W poprzednim poście pisałem do kogo kieruję propozycję bliższego zapoznania się z Waletem. Rozwinę nieco temat i dodam, że proszę traktować to rozwiązanie jako konstrukcję eksperymentalną, szczególnie nadającą się dla osób z umiejętnością programowania na platformie Arduino aby móc zmienić, poprawić lub dodać funkcjonalność. Niemniej, publikując jakąś wersję oprogramowania będę dodawał poza plikiem .ino także plik .hex a więc gotowy obraz do załadowania bez konieczności instalowania wszystkich niezbędnych bibliotek i zależności.
Ktoś spodziewający się tłumień nośnej i drugiej wstęgi na poziomie 90dB nie znajdzie tego w tej konstrukcji (przy okazji, papier zniesie nawet i 120dB tłumienia ale jak zmierzyć 90dB jeśli trudno o miernik z taką dynamiką, promieniowanie między wejściem a wyjście może zniweczyć zamierzony efekt a w dodatku nawet marne tłumienie 40dB oznacza przy mocy w antenie np. 20W poziom niepożądanych wartości sygnałów zaledwie na poziomie 20mW! → 1V na 50 omach). Takie poziomy mocy sygnałów niepożądanych nie są jeszcze zakazane a nawet sądzę, że nikt tego nie zauważy.
Jeśli ktoś spodziewa się także pierdyliarda wartości konfiguracyjnych także się rozczaruje. Na razie program pozwala na ustawienie offset-u si5351 (kalibracja częstotliwości), wpisanie własnego znaku do wyświetlania na ekranie oraz czasu opóźnienia podczas pracy cw i przejściu z nadawania na odbiór. Może trzeba będzie dopisać jeden lub dwa parametry ale na razie nic mi nie przychodzi do głowy.
Kilka słów na temat stanu oprogramowania:
- działa odbiornik i nadajnik zarówno dla cw jak i ssb a w tym: przestrajanie, zmiana kroku, zmiana pasma i pamięć częstotliwości na każdym paśmie, zmiana wstęgi, zamiana F1 (częstotliwość podstawowa) i F2 (zapasowa) oraz ich zrównanie, wybór filtra m.cz. podczas odbioru (lpf 3.6kHz, lpf 2.4kHz oraz bpf 800Hz)
- działa pełna obsługa wyświetlacza z funkcjami dotykowymi
- działa układ formowania sygnału cw (przód i tył zbocza)
- działa układ 8 filtrów pasmowych wspólny dla odbiornika i nadajnika
- działa układ 4 oktawowych filtrów dolnoprzepustowych: 4MHz, 8MHz, 16MHz, 32MHz nadajnika (PA)
- działa podstawowy setup dla trzech parametrów opisany wcześniej
- działa klucz elektroniczny z przestrajaniem 6-25 grup
Co jest do zrobienia:
- uruchomienie i kalibracja ARW
- uruchomienie i kalibracja pomiaru SWR oraz pomiaru mocy podczas nadawania
- co do tych dwóch w/w punktów na razie działa wyświetlanie 16 położeń wskazówki miernika
- wizualizacja spektrum odbieranych sygnałów (docelowo graf FFT)
- ogólna estetyka programu i korekta znanych i nieznanych jeszcze błędów
- inne?
Kod programu pojawi się na Github na pewno zanim do kolegów dotrą płytki drukowane.
Teraz czas na podziękowania kolegom, których ciężka praca przyczyniła się do powstania tego rozwiązania a nawet powiem, że moja praca to zaledwie sklejanie klejnotów z kolekcji wymienionych kolegów
- Ian A. Langle, NA5Y, za inspirację dotyczącą ESP32A1S oraz filtrów Hilberta (patrz jego filmy na youtube, choćby https://www.youtube.com/watch?v=D0EUDRo4Mx0 )
- Phil Schatzmann https://github.com/pschatzmann/arduino-audio-tools za obsługę I2S, filtrację i prawdopodobnie za dalsze inspiracje w przyszłości
- Jasno Mildrum https://github.com/etherkit/si5351arduino za bibliotekę dla si5351
- John M. Wargo https://johnwargo.com/posts/2023/arduino...ple-cores/ za opis jak używać obu rdzeni procesora ESP32
- Matias Hertel https://github.com/mathertel/RotaryEncod...r/examples za obsługę w różnych trybach enkodera
- Bodmer https://github.com/Bodmer za bibliotekę TFT dla esp
- Rui Santos https://randomnerdtutorials.com/esp32-tf...1-arduino/ za praktyczną konfigurację biblioteki TFT dla ESP i wyświetlacza ili9341
- Nigel Redmon https://www.earlevel.com/main/2021/09/02...ulator-v3/ za kalkulator online filtrów biQuad
- twórcom oprogramowania (tylko Windows) IowaHills https://web.archive.org/web/201711102019...hills.com/ za kalkulator dla filtra Hilberta (i nie tylko).
