UR5FFR
http://dspview.com/

NanoVFO
http://dspview.com/viewtopic.php?f=22&t=202
Page 1 of 1

Author:  Relayer [ 01 Apr 2018, 23:39 ]
Post subject:  NanoVFO

Среди любителей QRP достаточно популярно направление конструирования простых трансиверов на один/несколько диапазонов, а так же портативных микротрансиверов. В таких конструкциях достаточно важно энергопотребление всех узлов и в том числе синтезатора, т.к. он работает постоянно. Ставить в такие простые конструкции навроченные синтезаторы с большими экранами и огромным количеством сервисных функций - наврядли целесообразно. Тут нужен простой синтезатор с минимумом сервиса. Так же достаточно актуальная поддержка работы в CW и наличие встроенного телеграфного ключа.

Проект синтезатора NanoVFO и создан как простое решение для микротрансиверов. Основные параметры:

CPU: Arduino ProMini
PLL: Si5351
Дисплей: OLED 0.91" 128x32, OLED 0.96" 128x64, I2C LCD 1602, MAX7219
Валкодер: механический или оптический
Клавиатура: 6 кнопок
Частотный план: прямое преобразование, квадратурный выход, однократное преобразование частоты. возможность коммутации гетеродинов на разные выводы (для Радио-76, Аматор и тп)
Диапзоны: до 4-ех без дешифратора диапазонов, свыше 4-ех - с дешифратором
CW: встроенный ключ. есть ямбический режим. память на три фразы. CW-VOX. сигнал самоконтроля. формирование сигнала дополнительного CW-гетеродина при передаче

Схема была максимально упрощена. Переход на 3,3в питание позволил отказаться от конвертора логических уровней для Si5351 и снизить энергопотребление.

Attachment:
Schematic_Nano-VFO.png
Schematic_Nano-VFO.png [ 186.24 KiB | Viewed 2041 times ]


Несмотря на то что называется проект NanoVFO, в качестве процессора используется не Arduino Nano, а Arduino ProMini. Выбор обусловлен отсутствием на плате чипа сопряжения USB-COM и как следствие более низким энергопотреблением.

Для отображение частоты может использоваться OLED, LCD 1602 или модуль на MAX7219. На схеме показаны все варианты дисплеев, но в реальном устройстве устанавливается только один. LCD 1602 требует питания от +5в. Остальные дисплеи работают от 3.3в.
На дисплее MAX7219 отображается только частота. На OLED и LCD дисплеях кроме частоты отображаются режимы работы RX/TX/CW, текущий диапазон и скорость работы электронного ключа.

Attachment:
dislpay_freq.jpg
dislpay_freq.jpg [ 111.76 KiB | Viewed 2042 times ]


Диапазоны генерируемых частот прописываются в коде. Переключение диапазонов осуществляется одной кнопкой BAND "по кругу". На 4ех пинах разъема P3 формируется сигнал управления ДПФ. В случае если диапазонов 4 или меньше - это сигнал на одном из выводов. Если больше 4ех диапазонов - то двоичный код, который необходимо поадать на дешифратор, расположенный на плате ДПФ.

Валкодер подключается к разъему P2. Оптический валкодер задействет все четыре контакта. Механический - только три, т.к. ему не надо напряжение питания. Никаких дополнительных подтягивающих резисторов устанавливать не надо. Параметры валкодера задаются в конфигурационном файле прошивки. Управление количеством импульсов на оборот интеллектуальное и зависит от того насколько быстро вращается валкодер.

Синтезатор формирует управляющий сигнал CW который говорит о работе трансивера в режиме телеграфа и может быть использован для коммутации SSB/CW фильтра в приемном тракте а так же цепей передачи. Сигнал CW формируется автоматически если мы находимся в телеграфном участке диапазона, но может быть включен/выключен принудительно нажатием кнопки CW. Это позволяет работать телеграфом в телефонном участке.

Манипулятор ключа подключается к разъему P11. В случае использования механического манипулятора он должен замыкать контакты DIT/DASH на землю. Кроме механического манипулятора можно использовать сенсорный - манипуляция производится просто касанием пальцами сенсорных площадок, подключенных напрямую к выводам DIT/DASH. Метод заимствован из [1]



Ключ может работать в обычном и ямбическом режиме. Скорость работы задается потенциометром R7.
Режим работы ключа и его параметры задаются в настройках и сохраняются в EEPROM.
Телеграфный ключ имеет память на три фразы, которые заданны в прошивке в виде текста и быстро вызываются нажатием кнопок MEMO1-MEMO3. Передача фразы может быть прервана при нажатии ключа.
Реализован режим CW-VOX, когда трансивер автоматически переходит на передачу при начале манипуляции. Для этого формируется сигнал PTT-Out.

