ON4CRD — Club Radio Durnal
Rue des Écoles · 5530 Purnode · BE
RK-CW — Manipulateur CW iambique à sortie PhotoMOS
ON4CRD-RK-R2
R2 — conception pour prototypage ; matériel non construit, mesures et ajustement à réaliser.

CONFIGURATION
Logique : Nano classique ATmega328P 5 V/16 MHz ; Optiboot à vérifier sur le Nano
Manipulation : Palettes à contacts secs, modes A/B ; vitesse nominale 5–40 WPM
Sortie proposée : Commande positive +12 V DC / 5 mA maximum, à qualifier
Interface de sortie : PhotoMOS AQY221R2SZ commandé par 2N3904
Arrêt logiciel : STOP, activité continue 30 s, réarmement après relâchement 250 ms
Carte : 100 × 65 mm ; domaine KEY flottant séparé du GND logique

FONCTIONNEMENT
Le firmware mémorise les palettes, filtre les contacts et fige vitesse/mode pour l’élément ou la séquence appropriée. Le mode A termine sans l’élément opposé supplémentaire après squeeze ; le mode B le conserve. Le retour sonore est indépendant de la sortie isolée.

GPIO D4 commande la base de Q1 via R8 ; Q1 alimente la LED du PhotoMOS avec R5. R7 maintient la base au repos pendant reset. R9 définit un repli lent lorsque le curseur de vitesse est débranché ; ce repli et les tolérances sont à vérifier sur la carte réelle.

KEY_OUT et KEY_RETURN appartiennent au seul domaine de sortie. Ils ne se raccordent ni au GND logique, ni au blindage USB. Les valeurs de tenue du composant optique ne sont pas une qualification du circuit complet pour le secteur ou un ancien manipulateur à tube.

Le démarrage inhibe la sortie tant que les palettes ne sont pas relâchées. Une activité continue anormale de 30 s ou STOP retire la commande ; relâcher les deux palettes pendant 250 ms pour réarmer. Le watchdog de 2 s nécessite le bootloader Optiboot réellement présent ; la simulation ne prouve pas celui de la carte achetée.

CALCULS ET LIMITES
Unité nominale tdit=1200/WPM ms ; trait=3 unités et intervalle=1 unité. À 40 WPM, une unité vaut 30 ms. Le courant de LED calculé avec les hypothèses d’alimentation et de transistor est de 5,898–9,134 mA. Le bêta forcé maximal calculé de Q1 vaut environ 6,093 sous hypothèses GPIO haut ≥4,2 V et VBE≤0,85 V ; ce niveau GPIO doit être mesuré sous charge, notamment à la tension USB minimale.

La résistance ON maximale de catalogue du PhotoMOS choisi est 1,25 Ω sous ses conditions ; à 5 mA cela correspond à une chute calculée de 6,25 mV, avant les fils et contacts. Les délais de commutation de catalogue sont des limites de composant ; mesurer la durée effective au port KEY avec la charge du poste.

Les chronogrammes des 38 scénarios AVR incluent le contrôle logiciel, pas un modèle électromécanique du poste ou des délais du PhotoMOS. Le niveau sonore du piezo et la fidélité de manipulation réels restent à vérifier.

CÂBLAGE
Palette/J1 ; Pointe=point P_DOT ; anneau=trait P_DASH ; corps=GND ; Contacts secs, jamais de tension externe
KEY/J2 ; J2.1 → pointe KEY_OUT ; J2.2 → corps KEY_RETURN ; Connecteur isolé du châssis et de l’USB ; vérifier d’abord le poste
Piezo/J3 ; PIEZO et GND vers piezo passif spécifié ; Ne pas remplacer directement par un haut-parleur de faible impédance
Vitesse/J4 ; J4.1 5 V → borne physique 3 (CW) ; J4.2 SPEED → borne 2 ; J4.3 GND → borne 1 (CCW) du PDB181 ; Sens horaire croissant ; vérifier le repli si curseur ouvert
MODE/J5 ; Bascule : ouvert=A, fermé=B ; Isoler toutes les cosses inutilisées ; changement effectif selon séquence
USB ; Alimentation et console 115200 du Nano classique ; Débrancher le poste lors de la programmation et des premières recettes

MONTAGE
1. Monter résistances, diodes et condensateur, puis Q1 et le PhotoMOS en vérifiant le repère 1 et le brochage E/B/C de la référence 2N3904 choisie. Les variantes de boîtier de transistor ne sont pas interchangeables sans contrôle.
2. Inspecter le dégagement du domaine KEY et l’absence de pont de cuivre/soudure. Monter le Nano sur ses supports dans le sens indiqué. Ne jamais relier KEY_RETURN au GND pour simplifier un câble.
3. Fixer piezo et commandes, puis câbler palette, vitesse et mode. Le boîtier CW ne reçoit pas un blindage qui joindrait accidentellement le domaine KEY ; contrôler les connecteurs réels et la retenue du câble USB.
4. Vérifier le bootloader et construire ou employer le seul HEX applicatif du profil atmega328/Optiboot. Ne pas employer le profil atmega328old et ne pas programmer un bootloader par la présence d’un fichier auxiliaire exporté.

