Синтезатор частоты на arduino nano

Синтезатор частот трансивера STEP II

Данный синтезатор построен на базе синтезатора частот от трансивера UBITX_V5, по другому она называется RADUINO.

Отличие заключаются в следующем:

1. Изменен контроллер на Arduino Pro Mini (в оригинале Arduino Nano)

2. Изменена схема, а именно добавлены ключики для управления релле ДПФ и усилителя мощности.

3. Изменена прошивка синтезатора, отключен выход 45МГц и перестроен второй выход на ПЧ 8.864МГц (LSB) и 8.867(USB), можно изменять в скетче прошивки, ниже раскажу где. Позже допишу менюшку чтобы можно было указывать ПЧ непосредственно через трансивер.

Принципиальная схема синтезатора (скажу сразу рисовальщик никудышний, но постарался описать все как есть).

Скачать файл: syntez.zip [413,03 Kb] (cкачиваний: 557)

Как видим, схема не отличается высокой сложностью и состоит и собственно самого контроллера Arduino Pro Mini (Можно использовать и Nano, Uno), микросхемой синтезатора частот Si5351, а также обвязки для формирования напряжений +5V для Arduino и +3,3V для питания Si5351.

Также на плате присутсвуют Транзисторы для переключения ДПФ построенных на базе BC817 и S8550, данное схемное решение была выбрано из того что находилось под рукой, вместо транзисторных сборок вполне можно использовать микросхему K155ID10 или же её зарубежный аналог 74LS145, но так как данных микросхем у меня небыло сделал вот так, как нарисовано по схеме.

На схеме и на плате, можно также обратить внимание на два разьема IC1 и IC2 для подключения дисплеев.

В этом синтезаторе можно подключить дисплее следующих типов по шине I2C LCD1602, LCD2004, а также можно подключить 2 дисплея LCD1602 (взамен 2004 или если вам информации на LCD1602 покажется мелкая), вот для этого и разрисовал 2 разьема.

Печатная плата в формате lay6

Ниже по ссылке выкладываю плату синтезатора частот, Вы также можете ее редактировать на свой вкус.

Скачать файл: syntez_pcb.zip [49,68 Kb] (cкачиваний: 422)

Скачать прошивку для ПЧ 8.865 можно ниже по ссылкам, так же выкладываю исходный код для того чтобы Вы сами смогли в случае чего собрать прошивку под свою плату, ПЧ и вид дисплея, ниже расскажу что и как где менять

Скачать файл: firmware.zip [93,29 Kb] (cкачиваний: 562) Архив прошивок для ПЧ 8.865 и дисплеев LCD1602, LCD2004, LCD1602_DUAL

Скачать файл: test_builds.zip [58,36 Kb] (cкачиваний: 478) — Тестовые сборки для дисплеев I2C_1602, с поддержкой установки ПЧ из меню синтезатора.

Скачать файл: syntez_src.zip [908,2 Kb] (cкачиваний: 613) — Исходный код на 02.10.2019

Также вы можете скачать его с моего GIT репозитария Ссылка

1. Чуть позже когда буду возле трансивера, напишу мануал как и где настраивать.

Сборка прошивки из исходных кодов.

Для сборки прошивки нам понадобится:

1. Arduino IDE, скачать можно с официального сайта

2. Плата Arduino Pro Mini (с переходником на USB) либо же другая плата Arduino если вы решили модифицировать под себя.

3. Исходники, которые вы можете скачать выше по ссылкам.

4. Ну и хорошее настроение =)

1. Запускаем Arduino IDE по ярлыку который у Вас должен появится на рабочем столе после установки.

2. После запуска IDE выбираем где находятся исходники и открываем их, после открытия перед вами откроется несколько вкладок, связанные с проэктом.

3. По умолчанию частот в прошивке записана 8.864 для LSB и 8.867 для USB, вы же можете поменять данные параметры во вкладке ubitx_20 и параметр SECOND_OSC_LSB и SECOND_OSC_USB, на свои (если ПЧ отличается от моей).

