考資料２）が役立った。 ・ＪＧ７ＥＨＭさん製作のＡＴＣ（参考資料６ IC-PW1用周波数同期装置）の実物を入手でき、 実際にＴＳ−５９０に接続し動作させ、さらには５９０の代わりにＰＣに接続しシミュレー ションして信号を観測できたことは、本機のプログラミングとデバッグに大いに役立った。 大いに感謝しています。 ・ＡＢＳのハードウエア回路図は次のとおり。 （FL-7000を制御対象に加えた時点で４項のH/Wに変わっている）） 回路図記載省略（PIC16F88を使用） ・ＡＢＳプログラムの要点。 ＫＥＮＷＯＯＤとの通信の順序は ＡＢＳから問いかけ → ＫＥＮＷＯＯＤが応答。 ＡＢＳからの問いかけはＭＣＵの割込機能を利用し、１〜２秒程度の一定間隔で行う。 ＫＥＮＷＯＯＤからの応答を一文字ごと解析し周波数を読み解く。 読み解いたバンドに該当するポートをＯＮ、他をＯＦＦにする。 これの繰り返し。 ・プログラミング技巧の要点は処理速度優先、メモリー使用量は多くてもよし。 メモリー使用量は次のとおり。（v3.0） 余裕がまだまだある。
・ここで処理速度の検証。
RS-232Cの速度は9600bps。１文字当たり10ビット。だから1.04ms/文字。
１文字ごとに行う処理はバンドが確定した文字を処理する場合が一番多くなりC命令で
８命令くらいなので、計算する上で９C命令と推測しておく。
Cの1命令が平均で機械語4命令で実行されると推測すると、9×4＝36。受信１文字当たり
36機械語命令で実行されている。。
本機は発振周波数が20MHｚであるので１周期（１クロック）が0.05μs。１機械語命令は
4クロックで実行される（参考資料６ page149）ので、0.05μs×4＝0.2μs/機械語命令。
36機械語命令×0.2μs＝7.2μs。つまり受信１文字当たり最大7.2μsで処理している。
この7.2μsと最初の行の1.04msと比べると1/144であり、余裕率１４４倍で処理していると
推測できる。
これは推測に推測を重ねた計算！
・ＡＢＳからの問いかけ間隔１〜２秒の妥当性
ついでに推測に推測を重ねた計算をさらにやってみる。
問いかけるコマンドは IF; 3文字、返ってくるIF情報の文字数は38文字。（参考資料５）
往復に要する時間は (3文字＋38文字)*10ビット/9600bps＝42.7ms これに590とABSの処理
時間を各1msとすると合計45ms。従って、問い合わせ間隔は1s以上もあれば十分な余裕と思
える。
運用面から見ても、バンドを切り替えてから最大１〜２s程度の遅れでアンテナが切り替
わっても不便に思わないであろう。
２．ストップビット数 one or two stop bits
・ＴＳ−５９０との通信条件でストップビットは、4800bpsでは２、9600bps以上では１と規定
されている。（参考資料４の６７ページ）
・ＪＧ７ＥＨＭさんのＡＴＣ(Automatic Tracking Controoler V2.0)にならって、4800bpsで
通信したいが、PIC16F88のAUSART(UART)では １しかない。（参考資料７ page102）
かまわず実行してみたところＡＢＳからの送信し対してＴＳ−５９０からはエラーメッセー
ジ E;（通信エラー）しか帰ってこない。（なお、ＡＢＳ側の受信には異常を感じない）
・やむを得ず9600bpsで通信しているが問題は起こっていない。
・two stop bitsはPIC16F系ではできない。AUSARTを使わず全てプログラミングして送信すれば
実現できるかもしれないがやっていない。
３．開発機と本番機
・前述の回路図は本番用のハード。
・ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）を付けた開発用ハードが別にある。
ＲＳ−２３２Ｃから受信した文字をＬＣＤに表示してデバッグを助けている。
