599.cz - Homepage 599.cz - Homepage Memorial OK1WC Optimalizováno pro web... Myši umírají v pastích, protože nechápou, proč je ten sýr zdarma.
     Dnes: 05. 11. 2024    spaceweather.com Bouřky v Česku v novém okně Bouřky v Evropě v novém okně Ionogram Průhonice v novém okně Contest calendar WA7BNM v novém okně RSS summary of the last 7 articles    
O   Hlavní menu

 [-] Hlavní stránka

 [-] Zajímavé odkazy

 [-] Download

 [-] Zasílání novinek


O   Seznam rubrik


time.is in new window


O   VOACAP KV Online

O   VOACAP pro CB
Šíření na CB

O   Počasí v Holicích
JO70XC


PHPRS fórum

Z důvodu zneužívání ke spamování, byla zpětná vazba zrušena

<a1>technika, bastleni</a1>

Zpět Další verze oscilátoru pro QRP CW TRX

Vydáno dne 03. 10. 2024 (471 přečtení)

title Někdy v polovině roku 2018 jsem si postavil první oscilátor s obvodem SI5351a. Bylo to jako doplněk ke QRP/KV/CW transceiveru na pásmo 160m. Od té doby jsem postavil několik různých variant, vždycky ve formě předního panelu transceiveru (přesněji sub-panelu), který funguje také jako ovládací a řídící deska celého transceiveru.


Bohužel, vždycky přibližně v polovině stavby zjistím, že by tam bylo potřeba něco pozměnit, přidat nebo udělat úplně jinak. Asi před rokem jsem objevil barevné LCD displeje Nextion. Vyzkoušel jsem připojit tento diplej k již hotové desce oscilátoru pro přímosměšující přijímač. Chodilo to překvapivě dobře, a tak jsem si řekl, že zkusím udělat nějaký univerzálnější hardware, který by se jen změnou nahraného firmware dal modifikovat na oscilátor pro transceiver na principu superhetu, klasický přímosměš, nebo třeba přímosměš s QSD a fázovým potlačením druhého zázněje.

Abych omezil nebezpečí, že mi budou chybět I/O porty (třeba pro ovládání filtrů, muting, AVC, atd..) opustil jsem můj oblíbený jednočip Atmega328PB a použil jsem větší Atmega1284P. Ten obsahuje, kromě jiného, dva HW sériové porty, takže jeden jsem použil pro displej, a druhý jako CAT pro poslání informací do PC staničního/závodního deníku. (Abych byl úplně přesný, tak první verze byla s Atmega644, který má sice stejný počet I/O portů, ale pouze jeden HW sériový port, a tak jsem komunikaci s displejem udělal pomocí SW sériového portu.) A abych měl v I/O pinech trochu rezervu přidal jsem ještě expander portů, Microchip MCP23008. Ten se ovládá po I2C. I2C je již použito pro ovládání SI5351a, takže to žádné další piny nezabere.

Poznámka:

Články, které zveřejňuji na tomto webu, včetně tohoto, rozhodně nejsou míněny jako detailní návod na stavbu čehokoliv, i když to tak někdy může vypadat. Nabízím to spíše jako inspiraci, podnět k vlastním pokusům. Pokud vím, tak rád odpovím na dotazy, ale málokdy jsem schopen na dálku radit při oživování.




Do sekce DOWNLOAD jsem uložil všechny soubory potřebné k výrobě a naprogramování této verze oscilátoru. Jsou tam Gerber soubory pro výrobu všech DPS, soubory .hex a .bin (obsahují to samé) pro nahrání do jednočipu Atmega1284P spolu se zdrojovým kódem v jazyce BASCOM_AVR (ver.2.086), včetně dalších souborů, které jsou inkludovány v hlavním kódu. Zatím je to jen verze pro klasický superhet, která je použitelná i pro přímosměš. Také jsou tam soubory .hmi a .tft pro displej Nextion (vytvořeno v Nextion_editor ver.1.65.1). Při programování Atmega1284P je nutné v konfiguračních bitech (fuses) nastavit oscilátor s externím krystalem.