4. Во вкладке ubitx.h вы можете выбрать тип используемого дисплея будь-то LCD1602 или же LCD2004, также возможна работа с цветными дисплеями NEXTION (Так как таких у меня нет в наличии, подтвердить немогу)

5. После всех правок нажимаем кнопочку проверить (отмеченная красным кружком на картинке) и начнется процесс компиляции.

6. Если все хорошо, и небыло допущенно ошибок внизу вы увидите сколько использовано места, значит можно подключать Вашу Arduino и прошивать, не забыв при этом выбрать тип платы, и порт на котором она висит.

Источник

Синтезатор на Si5351 для техники прямого преобразования

Гетеродин является одним из важнейших узлов приемопередающей аппаратуры. От стабильности работы гетеродина зависит насколько стабильно будет работать приемник или передатчик. Конструкции с колебательным контуром подвержены воздействию внешних факторов, что нередко приводит к дрейфу частоты, а это не приемлемо. Есть и еще один недостаток – небольшой диапазон генерируемых частот. По этим причинам и не только, классические гетеродины все чаще заменяют синтезаторами частот.

Вот и я, увлёкшись прямым преобразованием задумался о надежном и в то же время простом синтезаторе. Самым лучшим и недорогим вариантом для меня оказалась микросхема Si 5351. Тем более ее можно найти в виде готового модуля CJMCU-5351.

На известном китайском сайте я приобрёл кое-какие детали:

  • Arduino Nano ,
  • IPS display ,
  • модуль CJMCU -5351,
  • энкодер.

Несколько слов о деталях. Дисплей на базе контроллера ST7789 использует для обмена данными шину SPI. Лучше, конечно использовать шину I2C, так экономнее расходуются свободные пины Ардуино. Но и у дисплея с SPI шиной тоже есть плюсы: для обновления данных не нужно перезагружать все данные выведенные на экран. Изменяется только конкретная область. Модуль CJMCU -5351 поставляется в комплекте с тремя SMA коннекторами, которые, к слову я почти не использовал. Энкодер тоже в виде готового модуля для Ардуино. Так удобнее. Что касается самого проекта, я нашёл в Сети прототип и доработал его. Схема соединения модулей представлена ниже.

Схема соединения модулей

Схема довольно простая. Работает только один генератор CLK 0. Диапазон от 1 до 100 МГц. Два оставшихся генератора отключены. Настройка частоты производится энкодером. Встроенная кнопка отвечает за изменение шага перестройки: 10 Гц, 100 Гц, 1 КГц, 10 КГц, 100 КГц и 1 МГц. Кнопка «Calibration» отвечает за включение и отключение режима калибровки синтезатора. В режиме калибровки, изменение опорной частоты производится так же при помощи энкодера .

Как вы могли заметить, устройству требуется два напряжения питания: 3.3В и 5В. Напряжение в 3.3 В я взял прямиком с выхода 3.3 V Ардуино. Мощности встроенного стабилизатора должно хватить на питание дисплея и платы генератора. Поэтому, вам потребуется только стабильное питание в 5В для Ардуино Нано.

С дисплеем пришлось повозиться. Дисплей на базе контроллера ST7789 занял целых 4 свободных пина Ардуино. Плюс к этому пришлось добавить в проект библиотеки SPI.h и Arduino_ST7789_Fast.h, что дополнительно добавило весу проекту.

Как я писал выше, при обновлении данных перерисовывается только специально отведенная для этих данных область экрана. Область прямоугольной формы перезаливается определенным цветом, тем самым затирая старое значение. Реализация непростая, но оно того стоит: экран не рябит и не напрягает глаза.

Так же в схеме я не отметил установку резисторов на 100-240 Ом в соединениях между Ардуино и дисплеем. Установить их все же необходимо. Делается это чтобы согласовать логические уровни, иначе дисплей уходил в глухую оборону и ничего не показывал. Это опасно еще и тем, что может выгореть контроллер дисплея ST 7789.

