Synteza DDS VFO SP2FP 2018
8 pasm KF do
wyboru, wyjścia sterowania otwarty kolektor
Lub wersja pcb mini wielkości
wyświetlacza bez przycisków, enkodera i dekodera pasm (na dole strony)
Autorem podstawowego softu jest Bartek
SP2FET, modyfikacji dokonał Paweł SP2FP i Paweł SQ8MVY
Kolejnych modyfikacji dokonał Irek SP5MX
Któremu serdecznie dziękuję za
pomoc.
Doszło kilka przydatnych funkcji - patrz
menu syntezy
Film pokazujący część możliwości:
Wykaz elementów podstawowego zestawu
:
|
Synteza częstotliwości z dekoderem BCD bez modułu dds AD9850 |
|
|
ELEMENTY |
Ilość |
|
Rezystory smd
1206 |
|
|
100k |
2 |
|
15 Ω |
7 |
|
10
kΩ |
6 |
|
330
kΩ |
1 |
|
1
MΩ |
1 |
|
Kondensatory
smd 1206 |
|
|
22nf |
2 |
|
100nf |
11 |
|
Tranzystor
dtc114, dioda1n4148 |
1 |
|
Dławik smd
47-56 uH |
1 |
|
Kond.
elektrolityczny 100-220uf |
2 |
|
Rezystor
nastawny 10 kΩ |
1 |
|
Atmega 328p
dip 28 |
1 |
|
SN74145 |
1 |
|
Stabilizator
7805 TO220 |
1 |
|
Wyświetlacz
LCD 2x16 |
1 |
|
Enkoder |
1 |
|
Przełącznik
switch 8x8 |
5 |
|
PCB 105x56 mm |
1 |
OPIS DZIAŁANIA SYNTEZERA
Podstawową funkcją jest sterowanie
DDS-em który generuje sygnał w.cz (vfo) do mieszacza TRXa.
Współpracuje ona z generatorami cyfrowym AD9850/51
AD9951/52/54 i przystosowana jest do pracy z gotowym modułem DDS.
Realizuje to z kilkoma możliwościami
przesunięcia częstotliwości o wartość ustawioną CW LSB USB dodając ją lub
odejmując od zadanej na wyświetlaczu.
Podczas nadawania w trybie CW można
generować częstotliwość bezpośrednią widzianą na wyświetlaczu, a odpowiednio ją
kluczując, uzyskać sygnał bez przemiany częstotliwości. Podczas pracy CW mamy
do dyspozycji otwarty kolektor tranzystora dtc114 którym możemy przełączać
układy potrzebne dla pracy CW
Przedstawiona wersja obsługuje 8 dowolnych
pasm KF 1,8-30MHz. Przełączanie odbywa się za pomocą kodu BCD korzystając z
trzech wyjść atmegi. Sygnały te idą na dekoder sn74145 i na jego wyjściu
otrzymujemy masę dla każdego wybranego pasma. Płytka mini nie posiada dekodera
i można go umieścić na płytce obwodów, lub zastosować kilka dekoderów dla
każdego zestawu filtrów, prowadząc trzy ścieżki do sterowania pasm, a nie
osiem. Oczywiście większa płytka też może być pozbawiona dekodera, należy skrosować
wej-wyj dekodera bcd i zastosować go w bardziej odległym miejscu.
Oprogramowanie przewiduje też tylko trzy zakresowe vfo bez kodu BCD , wtedy dla
pasm A-B-C będą na wyjściach atmegi poziomy jedynkowe które należy
poprzez tranzystor separujący npn wykorzystać jako masy do sterowania pasm.
Synteza posiada kilka innych przydatnych
funkcji.
Bargraf -(Vu meter) który podczas odbioru
może być wykorzystany jako wskaźnik S-metra, a podczas nadawania jako wskaźnik
poziomu mocy padanej i odbitej.
Podczas nadawania "T" wyświetlane jest napięcie
zasilania trxa które jest przydatne przy pracy np z akumulatora.
Przestrajanie częstotliwości odbywa sie za
pomocą kroków 10,100,1000,10000 Hz lub w domyślnym trybie TURBO z regulowaną w
menu agresywnością zmiany kroku, która jest zależna od szybkości kręcenia gałką
enkodera. Funkcja włączana jest dłuższym przytrzymaniem klawisza step aż do
pojawienia się znaku ">".
