CAT интерфейс для трансивера Yaesu FT-900

Чтобы не крутить постоянно ручку валкодера на трансивере, а также для работы в цифровых модах — необходимо соединить трансивер с компьютером через CAT интерфейс.

CAT (Computer Aided Transceiver) — это устройство, используемое радиолюбителями для управления приемопередатчиком с использованием компьютера.

Такие устройства производятся различными компаниями и имеются в продаже, но вот цена на них начинается от нескольких тысяч рублей. Хотя на самом деле такое устройство представляет из себя обычный USB-UART мост (или RS-232 — UART, если нужна связь через COM-порт) с дополнительной небольшой обвязкой и может дополняться некоторыми дополнительными функциями.

Вот так выглядит один из вариантов «фирменного» CAT-интерфейса:
u5_link1 u5_link2
Здесь мы видим разъёмы для подключения к трансиверу, USB для подключения к компьютеру, и разъёмы аудио входа/выхода к звуковой карте. Мне, для начала, достаточно было простого обмена данными между трансивером и компьютером (затем при необходимости можно будет дополнить функции).
Нам понадобится обычный USB-UART адаптер. Например, такой:

cp2102-usb-uart_0

Или такой:
usb_uart

Используемый чип не важен:

  • Silicon Labs CP2102;
  • FTDI FT232RL;
  • Prolific PL2303;
  • или любой другой.

В принципе, этого уже достаточно. Можно просто подключить его в гнездо CAT трансивера и всё должно заработать (и работало у меня). Но я решил сделать гальваническую развязку интерфейса (так рекомендуют в Интернете для уменьшения количества шумов) и добавить светодиодов для индикации передачи данных.
Схема получилась очень простая:
cat_ft-900
Оптроны DA1, DA2 — PC817;
Транзисторы VT1, VT2 — BC547;
Светодиоды HL1, HL2, HL3 — любого цвета с номинальным током 10-20 мА;
Резисторы R1, R8 — 470 Ом;
Резисторы R2, R3, R5 — 1 кОм;
Резисторы R4, R6, R7 — 1 кОм (подбирается по необходимой яркости светодиодов).

Схема работает так:
При отсутствии сигналов на шине UART присутствует высокий уровень. Сигналы передаются низким уровнем.
Во время ожидания на выходе TX трансивера присутствует высокий уровень. Через резистор R1 ток поступает на светодиод в оптопаре DA1, транзистор открыт. Через него на RX в UART уходит высокий уровень с VCC. На TX UART также присутствует высокий уровень. Но вход оптопары DA2 включен через резистор R8 между TX и VCC, поэтому оптопара закрыта. RX сигнал CAT подтягивается к высокому уровню внутренним резистором трансивера. На базах транзисторов VT1 и VT2 присутствует высокий уровень, который их открывает. Транзисторы шунтируют светодиоды HL1, HL2 — они не горят.
При передаче данных от трансивера низкий уровень TX приводит к закрытию транзистора оптопары DA1. В результате, RX UART подтягивается к земле резистором R2. На базе VT1 низкий уровень — он закрыт, светодиод HL1 горит.
При передаче данных от компьютера низкий уровень TX приводит к открытию транзистора оптопары DA2. RX CAT замыкается оптопарой на землю. На базе VT2 низкий уровень — он закрыт, светодиод HL2 горит.

Проверяем сигналы на входе и выходе логическим анализатором. Сигналы полностью соответствуют друг другу:
cat_check_logic

Всё получилось довольно компактно. Если делать на SMD, то схему можно даже в разъёме спрятать.
yaesu_cat2
yaesu_cat3
В качестве CAT гнезда в Yaesu FT-900 применяется PS/2. Штекер можно взять, например, от клавиатуры или мыши. Подключаем наш CAT интерфейс к разъёму «CAT» на задней стенке трансивера:
yaesu_ft-900_back
yaesu_ft-900_cat
Его распиновка такая (из официальной инструкции к трансиверу):

cat_jack_yaesu_ft-900

Настраиваем программу Omni-Rig (или какую-либо другую). Указываем используемый виртуальный COM-порт, скорость 4800, 8 бит данных, без проверки чётности, 2 стоп бита. Оптимальные интервал обновления и таймаут подбираем экспериментально.
cat_omnirig_settings_yaesu_ft-900

Устройство в рабочем режиме — при передаче команд мигают индикаторы «RIG TX» и «PC TX»:
yaesu_cat6 yaesu_cat5
На дисплее трансивера при обмене данными должен гореть индикатор «CAT»:
yaesu_cat7
А на дисплее компьютера мы должны увидеть ту же частоту, что и на трансивере:
cat_prog1

Теперь можно управлять трансивером с компьютера.