This is an old revision of the document!
Signal Corps — Old School Morse Code Trainer
Introducere
Signal Corps Trainer este un dispozitiv embedded de antrenament si decodare a codului Morse, construit pe placa ATmega328P-XMINI si o cheie telegrafică vintage sovietică ca interfata de intrare.
Ce face proiectul:
- Utilizatorul trimite cod Morse apasand cheia telegrafică, iar sistemul decodează caracterele in timp real si le afisează pe LCD
- In modul Trainer, sistemul propune o litera aleatorie si verifica daca a fost transmisa corect
- In modul Decoder, orice semnal primit este interpretat si afişat fara restrictii
- Pe ecranul OLED se vizualizeaza forma de unda a semnalului
- Buzzerul si LED-urile ofera feedback audio-vizual imediat
Scopul proiectului este sa transforme o cheie telegrafică intr-un instrument functional de invatare. Codul Morse nu tine doar de istorie: este folosit in radioamatorism, aviatie civila si comunicatii de urgenta.
Ideea a pornit de la curiozitatea legata de cum comunicau operatorii radio inainte de era digitala. O cheie dintr-un sertar vechi a devenit punctul de plecare.
Fata de aplicatiile software de invatare Morse, acest dispozitiv ofera senzatia mecanica reala a cheii si sunetul pe care il auzeau operatorii acum cateva decenii. Combinatia dintre feedback fizic si audio face memorarea mai rapida decat invatatul vizual.
Descriere Generala
Schema bloc:
Descrierea modulelor:
- ATmega328P-XMINI ruleaza intreaga logica: masoara durata impulsurilor de la cheie, decodifica caracterele Morse, actualizeaza afisajele si controleaza buzzerul si LED-urile. Programarea se face direct prin USB via mEDBG, fara programator extern.
- LCD 1602 (I2C, 0x27) afiseaza caracterele decodate si starea curenta a sistemului (modul activ, scor, erori).
- OLED 0.96” SSD1306 (I2C, 0x3C) arata forma de unda a semnalului in timp real, cu scroll orizontal, si animatii la fiecare raspuns.
- Senzorul KY-037 citeste nivelul de zgomot ambiental pe A0. Daca depaseste un prag setat, LED-ul rosu se aprinde ca avertizare.
- Cheia telegrafică este conectata la D2 (INT0) si genereaza impulsuri de durata variabila. Clasificarea dot/dash se face pe baza timpului cat e apasata.
- Butonul SW2 pe D6 comuta intre modul Trainer si modul Decoder la fiecare apasare.
- Buzzerul piezo pasiv pe D9 scoate un ton de 700 Hz cat timp cheia e apasata, folosind functia tone().
- LED verde confirma un raspuns corect in modul Trainer, LED rosu semnalizeaza o greseala sau zgomot detectat.
Hardware Design
Lista de Piese
| Referinta | Componenta | Rol | Cant. |
|---|---|---|---|
| U1 | ATmega328P-XMINI | Microcontroler principal | x1 |
| U2 | LCD 1602 cu interfata I2C | Afisaj text 16×2 | x1 |
| U3 | OLED 0.96” SSD1306 | Afisaj grafic 128×64 | x1 |
| SEN1 | Senzor sunet KY-037 | Intrare acustica analogica | x1 |
| SW1 | Cheie telegrafică vintage | Intrare haptica Morse | x1 |
| SW2 | Push-button | Selector mod Trainer/Decoder | x1 |
| BZ1 | Buzzer Piezo Pasiv | Iesire audio ton Morse | x1 |
| LED1 | LED Verde 5mm | Indicator raspuns corect | x1 |
| LED2 | LED Rosu 5mm | Indicator eroare / zgomot | x1 |
| R1, R2 | Rezistor 220Ω | Limitare curent LED-uri | x2 |
| R3 | Rezistor 10kΩ | Pull-up extern (optional) | x1 |
| C1 | Condensator 100nF | Decuplare alimentare | x1 |
| – | Breadboard + fire jumper | Conectica prototip | – |
Conexiuni Electrice - Pinout
Toti pinii se refera la placa ATmega328P-XMINI. Alimentarea la 5V vine direct prin USB, nu e nevoie de sursa externa.