При манипуляции на выходе TONE формируется сигнал самоконтроля. На выходе KEY - сигнал для формирования огибающей. При этом второй гетеродин отключается а на третьем выходе Si5351 формируется сигнал в полосе пропускания фильтра ПЧ с частотой тона самоконтроля плюс частота второго гетеродина. В трансивере он должен быть подвергнут формированию огибающей с помощью сигнала KEY и смешан с первым гетеродином.

Так же возможно в конфигурации прошивки указать что при передаче телеграфный гетеродин формирует сигнал непосредственно с требуемой результирующей частотой передачи, который после формирования огибающей можно сразу подать на услиитель мощности. В случае чисто телеграфного трансивера это позволяет упростить тракт, реализовав его как два отдельных модуля - приемник и передатчик.

Вход в настройки происходит при нажатии кнопки SETUP, либо при рестарте контроллера с нажатой кнопкой BAND либо нажатым манипулятором ключа. Настройки представляют собой список из 16ти числовых параметров. На первом уровне меню настроек выбирается параметр с помощью валкодера. При нажатии кнопки BAND попадаем в меню редактирования значения параметра. Изменение значения производится так же с помощью валкодера. Используя кнопки BAND/CW завершаем редактирование параметра с/без сохранения нового значения. В настройках задаются параметры электронного ключа, яркости дисплея, время перехода в энергосберегающий режим, а так же производится калибровка частоты Si5351 и подстройка в небольших пределах (+/-10kHz) частоты второго гетеродина. Есть возможность полного сброса всех настроек в значение "по умолчанию".

Для минимизации энергопотребления синтезатор умеет переходить в режим простоя, уменьшая яркость дисплея либо полностью отключая его. Возврат к нормальному режиму происходит автоматически при смене частоты настройки либо диапазона. Потребление синтезатора с механическим энкодером без учета потребления SI5351 в зависимости от используемого дисплея выглядит следующим образом:
Code:
OLED:     15    13.5   8.4
MAX7219:  32    16      8
LCD 1602: 35    --     16

Первая колонка - ток потребления в мА при средней яркости (7), вторая - дисплей работает на минимальной яркости, третья - дисплей выключен. Для LCD1602 электронное управление яркостю невозможно, поэтому во втором столбце прочерк. Для OLED энергопотребление одинаковое для версий 0.91" и 0.96". К этим цифрам необходимо добавить еще потребление SI5351 составляющее примерно 25-30мА в зависимости от режима работы и нагрузки.

Клавиатура и разъемы являются опциональными. В минимальнйо конфигурации для однодиапазонного трансивера без поддержки CW клавиатуру можно вообще не устанавливать (при этом пин A6 необходимо "подтянуть" к питанию через резистор 10ком). В таком варианте чтобы войти в меню настроек необходимо перегрузить контроллер при нажатом манипуляторе ключа (точка или тире). Навигация по меню осуществляется так же с помощью ключа. Нажатие точки соответствует выбору пункта либо записи нового значения, тире - выход на уровень вверх.

Проект опенсоурсный. Прошивка выложена на гитхабе: https://github.com/andrey-belokon/NanoVFO

Reference
1. Iambic sensor key
2. Запускаем Arduino при пониженном питании

Author:  Alex 4N [ 04 Apr 2018, 15:37 ]
Post subject:  Re: NanoVFO

Андрей,здравствуйте,очень круто!Можно сделать проект под SI570 на 4 диапазона только CW участки?С уважением.

Author:  Relayer [ 01 May 2018, 21:14 ]
Post subject:  Re: NanoVFO

Прошивка обновлена до версии 1.1
1. Добавлена поддержка Si570. Для включения раскоментарить VFO_SI570 в config_hw.h. Если установлены оба синтезатора Si5351 и Si570, то 570 выполняет роль первого гетеродина. При включенной директиве CWTX_DIRECT_FREQ и одной Si570 сигнал переачи будет формироваться на ней
2. Добавлена поддержка SH1106 для OLED 1.3"

Author:  Relayer [ 02 May 2018, 22:21 ]
Post subject:  Re: NanoVFO

Прошивка обновлена до версии 1.2
Исправлен баг с самопроизвольным входом в меню по нажатию манипулятора ключа.

Page 1 of 1 All times are UTC + 2 hours
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/