UR5FFR

Радиолюбительские конструкции и программы
It is currently 25 Jun 2021, 06:11

All times are UTC + 2 hours [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 8 posts ] 
Author Message
 Post subject: NanoVFO 3
PostPosted: 20 Nov 2020, 22:24 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1091
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
ЕСТЬ ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ

Дальнейшее развитие проекта NanoVFO.
По сравнению с предыдущей версией существенно расширен функционал без усложнения схемы. Синтезатор стал применим не только для CW-проектов на один-два диапазона, но и для более серьезных многодиапазонных схем.
В качестве дисплея было решено остановиться на OLED с разрешение 128х64 и размером 1.3". Управление состоит из механического энкодера на 20 имп/оборот который работает в режиме удвоения/учетверения и пяти кнопок (одна на валкодере). Все кнопки имеют две функции - на короткое и на длительное нажатие.
Синтезатор умеет формировать сигналы управления для 5ти диапазонного ДПФ без дешифратора (до 16 диапазонов с дешифратором), аттенюатора, УВЧ. Для передачи телеграфа формируется сигнал самоконтроля и огибающей.
Добавлены энергонезависимые часы на DS3231 (опционально). Есть S-метр и процедура его калибровки через меню. Реализован CAT (протокол KENWOOD)

Attachment:
nanovfo3_front.jpg
nanovfo3_front.jpg [ 91.99 KiB | Viewed 9038 times ]


Синтезатор собран на плате размерами 10см*3.5см. Весь "колхоз" из "готовых" модулей ардуино, синтеза и часов убран из-за желания минимизировать размеры конструкции. Плата двухсторонняя в прямом сысле этого слова - компонены размещены на разных сторонах платы. Вид сзади (CH340, SI5351, TCXO, стабилизаторы)

Attachment:
nanovfo3_back.jpg
nanovfo3_back.jpg [ 70.09 KiB | Viewed 9038 times ]


Вид спереди без установленного OLED (процессор, DS3231)

Attachment:
nanovfo3_top.jpg
nanovfo3_top.jpg [ 62.36 KiB | Viewed 9038 times ]


Основательно переработана прошивка. Расширена система меню. Добавлен второй гетеродин и переключение между ними (VFOA/B). Реализован режим работы в SPLIT. Добавлен декодер телеграфа в режиме передачи.

Attachment:
nanovfo3_cw_send.jpg
nanovfo3_cw_send.jpg [ 89.59 KiB | Viewed 9038 times ]


Схема синтезатора не имеет каких-то особенностей. Тактирование SI5351 может быть от кварцевого резонатора XTAL1 либо от активного генератора [TC]XO X1/X4 (устанавливается что-то одно). На плате есть стабилизатор питания 5в. Это либо AMS1117 U6 либо модуль DC-DC преобразователя MINI360 U20.
Кроме этого синтезатор может питаться от USB - при этом убирают перемычку P1.

Attachment:
Schematic_Nano-VFO-3.png
Schematic_Nano-VFO-3.png [ 202.12 KiB | Viewed 8751 times ]


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: NanoVFO 3
PostPosted: 20 Nov 2020, 23:58 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1091
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Управление синтезатором осуществляется с помощью 4х кнопочной клавиатуры и 5й кнопки на валкодере

Attachment:
nanovfo3kbr.png
nanovfo3kbr.png [ 8.15 KiB | Viewed 9025 times ]


Все кнопки на клавиатуре имеют по две функции. Основная – вызывается просто нажатием кнопки. Вторичная – вызывается при длительном нажатии. Описание команд:
Band - переключение диапазона
Att/Pre - По кругу включает аттенюатор, УВЧ, или отключает оба
CW/LSB/USB – синтезатор сам выбирает режим в зависимости от диапазона и частоты настройки. С помощью этой команды можно принудительно изменить режим на требуемый
VFO A/B, A=B - на каждом диапазоне доступны два гетеродина с независимой частотой настройки. Кнопка позволяет переключаться между ними. При длительном нажатии устанавливает частоту второго гетеродина равной частоте текущего (запоминает текущую частоту во второй ячейке).
Lock - блокировка валкодера и команд клавиатуры, которые могут привести к изменению частоты настройки. При этом вспомогательные функции остаются доступными (например включение аттенюатора). Для отмены блокировки требуется повторное нажатие Lock
Menu – вызов меню
Zero - выставляет частоту "по нулям". Частота округляется до ближайшего целого числа kHz
CW MEMO – передача телеграфом предустановленных сообщений.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: NanoVFO 3
PostPosted: 21 Nov 2020, 21:14 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1091
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Исходники и документация

Проект расшарен на EasyEDA https://oshwlab.com/ban.relayer/nano-vfo-3
Прошивка и документация на гитхабе https://github.com/andrey-belokon/NanoVFO_3
На проект написана небольшая документация по конфигурированию и использованию. Лежит так же на гитхабе. Прямая ссылка https://github.com/andrey-belokon/NanoV ... oVFO3.docx

Конструкция

Сборка не вызывает каких-то сложностей так как деталей минимальное количество. Все SMD типоразмер 0805.
В качестве доноров используется плата Arduino Nano откуда "сдуваем" феном процессор с кварцем, USB интерфейс CH340, 5ти вольтовый стаб и резисторы/конденсаторы из обвязки. CH340 некоторых версий не требуют внешнего кварца, на печатке можно установить оба варианта - место под кварц предусмотрено.