RECETTE À EFFECTUER
1. Avant raccordement au poste, vérifier l’isolement des deux domaines au multimètre puis la polarité et le courant de commande LED. Mesurer GPIO D4 haut sous charge, la tension de base et VCE de Q1 aux extrêmes d’alimentation proposés. Commencer avec une alimentation limitée et une charge de substitution isolée, par exemple 5 V / 10 kΩ au port KEY.
2. Mesurer le port KEY, pas seulement GPIO D4 : points, traits, intervalle, délais et tension résiduelle pour plusieurs vitesses. Qualifier le domaine +12 V / 5 mA progressivement avec un banc adapté avant le poste réel.
3. Tester démarrage avec point, trait et squeeze maintenus. Vérifier modes A/B, mémorisation d’une frappe, relâchement et changement de mode en séquence. Observer également le piezo et le sens de réglage du potentiomètre.
4. Sur charge de substitution, vérifier la limite continue de 30 s, le relâchement 250 ms et la commande STOP. Tester le reset watchdog sur une carte au bootloader identifié ; le retour doit rester inhibé jusqu’au relâchement.
5. Console : STATUS décrit version, vitesse, mode et état ; STOP ne permet jamais d’activer la sortie. Vérifier les lignes longues/incomplètes et un flot série excessif sans dégrader les chronogrammes. Le logiciel peut perdre des réponses de diagnostic pour préserver la manipulation.
6. Mesurer d’abord la tension et le courant de la prise manipulateur du poste. Si le domaine ou la polarité sont inconnus ou hors limites, ne pas raccorder. Un défaut physique de sortie ne se traite pas uniquement par le watchdog logiciel.

DÉPANNAGE
Sortie bloquée au démarrage ; Palette maintenue ou erreur de câblage ; Débrancher le poste et contrôler le relâchement des deux contacts
STATUT de verrouillage / plus de manipulation ; STOP ou activité continue trop longue ; Relâcher les deux palettes pendant 250 ms et vérifier les contacts
Redémarrages en boucle ; Bootloader ancien ou alimentation ; Vérifier Optiboot et les rails ; ne pas masquer le watchdog
GPIO fonctionne, KEY ne ferme pas ; PhotoMOS, Q1, repères ou câblage du domaine flottant ; Mesurer le courant LED et la sortie sur charge de substitution
Vitesse instable ou son faible ; Curseur, alimentation ou piezo non adapté ; Contrôler R9, les connexions et le type de transducteur

FABRICATION ET MÉCANIQUE
Fabrication : FR4 1,6 mm, deux couches cuivre 35 µm, masque deux faces. Gerber et perçages Excellon dans fabrication/. Le PCB KiCad donne les dimensions, polarités et numéros de pastilles ; assembly.svg repère les composants et la broche 1.

Les schémas R2 sont organisés en blocs fonctionnels avec fils et types de broches critiques. Des vues de lecture vectorielles détaillent ces fonctions ; les six populations PRE sont renseignées individuellement et le câblage hors carte est dessiné. Le rapport ERC décrit les hypothèses de sources par PWR_FLAG. ERC, DRC et parité netlist/PCB contrôlent les fichiers ; ils ne mesurent ni les performances ni les interfaces physiques.

Boîtier : base, couvercle 3 mm et lèvre de positionnement 2 mm, jeu nominal 0,4 mm. Les STL fermés ont été vérifiés numériquement ; aucune pièce n’a été imprimée ni ajustée. Faire un coupon avec le matériau et l’imprimante choisis avant impression complète.

front.svg/front.dxf sont les plans de perçage ; panel-art.svg est l’habillage, distinct du gabarit. Imprimer à 100 % et contrôler une cote au réglet. Vérifier les pièces achetées avant perçage. preview.svg est une illustration de conception.

