簡易モールス練習機

CW(モールス電信)は、昨今の無線通信技術の発展に伴い、ともすると忘れられてしまいがちな通信モードですが、アマチュア無線の世界ではまだ健在です。
そこでこれから電信を初める方や､3級~1級を目指す方までの電気通信術の受信送信練習に最適な、簡易モールス練習機を製作してみました｡

<仕様>

• 受信と送信を切り替えることが出来ます。(モード切替)
• 受信電文は、英数字をランダムに発生させます。(5文字発生、1秒休止を繰り返します)
• 受信速度は、10段階に切り替えることが出来ます。(速度切り替え)
• 送信は、電鍵(スイッチ)を接続するだけです。
• 信号(モールス音)は、800Hzの音の発生と、LEDの光の点灯で行います。
• 使用する電源は、乾電池2本とします。(2V～5V)

<受信電文の発生の仕組み>
英字(A~Z)と数字(0~9)の36文字は、乱数を用いて発生させます。
mikroCが標準で提供しているrand関数は、0~32767のランダムな数値を返します。
この数値を936で割ることにより0~35の数値に変換します。
この0~35の数値を、英字(A~Z)と数字(0~9)の36文字に変換します。
5文字分発生させて1語とします。その後1秒間休止します。

<同一系列の乱数の発生を防ぐための工夫>
起動時にTIMER1(16ビット)をスタートさせます。
操作者が電鍵を叩くことにより、TIMER1をストップします。
その時の、タイマー値をシード(種)値として、srand関数を使って設定します。

<受信速度の切り替え>
速度切り替えスイッチが押下される毎に、受信速度を切り替えていきます。(10段階)
モールス音の短点の長さに例えると、次のようになります。
高速(1)=40msec
中速(5)=80msec
低速(10)=130msec

<送信の仕組み>
電鍵が叩かれるとモールス音をONします。
電鍵が離されるとモールス音をOFFします。

<モールス音の発生>
モールス音は、一般的に800Hzの信号とされています
PICが内蔵しているCCPモジュールをPWMモードで動作させて、約800Hzの矩形波の信号を得ます。
800Hzの信号を、圧電スピーカをとおして音に変換します。

morse_v2.c

//********************************************************************** 
/*
　　＜モールス練習機Ｖ２＞
*/
//********************************************************************** 
 
#define		LED			GPIO.F0
#define		NON			GPIO.F1
#define		BEEP		GPIO.F2
 
#define		SW_MODE		GPIO.F3
#define		SW_KEY		GPIO.F4
#define		SW_SPEED	GPIO.F5
 
#define		DELAY_TIME	(30 + (speed_flg * 10))
 
//********************************************************************** 
 
const	char	table[][8] = {
	"A.-",
	"B-...",
	"C-.-.",
	"D-..",
	"E.",
	"F..-.",
	"G--.",
	"H....",
	"I..",
	"J.---",
	"K-.-",
	"L.-..",
	"M--",
	"N-.",
	"O---",
	"P.--.",
	"Q--.-",
	"R.-.",
	"S...",
	"T-",
	"U..-",
	"V...-",
	"W.--",
	"X-..-",
	"Y-.--",
	"Z--..",
	"1.----",
	"2..---",
	"3...--",
	"4....-",
	"5.....",
	"6-....",
	"7--...",
	"8---..",
	"9----.",
	"0-----",
/*
	"..-.-.-",
	",--..--",
	":---...",
	"?..--..",
	"'.----.",
	"--....-",
	"(-.--.",
	")-.--.-",
	"/-..-.",
	"=-...-",
	"+.-.-.",
	"\".-..-.",
	"*-..-",
	"@.--.-."
*/
};
 
//********************************************************************** 
 
static	short	speed_flg;
 
void	Delay_ms_ex(int ms)
{
	static	int	cnt;
	//
	for (cnt = 0; cnt < ms; cnt++) {
		Delay_us(1000);
		//
		if (SW_SPEED == 0) {
			while (SW_SPEED == 0) {
				Delay_ms(10);
			}
			if (speed_flg < 10) {
				speed_flg++;
			} else {
				speed_flg = 1;
			}
		}
	}
}
 
void	short_beep()
{
	Pwm_Start();
	LED = 1;
	Delay_ms_ex(DELAY_TIME);
	LED = 0;
	Pwm_Stop();
	Delay_ms_ex(DELAY_TIME);
}
 
void	long_beep()
{
	Pwm_Start();
	LED = 1;
	Delay_ms_ex(DELAY_TIME * 3);
	LED = 0;
	Pwm_Stop();
	Delay_ms_ex(DELAY_TIME);
}
 
void	morse_chr(char chr)
{
	static	short	cnt, i;
	//
	if (chr == ' ') {
		Delay_ms_ex(DELAY_TIME * 3);
		return;
	}
	//
	for (cnt = 0; cnt < 36; cnt++) {
		if (table[cnt][0] == chr) {
			for (i = 1; table[cnt][i] != 0x00; i++) {
				if (table[cnt][i] == '.')
					short_beep();
				else
					long_beep();
			}
			Delay_ms_ex(DELAY_TIME * 2);
			return;
		}
	}
}
 
void	morse_str(char* str)
{
	while (*str != 0x00) {
		morse_chr(*str);
		str++;
	}
}
 
//********************************************************************** 
 
void main()
{
	static	short		cnt, i;
	static	char		buf[10];
	static	unsigned	seed;
	//
	OSCCON = 0b01010000;	// クロックは2Mhz 
	CMCON0 = 0b00000111;	// コンパレータを使用しない。 
	ANSEL  = 0b00000000;	// Ａ／Ｄ変換は使用しない。 
	TRISIO = 0b00111000;
	//ＰＷＭの初期化（８００Ｈｚ）	
	Pwm_Init(800);
	Pwm_Change_Duty(PR2 / 2);
	Pwm_Stop();
	//
	LED = 0;
	speed_flg = 5;
	//
	morse_str("CQ CQ DE JF3SFB PSE K");
	Delay_ms(500);
	//乱数の種の設定 
	T1CON.TMR1ON = 1;
	while (SW_KEY == 1) {
		LED = 1;
		Delay_ms(50);
		LED = 0;
		Delay_ms(50);
	}
	T1CON.TMR1ON = 0;
	seed = TMR1H;
	seed = (seed < 8) | TMR1L;
	srand(seed);
	//
	while (1) {
		if (SW_MODE == 1) {
			for (cnt = 0; cnt < 5; cnt++) {
				i = rand() / 936;	//i=0...35
				buf[cnt] = table[i][0];
			}
			buf[cnt] = 0x00;
			morse_str(buf);
			Delay_ms(1000);
		} else {
			if (SW_KEY == 0)
				Pwm_Start();
			else
				Pwm_Stop();
		}
	}
}
 
//**********************************************************************

ブレッドボードで動作確認しましたが、部品点数が少ないので、蛇の目基板に実装して、ボタン電池を使用すればかなりコンパクトに仕上がると思います。


如何ですか?
今回は、電文の中には、記号(終点、小読点、問符、略符、左括弧、右括弧。。。)を含めていませんが、少しの工夫で含めることが出来ます。
是非、機能拡張に挑戦してみてください。