Navíc jsou tam i Gerber soubory potřebné k výrobě QRP CW Transceiveru se kterým jsem tento oscilátor zkoušel. (Je zmíněn níže v textu na této stránce). Schémata a osazení všech DPS je možné zkopírovat přímo z této webové stránky.

Jednočip Atmega1284P je v pouzdře TQFP44, expander portů MCP23008 v pouzdře SSOP20 a diody jsou v pouzdře DO214BA. Všechny smd pasivní součástky (rezistory, kondenzátory) mají velikost 0805, indukčnosti L1, L2 jsou 1210 a L3, L4 jsou 1812. Krystal 18,432MHz je THT, HC49 a elektrolyty mají rozteč vývodů 2mm.




     
SI5351a+ATMEGA1284P
PCBA_SI5351A+ATMEG1284P
PCBB_SI5351A+ATMEGA1284P
Schéma
Ve větším rozlišení
DPS přední strana
Ve větším rozlišení
DPS zadní strana
Ve větším rozlišení
     

     
SI5351a+ATMEGA1284 PCB_a
SI5351a+ATMEGA1284 PCB_b
Front panel SI5351a+ATMEGA1284P
Osazeno zepředu
Ve větším rozlišení
Osazeni zezadu
Ve větším rozlišení
Přední panel
     

Expander portů MCP23008 jsem použil na "pomalé" výstupy, jako přepínání filtrů, zapnutí attenuátoru a podobně. Naopak vstupy, kde je potřeba okamžitá reakce a nějaké zdržení by mohlo ovlivnit funkci (pádla pastičky elbugu, klíčování, optický enkodér pro ladění, apod...) jsem připojil přímo do MCU Atmega1284P. Je tam také několik I/O pinů zatím nevyužitých, do rezervy, pokud mne napadnou nějaké další funkce. Mohly by se v budoucnu použít třeba pro SPI komunikaci s nějakým digitálním potenciometrem, nebo podobně.

    Pár nesouvislých poznámek: Časem možná přibudou další.
  • Displej Nextion, typ Basic, velikost 2,4 palce má samostatný stabilizátor napájení a s jednočipem komunikuje rychlostí 230400 Baud. Jelikož do displeje pouze posílám data, stačilo by připojení pouze jedním datovým vodičem. Ale desku jsem navrhl pro RX i TX pro případ, že bych se v budoucnu rozhodl přidat nějaké ovládání přes dotykový displej.
    Na koupeném displeji je pro komunikaci přes UART poměrně veliký konektor, který tam docela překáží. Tak jsem opatrně odstranil (odpájel), aby konektor nepřekážel a displej mohl být co nejblíže k DPS. Připojen je čtyřni krátkými drátky skrz obdélníkovou díru v DPS.

  • Hlavní ladící knoflík je optický rotační enkodér. Koupil jsem ho jako náhradní díl pro Yaesu Ft817/857/897. Byl docela drahý, ale ladění s ním je úplně jiný level, než použití těch mechanických (řehtačkových) enkodérů.

  • Druhý, mechanický rotační enkodér slouží normálně jako knoflík hlasitosti. V různých jiných režimech se s ním nastavují různé hodnoty podle situace.

  • Pro nastavení hlasitosti jsem opět použil mou oblíbenou metodu s pomocí napětím řízeného NF zesilovače (TDA7052AT, v Číně jich mají dost). To řídící napětí vytvářím pomocí PWM na pinu PD7 (Timer2, výstup OC2A). Pro případ, že bychom na desce transceiveru měli jiný způsob nastavení hlasitosti, třeba nějaký digitální potenciometr, je na výstupním konektoru SV1 vyvedeno také I2C, nebo můžeme na volných I/O portech PA3, PA4, PA5 a PA6 softwarově vytvořit třeba SPI, nebo ještě nějaký jiný způsob, třeba Up/Down ovládání.

  • Při vysílání generuje jednočip na portu PD5 tón CW příposlechu. Jde o výstup OC1A z čítače Timer1. Podle toho, jaký máme nastavený tón na přijímači (kmitočet MF +/- kmitočet BFO) si na tomto příposlechu můžeme nastavit výšku tónu v rozmezí 200Hz-2,5kHz s krokem 1Hz. To je výhodné pro přesné naladění na protistanici (telegrafisté vědí). Jedná se o obdélníkový signál, takže je potřeba dát na výstup nějakou NF dolní propust, aby byl tón příjemnější na poslech.