Немного ошибся с распиновкой Ардуино,пришлось исправить желтым проводом. Вывел так же дополнительно 4 штырька для подключения чего-либо полезного и отдельно колодку от выходов генератора. Хотя, на мой взгляд лучше подключать при помощи SMA разъема и экранированого кабеля.

Основной режим работы и режим калибровки.

Точно пока не решил что строить на этом генераторе – просто приёмник радиолюбителя или полноценный трансивер. Проект для Ардуино и некоторые библиотеки я выложу ниже одним архивом. Если будут недостатки или улучшения – дайте знать.

Ниже видео с результатами моих трудов.

Источник

Синтезатор на Si5351A на Arduino

Сегодня мы с вами рассмотрим универсальный синтезатор частоты на Ардуино и Si5351A. Чем он так хорош (среди своих аналогов) и как подключается к программной среде? Каково его назначение и базовые характеристики? Обо всем этом подробнее поговорим в новой информационной статье.

И начнем мы с обзора особенностей модуля. Сразу хочется отметить главные преимущества: функциональность и доступность по цене. Ну и не стоит забывать о практичности устройства. Всем нам известно, что синтезаторы частот служат источниками стабильных колебаний. Именно эту их черту конкретно в данном приборе могут задействовать радиолюбители для конструирования и программирования в своих проектах (там, где необходима настройка на разные частоты в широком диапазоне).
По сути, датчик подойдет для применения в разработке и моделировании современных HDTV ∕DVD / Blu-ray девайсов, аудио ∕ видео оборудования, сканеров ∕ принтеров ∕ факсимильных аппаратов, серверов и т.д.

Генератор не сложен в сборке (не требует дополнительной пайки, разве что вы приобрели микросхему отдельно), имеет следующие технические параметры:

  • напряжение питания: 3.3-5 V;
  • выходной импеданс: 50 Ом;
  • диапазон: 2.5кГц — 160Мгц;
  • тип интерфейса: I2C;
  • рабочая температура: -40°C . +85°C;
  • габаритные размеры корпуса: 3 x 3 мм.

Модуль синтезатора на базе чипа Si5351A имеет встроенный стабилизатор.

Arduino и Si5351A

А теперь обратимся к схеме подключения. Для нее нам понадобится следующее аппаратное «железо»: микроконтроллерный блок Arduino Pro Mini (Nano также подойдет), микросхема синтезатора Si5351, жидкокристаллический OLED дисплей, энкодер, макетная плата, кварцевый резонатор, соединительные провода (для подключения к компьютеру — USB-кабель).
Пример сборки:

Для реализации проекта понадобится скачать специализированную библиотеку — Si5351Arduino. В самой среде Ардуино IDE идем по пути: Скетч > Подключить библиотеку > Добавить .ZIP. Открываем архив со скачанной ранее библиотекой.
https://github.com/etherkit/Si5351Arduino

Для OLED дисплея нужны иные библиотеки — Adafruit_SSD1306 и Adafruit-GFX. Их также необходимо инсталлировать в папку libraries.
https://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306
https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

Не забываем выставить корректное наименование платы (раздел Инструменты), а также порт и процессор. Кроме того, в софте задаются границы диапазонов частот, стартовая частота при включении синтезатора и другие значения.

Заливаем скетч:
Изучайте Arduino и развивайтесь во всех направлениях. До скорой встречи!

Источник

Синтезатор частоты на arduino nano

Это мой вариант широко известного синтезатора частоты на базе китайской
платы на микросхеме AD9851 под управлением Arduino UNO.
Синтезатор частоты обладает несколькими дополнительными функциями, вроде генератора качающейся частоты и работы в качестве гетеродина (с вычитанием промежуточной частоты). Подробно об этом под катом.