RIT który podczas odbioru koryguje
częstotliwość o + - 10-10000HZ w krokach 10Hz nie zmieniając przy tym częstotliwości nadawania.
XIT który podczas
nadawania koryguje częstotliwość o + - 10-10000HZ w krokach 10Hz nie
zmieniając przy tym częstotliwości odbioru (split).
Synteza
posiada funkcje automatycznego przestrojenia częstotliwości przy przejściu z
SSB/CW dzięki czemu nie trzeba korygować vfo jeśli słuchamy telegrafii w trybie
szerokiego odbioru (ssb). Przechodząc na CW możemy wpisać wartość przestrojenia
dla każdego pasma aby słyszalny ton miał dokładnie taką częstotliwość jak na
ssb. Domyślnie wpisana wartość 750 Hz regulowana w menu dla każdego pasma +-
10000Hz
Dodatkowo po wciśnięciu klawisza BAND i
załączeniu zasilania uzyskujemy generator częstotliwości od 0-35/65MHz który może
być przydatny podczas strojenia obwodów lub wykorzystywany jako generator
zewnętrzny.
Płytka przystosowana jest do zamocowania
trzech rodzajów enkoderów. Zwykłego ec11, troszkę większego seria ECW -polecam,
oraz miniaturowego optycznego.
Większa pcb posiada miejsce na przełączniki
sterujące.
Do mniejszej płytki o wymiarach zbliżonych
do wyświetlacza 2x16 należy wszystkie zewnętrzne elementy podłączyć za pomocą
przewodów. Wejścia sterujące atmegi są dodatkowo zabezpieczone
pojemnościami100nf, aby uniknąć dziwnych zjawisk podczas nadawania lub innego
indukowania sie napięć na przewodach przyłączeniowych.
Obydwie płytki posiadają na pokładzie
stabilizator napięcia zasilania typu 7805.
Napięcia dla punktów
Bar-grafu w woltach 0,06; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1; 1,5; 2.
Opis przycisków syntezy:
SWR wybiera wejście sygnału
bar-grafu
CW przełącza tryb emisji
SSB(lsbi usb) / CW pojawia się masa na pinie CW
PASMO przełącza zakresy 8 do
wyboru , pojawia się masa na wyjściach dekodera BCD dla każdego zakresu.
RIT krótkie przyciśnięcie
załącza funkcje RIT , długie około 3s załącza funkcje XIT. Reset Rita następuje
po jego wyłączeniu, reset Xita następuje po wyłączeniu i ponownym włączeniu
syntezy.
KROK domyślnie ustawiony tryb
automatycznie zmiennego kroku w zależności od prędkości kręcenia enkoderem
">" . Dłuższe przyciśnięcie zmienia tryb pracy na krok skokowy i
dalsze krótkie przyciskanie powoduje zmianę kroku 10/100/1000/10000 Hz
Jak to polutować?
W pierwszej kolejności montujemy wszystkie elementy
SMD.
Kolejno szykuje gold-piny pod płytkę dds. Należy wymontować niepotrzebne piny zgodnie z poniższym zdjęciem.
zostawić jeszcze pin RESET króego obsługa doszła w trakcie projektu
Przystępujemy do montażu pinów łączących
wyświetlacz oraz płytkie front-panelu z płytą główną TRXa. Przy tej czynności
zachować ostrożność. Drut można wbić w palec, skaleczyć się. Zamiast gold-pinów
zastosowałem drut srebrzony fi 0,5 mm który bardzo dokładnie pasuje w gniazdo
precyzyjne wlutowane w płytkę wyświetlacza. Uwaga drucik wchodzi ciasno
w gniazdo na głębokość około 5mm. Jeśli włożymy go za płytko, to nie będzie
prawidłowego styku. Zadbajmy o ładne cięcie drutu ostrym narzędziem, aby nie
spłaszczyć końcówki, która będzie wchodziła w gniazdo precyzyjne. Przykręcam
wyświetlacz do płytki i szczypcami wkładam drucik poprzez otwory w płytce,
kolejno obcinam i wkładam następny, na koniec lutuję. Powyższa metoda pozwala
na mocowanie wyświetlacza w odległości 4-10 mm od płytki syntezy i łatwy jego
demontaż. Jeśli mamy wszystko z góry wyliczone można użyć
standartowych gold-pinów, drutów i nie stosować podstawki.