・開発機と本番機を分けたことで、ソフトのバージョンアップを時間を気にせずにでき、とて
も気楽。
ＬＣＤ駆動用にポートが必要なので、開発機で切り替えられるアンテナは最大５系統。
下側の小さい基盤が秋月のPIC16F88 CPUボードモジュールキット。
・開発機の回路図。
４．FL-7000の遠隔操作のためABSを機能強化(PIC16F88→PIC16F1936)
88での開発と運用が一段落したのでＡＢＳをバージョンアップした。その目的は
・FL-7000の遠隔操作のために
｢OPERATE SW｣をON/OFFする機能の追加
｢バンドデータ｣を出力する機能の追加
・LCDを差し込めば液晶に運用データやデバッグ情報を表示できるようにしておきたい
・出力が大きくなるので高周波の回り込み対策をしっかりとったH/Wにしておきたい
からである。
そのためにはポートが多い機種が必須であり28ピンのPIC16F1936を選択した。（ピン間のサイ
ズが1/10インチであることも目が悪くなりつつある私には必須であるとも思えた）
ＡＢＳのハードウエア回路図は次のとおり。
回路図記載省略（PIC16F19368を使用）
回路図についてのいくつかの補足説明。
・出力が大きくなるので高周波対策に力を入れた。
高周波が進入して来そうな個所にはLとCを入れた。ICOM CT-17 に施されている対策を
参考にしている。
回路図の太く黒い線は文字通り太い線での配線を意味している。同軸の外皮を使った。
☆この二つの対策で効果が出たようで、従来は本来点灯するはずのないＬＥＤ（ドライ
バーユニットの各リレーの駆動コイルにつながっているＬＥＤ）が点等する場合があ
ったが、全く点灯しなくなった。
・本番機でもMCLR（1ピン）によるリセットを可能にした。そのために33kΩでHighに吊って
いる。
・OPERATEとBAND DATTAをポートRC4、RC0〜RC3に出している。
・RA0〜RA5にLCDへの表示データを出している。開発機は使用しているが本番運用機ではLCD
を挿していない。理由はLCDサブボードの頻繁な抜き差しでLCDを接触不良にしてしまった
苦い経験があり、必要性が低いのに差したくない。
・CI-V出力をポートRB0に出している。AUSARTは使わずに、シリアル通信の約束事（ビット
の数、ビット間の時間間隔など）に合わせてプログラムでポートをON/OFFする方法である。
実験中であり、報告できるところまで来ていない。
→ポートON/OFFによるCI-V出力の評価
その後、この方法（プログラムでポートをON/OFFする方法）でもCI-VでPW1のバンド
を自動切換えできることは確認できた。
しかし開発時にオシロスコープを見ながら、シリアル信号の出力タイミングのプログ
ラム変数値を試行錯誤する必要がありとても手間がかかる。通信速度の設計変更にも
対応しずらいし、PIC変更時の再現性も低くなりそうである。
それで、AUSARTを２個装備するPIC18F25K22を探し出し、安価でもあり、これを利用
し開発し直した。第三世代のＡＢＳを参照。
プログラムのPIC16F88からPIC16F1936への移行はスムーズに進み、｢OPERATE SW｣をON/OFFする
ことや｢バンドデータ｣を出力することも難しいところはなかった。
・OPERATE SWのON/OFF
TS-590からRS-232Cで送られてくる信号の中にRIT情報があり、これに従ってポートRC4を
ON/OFFしている。
・バンドデータ
上記と同様に周波数情報に従ってA,B,C,Dに対応するポートRC0〜RC03をON/OFFしている。
周波数とA,B,C,Dの対応はFL-7000の遠隔操作に記述してある。
参考資料
１ ＫＥＮＷＯＯＤ TS-590 取扱説明書
２ ＫＥＮＷＯＯＤ TS-590 ＰＣコマンド集
３ ＪＧ７ＥＨＭ JG7EHMのHP→IC-PW1用周波数同期装置
４ ICOM CT-17 取扱説明書