примерная схема платы DDS такова: (представлена для варианта на AD9850)

В моём варианте устройства предусмотрены 3 режима работы (переключение тумблером на 3 положения):

1. Режим генератора.
В этом режиме синтезатор работает как генератор синусоидального сигнала от 5Гц до 60МГц (микросхема AD9851 позволяет синтезировать частоты до 70 мгц, но, учитывая снижение при частотах выше 50 МГц амплитуды сигнала и его качества, я ограничил диапазон). Шаг изменения можно последовательно менять кнопкой энкодера от 1 ГЦ до 1 МГц (1Гц, 10Гц, 100Гц, 1КГц, 10КГц, 100КГц, 1МГц). Так же при нажатии на дополнительную кнопку в режиме генератора происходит переключение к величине шага 1КГц из любой позиции.

2. Режим работы в качестве гетеродина
В этом режиме на дисплей выводится частота с учётом ПЧ (Fвых = Fдисп + Fпч).
Нужные значения ПЧ заносятся в программу перед заливкой её в Arduino. Выбор ПЧ
последовательно осуществляется дополнительной кнопкой.

3. Режим качания частоты
В этом режиме происходит качание частоты начиная от частоты на дисплее и вверх до достижения выбранного предела. Ширина качания в этом режиме выбирается нажатием на дополнительную кнопку.

В данной программе установлены следующие величины ширины качания:
1КГц — шаг 1Гц
5КГц — шаг 1Гц
10КГц — шаг 2Гц
50КГц — шаг 5Гц
100КГц — шаг 10Гц

При необходимости величины ширины и шага можно настроить самостоятельно в программе перед заливкой её в Arduino.

Схема соединений следующая:

Китайская плата обеспечивает размах выходного напряжения порядка 0.8-1.0 Vp-p.
Я решил добавить в своё устройство выходные усилители.
Первый — на операционном усилителе TL082C.

Диапазон частот этого усилителя 5Гц-100КГц. Максимальный неискажённый сигнал в диапазоне частот при напряжении питания 12V составил 8Vp-p. Входным потенциометром я выставил уровень входного сигнала для получения на выходе 4Vp-p. Конденсатор С4 служит для компенсации возможного снижения коэффициента усиления на ВЧ (мне не понадобился).

Второй усилитель предназначен для усиления в диапазоне 10КГц — 60МГц. (Реально коэффициент усиления линеен от 5 КГц)

Конденсатор С3 (необязателен) служит для компенсации снижения амплитуды сигнала выше 30 Мгц. Регулировкой потенциометра R2 добиваются напряжения на эммитере VT2 равного половине напряжения питания. (Получается порядка 180-200 ом, можно попробовать запаять простой резистор).
Кроме того на схеме не обозначено, что питание на усилитель идёт через RC цепочку R=27Ом, С=0.1мкф.
Входным потенциометром я так же выставил уровень выходного сигнала 4Vp-p.

Кроме того я добавил переключатель, включающий между DDS и усилителями аттенюатор (резистор 20к) дающий ослабление порядка -20ДБ.

Печатная плата усилителей (двухсторонняя):

Фото платы усилителей:

Схемы питания не отображены на принципиальных схемах. Лишь замечу, что использованный трансформатор выдаёт по вторичке 7V — использовано для питания Arduino и получения 5V стаб. для платы DDS и LCD, и 14V — получено 12V стаб. для питания выходных усилителей. Стабилизаторы простейшие на 7805 и 7812. По плате «разбросаны» конденсаторы по питанию 0.1 мкф. В общем всё стандартно — даже лень рисовать.

Программа для Arduino UNO лежит по этой ссылке. Тут же и библиотека для энкодера. Возможно программа несовершенна, но работоспособна и снабжена большим количеством комментариев. Так что флаг в руки — если кто интересуется, разбирайтесь переделывайте, совершенствуйте.


Примеры устройства в работе:

Генератор качающейся частоты (sweep)

Режим гетеродина (отображение ПЧ = 455кГц)

Гифка — демо в режиме ГКЧ. Начальная частота 1 КГц, ширина качания — 5КГц

Источник

Adblock
detector