Przechodzimy do sprawdzenia
działania układu. Płytka posiada stabilizator napięcia 5V i można ją zasilić
napięciem 10-16V.
Jeśli posiadacie zasilacz
regulowany to uwaga, przed podłączeniem sprawdzić żeby napięcie nie
przekraczało 20v – można podawać je od zera podnosząc do zadanej wartości
kontrolując prąd - pobiera około 150mA. Warto zacząć od podłączenia zasilania
bez modułu DDS i atmegi – sprawdzając czy w układzie nie ma zwarcia w
zasilaniu. Podłączamy i powinien się podświetlać wyświetlacz, PR-kiem ustawiamy
kontrast – uzyskując widoczne kratki w górnej linijce. Po tej czynności
wkładamy zaprogramowany procesor. Teraz po podaniu zasilania powinniśmy ujrzeć
napisy na wyświetlaczu. Na koniec włożyć moduł DDS i jeśli mamy urządzenie
do sprawdzenia czy generuje, to możemy sprawdzić kompletny układ.
Opis programowania syntezy:
Wejście do menu syntezy: Gdy robimy to pierwszy raz po zaprogramowaniu procesora, to należy wcisnąć przycisk "KROK" dla wersji v27u; "RIT + KROK" dla wersji v28u i włączyć zasilanie. Nastąpi pierwszy reset i dane konfiguracyjne zostaną wprowadzone z pamięci eeprom do procesora.
Przy zmianie typu modułu DDSa koniecznie wykonać pełen reset.
Kolejne wejście do menu odbywa się poprzez przyciśnięcie klawisza RIT i włączenie zasilania.
Nawigacja po menu klawisze :
PASMO (BAND) - menu do tyłu
RIT - menu do przodu
CW zmienia zawartość drugiego wiersza, w przypadku nastawy liczbowej zmiana następuje poprzez kręcenie enkoderem.
Aby zmiany zostały zapamiętane należy przejść do " Wyjdź i zapisz " ustawić na "TAK", następnie wcisnąć PTT i nastąpi zapis zmian do pamięci.
Kiedy nie chcemy zapisu zmian wystarczy wyłączyć zasilanie lub wcisnąć ptt -wtedy kiedy nie jesteśmy na pozycja menu zapisz - tak.
Sam zapis innych wartości jest ograniczony i następuje tylko po wciśnięciu nadawania. Dlaczego? - procesor ma ograniczoną ilość zapisu ( okolo100tyś razy). W sytuacji kiedy po każdym przestawieniu częstotliwości i innych zmian wszystko było by zapisywane, to w dość krótkim czasie skończył by żywot pamięci.
Klawisz KROK (STEP) zmienia wartość kroku przestrajania, dzięki czemu szybciej uzyskamy zadaną wartość.
Jeśli chcemy wrócić do nastaw domyślnych to należy: Wyłączyć zasilanie, przycisnąć klawisz KROK- nie puszczać, włączyć zasilanie, trzymać wciśnięty KROK do pojawienia sie napisu RESET!, pojawi się konfiguracja od nowa, jeśli nie chcemy nic zmieniać to wyłączyć zasilanie i włączyć ponownie, bez trzymania przycisków.
Po dokonaniu
ustawień w menu należy wykonać procedurę zapisu częstotliwości. Brzmi groźnie
ale jest łatwe do wykonania. Kolejno na każdym zakresie - paśmie - wciśnij
PTT (nadawanie -pinptt do masy) i wróć do pierwszego pasma wciskając ptt - to wszystko.
Procedura ma na celu wprowadzenie i zapamiętanie w pamięci procesora częstotliwości
generowanej przez dds, dla każdego zakresu. Bez tej procedury po załączeniu dds
może generować bzdurne, nie zapisane częstotliwości.