| Pin MCU | Tip | Conectat la |
|---|---|---|
| PC4 (A4) | SDA | LCD 1602 + OLED SSD1306 (magistrala I2C partajata) |
| PC5 (A5) | SCL | LCD 1602 + OLED SSD1306 (magistrala I2C partajata) |
| PC0 (A0) | Analog | KY-037 iesire analogica (AO) |
| D2 | INT0 | Cheie telegrafică (intrerupere hardware) |
| D6 | Digital | Buton selector mod |
| D7 | Digital | LED Verde prin R1 (220Ω) |
| D8 | Digital | LED Rosu prin R2 (220Ω) |
| D9 | PWM | Buzzer Piezo Pasiv – functia tone() |
| 5V | Power | Alimentare toate componentele |
| GND | Power | Masa comuna |
Note Tehnice
Magistrala I2C este partajata intre LCD si OLED. Coexistenta functioneaza fara probleme deoarece cele doua dispozitive au adrese diferite: LCD = 0x27, OLED = 0x3C.
- SW1 si SW2 folosesc pull-up intern (
INPUT_PULLUP). Rezistenta de 10kΩ externa este optionala. - C1 (100nF) se plaseaza cat mai aproape de pinii VCC/GND ai MCU-ului pentru a filtra zgomotul de pe linia de alimentare.
- Intreg sistemul e alimentat la 5V prin USB de pe placa X-MINI.
Schema Electrica
Circuitul este asamblat pe breadboard cu fire jumper. Schema include:
- Magistrala I2C cu cele doua afisaje in paralel
- R1 si R2 in serie cu LED-urile
- C1 intre VCC si GND
- Cheia telegrafică intre D2 si GND, cu pull-up intern activ
Software Design
TODO – va fi completat intr-o actualizare viitoare.
Rezultate Obtinute
- Cheia telegrafică functioneaza corect ca intrerupator simplu, detectata prin
INPUT_PULLUPpe D2 - Buzzerul genereaza 700 Hz sincronizat cu apasarea cheii, fara latenta perceptibila
- OLED-ul afiseaza starea si forma de unda in timp real
- Magistrala I2C cu doua dispozitive la adrese 0x27 si 0x3C functioneaza stabil
- LED-urile verde si rosu raspund corect pe D7 si D8
Concluzii
Proiectul a pornit de la o cheie telegrafică al bunelului si a ajuns un dispozitiv functional de invatare. Ce e interesant e ca obiectul fizic schimba complet experienta fata de o simpla aplicatie: senzatia mecanica si sunetul buzzerului fac invatatul mai intuitiv.
Pe parcurs au aparut cateva probleme neasteptate, in special cu configurarea driver-ului mEDBG in Arduino IDE si cu calibrarea timpilor pentru dot/dash la viteze diferite de tastare. Partajarea magistralei I2C intre doua dispozitive a necesitat atentie la adrese, dar a functionat fara modificari hardware.
Dificultati intampinate:
- Configurarea board-ului ATmega328P-XMINI in Arduino IDE si instalarea driver-ului mEDBG
- Partajarea magistralei I2C fara conflicte de adrese
- Calibrarea pragurilor de timing dot/dash in functie de viteza de tastare
Download
Arhiva proiectului contine:
- Codul sursa complet (
.ino) - Schema electrica (PDF)
- Fisier
README.mdcu instructiuni de instalare si utilizare ChangeLogcu istoricul versiunilor
Fisierele se incarca pe wiki folosind facilitatea Add Images or other files.
Jurnal
TODO – va fi completat pe masura ce proiectul avanseaza.
Bibliografie / Resurse
Resurse Hardware
Resurse Software
