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

Któremu serdecznie dziękuję za pomoc.

Film pokazujący mozliwości:

TUTAJ

 

Wymiar płytki 105/56 mm

 

Proszę zastosować wartości elementów z poniższych obrazków, zmiany wartości elementów są konieczne do prawidłowego funkcjonowania układu. 

Pliki pdf do wydruku są do pobrania w paczce zip na dole strony.

 

schemat ideowy

 

  Wykaz elementów podstawowego zestawu :

Synteza częstotliwości z dekoderem BCD 

bez modułu  dds AD9850

 

ELEMENTY 

Ilość

Rezystory smd 1206

 

10 Ω

2

15 Ω

2

47 Ω 

1

10 kΩ 

6

33 kΩ 

1

1   MΩ 

1

Kondensatory  smd 1206

 

47nf

2

100nf

11

Tranzystor dtc114, dioda1n4148

1

Dławik smd 47-56 uH

2

Kond. elektrolityczny 100-220uf

2

Rezystor nastawny 5-10 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 generatorem cyfrowym AD9850 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 tez 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 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 0-35MHz 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.

 

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 140mA. 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 "step" i włączyć zasilanie. Nastąpi pierwszy reset i dane konfiguracyjne zostaną wprowadzone z pamięci eeprom do procesora.

Kolejne wejście do menu odbywa się poprzez  przyciśnięcie  klawisza RIT i włączenie  zasilania.

Nawigacja po menu:

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 STEP zmienia wartość kroku przestrajania, dzięki czemu szybciej uzyskamy zadaną wartość.

Jeśli chcemy wrócić do nastaw domyślnych to należy: Wyłączyć zasilanie, przycisnąć klawisz STEP- nie puszczać, włączyć zasilanie, trzymać wciśnięty STEP do pojawienia sie napisu RESET!, pojawi się konfiguracja od nowa, jeśli nie chcemy nic zmieniać to wyłączyć zasilanie i włączyć ponownie, bez trzymania przycisków.

 

 

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.

                                (przydatne kiedy mamy dwa GFN lub dwa filtry kwarcowe i nie są tak samo zestrojone)

       " Wyjdź i zapisz "  //41 TAK/NIE, następnie wciśnij PTT aby zapisać do pamięci.

Oprogramowanie pod Atmegę 328p, w postaci gotowego wsadu HEX jest w dokumentacji do pobrania. Uwaga na zdjęcie odpowiedniego ustawienia fuse-bitow, bez którego synteza nie będzie prawidłowo działać.

Plik z dokumentacją do pobrania TUTAJ

Koszt zestawu części z płytką do samodzielnego montażu wynosi 75zł bez modułu DDS.

Koszt modułu DDS ad9850 wynosi dodatkowo 80 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


Plik z dokumentacją wersji MINI do pobrania TUTAJ

Koszt zestawu części z płytką do samodzielnego montażu wynosi 55 zł bez modułu DDS.

masz pytania napisz sp2fp@wp.pl

pozdrawiam

Paweł Bożenda SP2FP

25-11-2018r