OPIS MENU SYNTEZY
" Kier obr. enk. ",
//1 Wybranie kierunku obrotu enkodera L/P
"Dziel. krok enk.",
//2 Wybór trybu enkodera 1:1, 1:2, 1:4.
domyślnie 1:2
" T_KROK ", //3
Zmiana agresywności trybu turbo przestrajania (0-255) domyślnie 100
" KALIBRACJA ADC ",
//4 Kalibracja odczytu napięcia zasilania
"
P.CZ. USB ", //5 Częstotliwość GFN dla wstęgi
USB domyślnie 9.997.000
"
P.CZ. LSB ", //6 Częstotliwość GFN dla wstęgi LSB
domyślnie 10.000.000
"
P.CZ. CW ", //7 Częstotliwość GFN dla odbioru CW
domyślnie 9.999.250
"NADAWANIE CW/IF ",
//8 Wybór nadawania CW z pośrednią taką jak dla odbioru lub bez przemiany.
Wtedy dds
generuje częstotliwość taką jak wyświetlana (bez dodatkowej przemiany)
domyślnie bez IF
"
PASMO A ", //9 Wybór pasma KF (160*10m)
"
WSTEGA A ", //10 Wybór wstęgi LSB lub USB dla
trybu SSB
" DDS A ",
//11 Dodawanie lub odejmowanie p.cz. (typ mieszania w.cz.)
" OFFSET CW
A ", //12 zmiana częstotliwości trxa po przejściu z ssb na cw
(aby słyszeć ten sam ton) domyślnie 750
"
WSTEGA B ", //13
" DDS B ",
//14
" OFFSET CW
B ", //15
"
PASMO C ", //16
"
WSTEGA C ", //17
" DDS C ",
//18
" OFFSET CW
C ", //19
"
PASMO D ", //20
"
WSTEGA D ", //21
" DDS D ", //22
" OFFSET CW D
", //23
"
PASMO E ", //24
"
WSTEGA E ", //25
" DDS E ", //26
" OFFSET CW E
", //27
"
PASMO F ", //28
"
WSTEGA F ", //29
" DDS F ", //30
" OFFSET CW F
", //31
"
PASMO G ", //32
"
WSTEGA G ", //33
" DDS G ", //34
" OFFSET CW
", //35
"
PASMO G ", //36
"
WSTEGA G ", //37
" DDS G ", //38
" OFFSET CW
", //39
"OFFSET NADAWANIA",
//40 Można korygować częstotliwość
nadawania w stosunku do odbioru
" ILOSC PASM
", //41 1-8 , 3 pasma i
mniej - automatycznie brak kodu BCD - działają tylko 3 wyjścia wyboru pasm ABC
"
DIRECT OUTPUT ", //42 To co na wyświetlaczu , to na wyjściu DDSa
" MNOZNIK Fout
", //43 Powielanie częstotliwości
wyjściowej x2 x4
" TYP SYNTEZY
", //44 wybór
AD9850/AD9851/AD9951,52,54 nie wszystkie modele przetestowane
"CLK
SYNTEZY MHz ", //45 MHz
"CLK
SYNTEZY kHz ", //46 kHz
"CLK
SYNTEZY Hz ", //47 Hz
"CLK
SYNTEZY MULT", //48 DDS Clock multi
- wybór powielania częstotliwości generatora ddsa
" Wyjdź
i zapisz " //49
Oprogramowanie pod Atmegę 328p, w postaci gotowego wsadu HEX jest do pobraniatutaj: Wsad Syntezy uniwersalenej zip
Uwaga na zdjęcie odpowiedniego ustawienia fuse-bitow, bez którego synteza nie
będzie prawidłowo działać
Koszt modułu
DDS ad9850 wynosi dodatkowo 75 zł lub zakup we własnym zakresie.
Dostępne też
lepsze enkodery: - duży ECW za dopłata 15zł-polecam , optyczny 128imp/obrót
koszt 100zł.
Same płytki
w cenie 15 / 10zł
Kilka fotek z różnymi enkoderami
WERSJA MINI
Wymiar płytki 81 / 37 mm zbliżony do wielkości wyświetlacza.
schemat
opis pcb
masz pytania napisz
sp2fp@wp.pl
pozdrawiam
Paweł Bożenda SP2FP
25-11-2019r