    Prostě při oživování přijímače si pomocí oscilátoru BFO nastavíme oblíbenou výšku zázněje a tuto hodnotu potom nastavíme jako tón příposlechu při vysílání. 16-bit čítač Timer1 tu funguje jako dělička s nastavitelným dělicím poměrem. I když to není absolutně přesné (dělíme celými čísly), tak v rozsahu 200Hz-2,5kHz není chyba větší než 1Hz.

  • Vstup klíčování může být buď na obyčejný ruční klíč (uzemnění pinu PB5) nebo pomocí pádel elektronického klíče (uzemnění pinů PD4, PD6). V obou případech je klíčování "skrz procesor". Místo ručního klíče lze připojit přes tranzistor nebo optočlen klíčování ze závodního deníku.

  • Výstup kmitočtu pro přijímač (VFO) je na plošce Clk0 modulu s SI5351a. Může tam být trvale, nebo se může vypnout při zaklíčování vysílače. Zatím se to nastavuje ve zdrojovém kódu FW, ale v budoucnu to chci dát jako parametr, který se nastaví v konfiguraci po nahrání firmware do MCU.

  • Výstup kmitočtu pro vysílač je na plošce Clk1 modulu SI5351a. Signál se zapne při zaklíčování vysílače.

  • Výstup Clk2 je použit při "kalibraci" krystalu modulu SI5351a.

  • Firmware jsem vytvořil v jazyce Bascom_AVR verze 2.0.86. Procesor běží na kmitočtu 18,432_MHz, řízeném krystalem.

     
TRX s oscilátorem
Scanning mode
Freq memory
V provozu
Ve větším rozlišení
V režimu scanování
Ve větším rozlišení
Paměť kmitočtů
Ve větším rozlišení
     

A ještě jedna poznámka:

Všiml jsem si u někteých konstrukcí s obvodem SI5351a zveřejněných na internetu, že autoři mají občas problém s pronikáním signálu pro vysílač do přijímače při příjmu. (Obvodem SI5351a generujeme přímo signál pro CW vysílač a stačí ho jen zesílit na potřebný výkon, není potřeba žádné směšování).
Řešení je jednoduché:
Jednotlivé výstupy SI5351a se zapínají a vypínají pomocí registru 3 (dekadická adresa) a byte, který se tam pošle určuje zapnuté výstupy. Logická 0 znamená zapnutý výstup, logická 1 vypnutý.
  • Pokud tam tedy přes I2C pošleme &B11111111 (dekadicky 255), budou všechny výstupy vypnuté.
  • Hodnota &B11111110 (254) zapne pouze výstup Clk0.
  • Hodnota &B11111101 (253) zapne pouze Clk1,
  • Hodnota &B11111100 (252) zapne Clk0 a Clk1
  • ... a tak podobně.

    Toho se dá využít nejen pro vypínání signálu oscilátoru pro vysílač při příjmu ale i obráceně. Když při vysílání vypneme oscilátor pro přijímač, tak přijímač úplně zmlkne. Při rychlosti I2C 400kHz je to dostatečně rychlé i pro full BK (QSK).




    Testování s transceiverem

    Firmware mám zatím jen pro klasický superhet. (Dá se to použít i pro klasický přímosměš.) Stále to není definitivně hotové. Nejdříve jsem to zkoušel s různými, již dříve postavenými transceivery, ale pak mě napadlo, že tu mám něco, s čím by se to dalo vyzkoušet.
    Již před nějakým časem jsem tu zkoušel superhet na principu Smallwonderlabs pro pásmo 10m (28MHz). Není to žádný zázrak, tak jsem o tom tady na webu ani nepsal. Nicméně, teď se mi navržená destička hodila jako testovací transceiver pro tento oscilátor (osazeno na pásmo 40m).
  • Je tam i NF dolní propust pro zakulacení tónu příposlechu při vysílání CW.
  • Navíc jsem na NF výstup připojil CW filtr se zesilovačem ovládaným napětím (již dříve popsáno tady), abych mohl vyzkoušet přepínání filtrů, a regulaci hlasitosti.
  • Na stranu vstupu přijímače jsem zase přidal relé ovládané tranzistorem, které zapíná attenuátor (obyčejný odporový trimr). Výstupy relé (svorkovnice 3.5mm) se dají propojit 1:1 se svorkovnicí na desce TRXu.
  • Vysílač dává asi 3W při napájecím napětí 13,5V. (Mám tam nějaký fake VF tranzistor, který se hodně hřeje a nad 10MHz již nezesiluje.)