Le PETG n’assure pas un blindage RF. Voir cases/README-fr.txt pour cloisons, isolation et liaisons conductrices. Aucune qualification secteur, CEM ou certification de sécurité n’est fournie.

NOMENCLATURE
cw.U1 ; 1 ; Nano classic ATmega328P 5V 16MHz ; Arduino A000005 ; Module:Arduino_Nano
cw.J1 ; 1 ; 3 x 2.54 mm ; Samtec TSW-103-07-G-S ; Connector_PinHeader_2.54mm:PinHeader_1x03_P2.54mm_Vertical
cw.R1 ; 1 ; 1K ; Yageo RC0805FR-071KL ; Resistor_SMD:R_0805_2012Metric
cw.R2 ; 1 ; 1K ; Yageo RC0805FR-071KL ; Resistor_SMD:R_0805_2012Metric
cw.R3 ; 1 ; 10K ; Yageo RC0805FR-0710KL ; Resistor_SMD:R_0805_2012Metric
cw.R4 ; 1 ; 10K ; Yageo RC0805FR-0710KL ; Resistor_SMD:R_0805_2012Metric
cw.D1 ; 1 ; Vishay 1N4148-TAP ; Vishay 1N4148-TAP ; Diode_THT:D_DO-35_SOD27_P7.62mm_Horizontal
cw.D2 ; 1 ; Vishay 1N4148-TAP ; Vishay 1N4148-TAP ; Diode_THT:D_DO-35_SOD27_P7.62mm_Horizontal
cw.D3 ; 1 ; Vishay 1N4148-TAP ; Vishay 1N4148-TAP ; Diode_THT:D_DO-35_SOD27_P7.62mm_Horizontal
cw.D4 ; 1 ; Vishay 1N4148-TAP ; Vishay 1N4148-TAP ; Diode_THT:D_DO-35_SOD27_P7.62mm_Horizontal
cw.U2 ; 1 ; AQY221R2SZ ; Panasonic AQY221R2SZ ; Package_SO:SO-4_4.4x4.3mm_P2.54mm
cw.R5 ; 1 ; 470R ; Yageo RC0805FR-07470RL ; Resistor_SMD:R_0805_2012Metric
cw.J2 ; 1 ; 2 x 2.54 mm ; Samtec TSW-102-07-G-S ; Connector_PinHeader_2.54mm:PinHeader_1x02_P2.54mm_Vertical
cw.Q1 ; 1 ; 2N3904 ; onsemi 2N3904 ; Package_TO_SOT_THT:TO-92_Inline
cw.R7 ; 1 ; 100K ; Yageo RC0805FR-07100KL ; Resistor_SMD:R_0805_2012Metric
cw.R8 ; 1 ; 2.2K ; Yageo RC0805FR-072K2L ; Resistor_SMD:R_0805_2012Metric
cw.R9 ; 1 ; 100K ; Yageo RC0805FR-07100KL ; Resistor_SMD:R_0805_2012Metric
cw.R6 ; 1 ; 220R ; Yageo RC0805FR-07220RL ; Resistor_SMD:R_0805_2012Metric
cw.J3 ; 1 ; 2 x 2.54 mm ; Samtec TSW-102-07-G-S ; Connector_PinHeader_2.54mm:PinHeader_1x02_P2.54mm_Vertical
cw.J4 ; 1 ; 3 x 2.54 mm ; Samtec TSW-103-07-G-S ; Connector_PinHeader_2.54mm:PinHeader_1x03_P2.54mm_Vertical
cw.J5 ; 1 ; 2 x 2.54 mm ; Samtec TSW-102-07-G-S ; Connector_PinHeader_2.54mm:PinHeader_1x02_P2.54mm_Vertical
cw.C1 ; 1 ; 100nF ; KEMET C0805C104K5RACTU ; Capacitor_SMD:C_0805_2012Metric
cw.PCB ; 1 ; 100 × 65 mm ; FR4 1,6 mm ; 2 couches 35 µm ; ON4CRD-RK-R2 ; Gerber + Excellon
BOX1 ; 1 ; Base et couvercle PETG R2 avec lèvre de positionnement ; enclosure.scad ; voir plans cotés ; Fabrication locale
FIX-LID ; 4 ; Vis M3x12 + rondelle M3 ; ISO 7045 / ISO 7089 ; Couvercle 3 mm
FIX-PCB ; 4 ; Vis M3x6 + rondelle isolante ; ISO 7045 M3 ; Ne pas dépasser les avant-trous
INS1 ; 1 ; Feuille PET isolante 0,25 mm sous cartes ; Découpe selon plan intérieur ; Ne remplace pas une isolation secteur
SOCK1 ; 2 ; Support femelle Nano 1×15, pas 2,54 mm ; Samtec SSW-115-01-G-S ; Nano classique A000005, jamais Every/33/ESP32/R4
JACK1-JACK2 ; 2 ; Jack TRS panneau à corps métallique ; Switchcraft 35FM3 ; Trou Ø10 mm ; panneau PETG non cuivré, contrôler le corps et le retour KEY
RV1 ; 1 ; Potentiomètre linéaire 10 kΩ, panneau ; Bourns PDB181-K420K-103B ; Trou Ø7,2 mm ; sens à contrôler au câblage
S1 ; 1 ; Bascule DPDT ON-ON à souder ; NKK MN22SS1W01 ; Trou Ø6,5 mm ; remplace M2022SS1W01 ; isoler les pôles inutilisés
BZ1 ; 1 ; Piezo passif ; Murata PKM13EPYH4000-A0 ; Fixé au couvercle, aucun haut-parleur direct
USB1 ; 1 ; Câble USB-A vers Mini-B ; StarTech USB2HABM1 ; Retenue par colliers
TIE1 ; 2 ; Collier nylon 2,5×100 mm ; Fourniture locale ; Fixation câble USB
WIRE1 ; 1 ; Fil souple isolé et gaine, environ 1 m ; UL1007 AWG24 ; Garder le domaine KEY indépendant