Если процессор берем "нулевый" то в него надо каким-то образом прошить бутлоадер, либо прошить непосредственно на плате подключив ISP к ногам PB3/4/5 которые выведены на разъем J1 KEY/TX/Band5, а Reset - припаять к R33/C63.

DS3231 и сокет под батарейку можно точно так же демонтировать с китайского модуля часов - это дешевле чем покупать по отдельности.

При установке DC-DC MINI360 5ти вольтовый AMS1117 не устанавливается. На схеме и разводке печатки перепутаны входы/выходы MINI360, это надо учесть при монтаже и устанавливать его "мордой" вниз. Перед установкой необходимо выставить подстроечным резистором на выходе модуля напряжение 5в и залить подстроечник краской/лаком чтобы не сбить настройку иначе рискум сжечь весь синтезатор от перегрузки питания.

Параллельно R20 навесом сверху рекомендуется установить блокировочный конденсатор емкостью 0.01 uF. Это снизит дребезг и наводки.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: NanoVFO 3
PostPosted: 01 Feb 2021, 23:14 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1091
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Несколько моментов связанных с питанием синтезатора и использованием USB порта.

В случае установки 5ти вольтового стабилизатора U6 AMS1117-5.0 при установленной перемычке P1 можно подключать компьютер по USB без каких либо проблем.

В случае применения DC-DC преобразователя MINI360 при подключении USB разъема необходимо снять перемычку P1 иначе MINI360 начинает ощутимо греться. Это не является сложным при программировании синтезатора, но может быть проблемой при использовании CAT. Эта проблема решается очень просто - вместо P1 устанавливается диод (анодом к DC-DC) рассчитанный на ток не менее 100мА. Диод ставим шоттки для минимизации падения напряженния на нем.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: NanoVFO 3
PostPosted: 03 Feb 2021, 22:24 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1091
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Новая версия 3.1. Отличия по сравнению с 3.0 следующие:

- исправлена разводка платы под DC-DC MINI360
- выведен наружу 3й выход сишки (у предыдущей версии были выведены только два из трех выходов)
- добавлен сдвиговый регистр 74HC595. это позволило освободить пины и сделать контроль питания, входы датчика КСВ и CW-декодера (в перспективе)
- на выход тона CW самоконтроля добавлен делитель и конденсатор для развязки
- все пины которые нужны для программирования через ISP доступны на разъемах
- плата переразведена. из-за увеличившегося количества сигналов добавлен дополнительный разъем
- ну и самое важное :) платы теперь красного цвета

Attachment:
nanovfo31_front.jpg
nanovfo31_front.jpg [ 50.57 KiB | Viewed 6187 times ]


Габариты и все прочие параметры остались без изменений. Прошивка универсальная и работает как с версией 3.0 так и с версией 3.1. Выбор версии происходит с помощью определения
Code:
#define HARDWARE_3_1
в модуле config_hw.h
После всех переделок освободился один пин - он выведен на разъем под названием USR и пока никак не задействован в прошивке. Его можно использовать под свои цели написав соответствующий код.
Поддержка датчика КСВ и CW-декодера пока еще не реализована.

Attachment:
Schematic_Nano-VFO-3.1.png
Schematic_Nano-VFO-3.1.png [ 224.03 KiB | Viewed 6187 times ]


Проект расшарен на EasyEDA https://oshwlab.com/ban.relayer/nano-vfo-3-1
Прошивка и документация на гитхабе https://github.com/andrey-belokon/NanoVFO_3


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: NanoVFO 3
PostPosted: 07 Feb 2021, 17:13 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1091
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
К сведению собирающих. Оказывается у китайцев есть OLEDы 1.3 у которых выводы питания и земли идут в другой последовательности. Печатки рассчитаны на дисплеи с выводами Vcc/Gnd/SCL/SDA. Обращайте на это внимание при покупле дисплеев.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: NanoVFO 3
PostPosted: 06 Mar 2021, 00:04 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1091
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Прошивка доработана для использования магниточувствительного датчика AS5600 в качестве энкодера.
Для включения поддержки надо в config_hw.h раскоментировать одну строчку:
Code:
// раскоментировать при использовании AS5600
#define ENCODER_AS5600

Так как механический энкодер имеет в своем составе кнопку, которая отвечает за вызов меню, а при использовании AS5600 мы эту кнопку теряем, ее функции продублированы на левой верхней кнопке которая отвечала ранее за передачу предустановленных CW-сообщений. Теперь при одиночном нажатии происходит вход в меню/подменю, а при длительном - передача CW-сообщения. Функция "по нулям" которая вызывалась при длительном нажатии на кнопку механического энкодера при использовании AS5600 недоступна, что некритично из-за мелкого шага перестройки - 256 импульсов на оборот.

Схема подключения AS5600

Attachment:
as5600_encoder.png
as5600_encoder.png [ 11 KiB | Viewed 4600 times ]


+5v/SDA/SCL/GND берем с разъема H4 I2C Ext.
Прошивка залита на гитхаб.
3D-модель для энкодера на основе подшипника 25*37*7 доступна тут Магнитный энкодер для синтезатора


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: NanoVFO 3
PostPosted: 11 Apr 2021, 22:48 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1091
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Поступило несколько запросов с проблемой неправильного направления вращения энкодера. Скорее всего связано с энкодерами. "Лечится" так - в Encoder.cpp ищем строку
Code:
val = Encoder_Value;

и заменяем ее на
Code:
val = -Encoder_Value;


Top
 Profile  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 8 posts ] 

All times are UTC + 2 hours [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group