    Do sekce download jsem uložil Gerber soubory pro tento TRX. Jeho stavbu ale nedoporučuji, není to nic moc. V podstatě starý, známý, SW40+, pouze se stabilnějším oscilátorem a trochu komfortnějším ovládáním. Pokud by to přesto chtěl někdo zkusit, musí si hodnoty součástek pro různá pásma sám vypočítat a vyexperimentovat. DPS je navržen pro cívky na vstupu na "pardubických" kostřičkách. Navíc jsou tam použity 2 fóliové kapacitní trimry, které jsou dneska těžko dostupné.

  •      
    QRP_CW_superhet_schema
    CW_QRP_TRX_pcba
    CW_QRP_TRX_pcbb
    CW_QRP_TRX
    Ve větším rozlišení
    DPS přední strana DPS zadní strana
         

         
    ATTen_rele_schema
    ATTen_rele_pcba
    ATTen_rele_pcbb
    ATTen_relé DPS přední strana DPS zadní strana
         




    Jelikož je tam všelijakých funkcí už docela dost a jejich popis by vyžadoval napsat spoustu textu, rozhodl jsem se opět to ukázat ve videu.

    Video v novém okně

    Ještě jedno video. Použití s jednoduchým transceiverem.
    Ukázka QSO v závodě Memorial OK1MWC, s deníkem TR4W.

    Video v novém okně

    Abych naplno otestoval možnosti, musím teď postavit nějaký nový transceiver, tedy tu analogovou část.
    To mi bude chvíli trvat.

    S čím si nejsem jistý a možná to změním:

  • Přesto, že ladění s optickým rotačním encodérem je rychlé a pohodlné, dal jsem tam možnost nastavit krok ladění. Jsou tam hodnoty 1Hz, 10Hz, 20Hz, 50Hz, 100Hz a 1kHz. Krátkým stiskem tlačítka to měníme nahoru, delším podržením směrem dolů. Při změně kroku se kmitočet zaokrouhlí na hodnotu kroku. Nejsem si ale jistý, zda by pro praktický provoz nebylo lepší nezaoukrouhlovat.

  • Krok ladění RIT je neměnný 10Hz. Nevím jestli by nebylo lepší aby byl vždy stejný jako hlavní ladění, a nebo nastavitelný nezávisle .

  • Hodně parametrů se nastavuje podržením některého tlačítka při zapnutí. (tzv. Power-Up funkce). Jelikož mi počet těch parametrů narůstá, přemýšlím, zda by nebylo lepší, soustředit všechna ta nastavení do nějakého Setup-Menu.

  • Na předním panelu je tlačítko s popisem CW-MEM. Zatím nic nedělá. Asi tam dám něco jiného, protože v praktickém provozu jsem nikdy nějaké před-nahrané CW texty nepoužil. Buď vysílám klíčem, pastičkou, a nebo při závodě z PC závodního deníku.

  •      
    Spectrum joke
    Snad Někdy příště...
    Ve větším rozlišení
         
    Jarda ok1hdu


       | Celý článek |      tisk clánku
     

    Zpět (klikni)

    O   R B N

    O   kalendář
    <<  Listopad  >>
    PoÚtStČtSoNe
        1 2 3
    4 5 6 7 8 9 10
    11 12 13 14 15 16 17
    18 19 20 21 22 23 24
    25 26 27 28 29 30  

    O   Radary ČHMU

    O   Zaparkováno na:

    O   TSL certifikát:

    PHP Scripting Language MariaDB Apache Web Server

    Tento web site byl vytvořen prostřednictvím phpRS - redakčního systému napsaného v PHP jazyce.
    Na této stránce použité názvy programových produktů, firem apod. mohou být ochrannými známkami
    nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.