FICHE DE RÉSULTATS
Constructeur / date / numéro de carte : __________________________________
Instruments / étalonnage : __________________________________
Alimentation / fréquence / charge / température : __________________________________
Contrôle / critère visé / résultat mesuré : __________________________________
Incertitude / écart / correction / nouvelle mesure : __________________________________
Conclusion / réserves / signature : __________________________________

SOURCES
Point de départ de la réflexion fonctionnelle uniquement : https://radio-kits.ucoz.ru/index/miniatjurnyj_telegrafnyj_kljuch_mini_cw_key/0-54
Conception indépendante ON4CRD : exigences, dimensionnement, interfaces et procédures de recette sont définis dans ce dossier. Les fiches Radio-kits ne constituent pas une validation de cette réalisation. Aucun schéma, image ou firmware du site source n’est redistribué.
TLC555 CMOS, brochage et astable : https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlc555.pdf
T50-2 AL=4.9 nH/tour² : https://www.amidoncorp.com/2-material-iron-powder-toroids/
Nano classique : https://docs.arduino.cc/hardware/nano
Nano numérotation physique : https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/ArduinoNanoManual.pdf
TMUX1511 — brochage et protection hors alimentation : https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tmux1511.pdf
REF3330 — référence 3,0 V et stabilité : https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ref33.pdf
AQY221R2SZ — PhotoMOS rapide : https://industry.panasonic.com/global/en/products/control/relay/photomos/number/aqy221r2sz
2N3904 — E/B/C et saturation : https://www.onsemi.com/download/data-sheet/pdf/2n3904-d.pdf
WH1602B : https://www.winstar.com.tw/zh-tw/products/lcd-display/character-lcd-display-module/lcd-display-16x2.html
BNC 031-10-RFX, dessin de montage : https://www.amphenolrf.com/en-us/assets/file/4065787930/
Jack 35FM3, dessin de montage : https://www.switchcraft.com/assets/1/24/35FM3_Series_CD.PDF
Commutateur CK : https://lorlinelectronics.co.uk/?product=ck

Mention de non-responsabilité

Ces dossiers sont fournis en l’état, à des fins pédagogiques et expérimentales. Les calculs, simulations et contrôles des fichiers ne constituent ni des performances mesurées, ni une certification, ni la qualification du montage réalisé.

La personne qui construit ou utilise le montage doit vérifier les schémas, composants, connexions et protections, respecter les notices des fabricants et la réglementation applicable, et faire valider sa réalisation avant utilisation. Selon le montage, les tensions électriques, la radiofréquence et la chaleur peuvent provoquer électrocution, brûlures ou incendie. Les essais doivent être réalisés par une personne compétente, en commençant à faible puissance et avec les protections adaptées.

Dans les limites autorisées par la loi, ON4CRD et les contributeurs ne garantissent ni l’aptitude à un usage particulier ni les résultats, et déclinent leur responsabilité pour les dommages résultant de la construction, de la modification ou de l’utilisation. Cette mention ne limite aucun droit impératif ni aucune responsabilité que la loi interdit d’exclure.