Na początek opiszę kilka prozaicznych, nawet nie schodów ale progów z jakimi się potykałem przy budowie urządzenia.
Przetwornica stepdown wydawała się dość typowym elementem i na podstawie pierwszych zakupionych egzemplarzy zrobiłem płytki drukowane i jakież było moje zdziwienie kiedy zakupione w innym miejscu (też portal na a) moduły okazały się mieć rozstaw wyprowadzeń o 0.7mm większy.
[Obrazek: https://lx-net.pl/img/stepdwn1.jpg] [Obrazek: https://lx-net.pl/img/stepdwn2.jpg]
Załączam zdjęcie i opis obu elementów, po lewej ten pasujący do płytki i z prawej ten większy. Sytuacja nie jest beznadziejna bo po wykoślawieniu wyprowadzeń do środka da się wstawić taki moduł do płytki choć będzie wystawał ponad płytkę bardziej niż właściwy. Wstawiając w płytkę przetwornicy zamiast pinów zwykły drut miedziany 0.4-06 można uniknąć problemów. Ten pasujący układ ma grubszą strzałkę od spodu i inną wartość induktora.
Przetwornica powinna mieć ustawione napięcie zanim zostanie wlutowana na płytkę albo powinna być pierwszym elementem montowanym z obowiązkowym ustawieniem właściwego napięcia przed lutowaniem kolejnych elementów. Dotyczy to dwóch głównych płytek formujących sygnał.
[Obrazek: https://lx-net.pl/img/si5351f.jpg]
Prozaiczny generator Si5351 okazał się być, w czterech zakupionych egzemplarzach, wadliwy w taki sposób, że zrywał drgania co kilkadziesiąt ms na kilka ms bez żadnego pobudzenia zewnętrznego. Niestety, nie różnił się fizycznie w niczym od podobnego układu działającego prawidłowo. Sprzedawca (z forum na a) wiedział chyba, że towar jest trefny bo zwrócił mi pieniądze bez dyskusji jak tylko zobaczył ten obraz nie domagając się zwrotu zakupionych elementów. W ten sposób dostałem za darmo kilka złącz SMA, które są w komplecie. Szare, pionowe pasy na ekranie to momenty zrywania drgań obu sygnałów F0 i F1 generatora.
Poślizgnąłem się też co najmniej 3 razy przy zakupie elementów i układów scalonych smd zaślepiony faktem, że szukane układy są dostępne i są niedrogie. Po dotarciu przesyłki okazało się, że zamiast układów w obudowie z rozstępem wyprowadzeń 1.27mm kupiłem te, które mają obudowę z dystansem o połowę mniejszym. O ile radzę sobie z rozmiarem 1.27 to jednak jest to granica poniżej, której nie potrafię zejść :-( . Dlatego uczulam kolegów przy ewentualnym zakupie elementów aby mieć to pod kontrolą.
[Obrazek: https://lx-net.pl/img/oscyl.jpg] [Obrazek: https://lx-net.pl/img/geners.jpg] [Obrazek: https://lx-net.pl/img/miernik.jpg]
Budując urządzenie korzystałem z oscyloskopu, generatora, mojego starego TS140, nanoVNA oraz przede wszystkim miernika uniwersalnego. Taki zestaw pomiarowy polecam do zaawansowanej pracy z Waletem ale aby go uruchomić wystarczy pewnie nanoVNA i miernik uniwersalny.
[Obrazek: https://lx-net.pl/img/obud.jpg] [Obrazek: https://lx-net.pl/img/tulejki.jpg]
Załączam też zdjęcie pakietu 4 płytek w zestawieniu z obudową do jakiej można wstawić urządzenie. Przednia/tylna ścianka ma rozmiar 140x65mm. Optymalna wydaje się obudowa T37 o długości 170mm (z prawej) ale do obudowy o długości 150mm także się mieści (z lewej). Mam też taką obudowę o długości 180mm gdzie wejdzie pewnie i wzmacniacz mocy a może i zasilacz sieciowy.
Proponuję na początek skorzystać z załączonego rysunku płyty czołowej, którą ja wykonuję zlecając wydruk na papierze samoprzylepnym z laminowaniem termicznym. To rozwiązanie tymczasowe zanim nie powstanie np. wydruk na trwałej folii samoprzylepnej. Plik rysunku w formacie .pdf (w wymiarze 1:1) jest już na Github. Wkrótce pojawi się tam plik w formacie .dxf .
Płytki łączone są za pomocą typowych tulejek sześciokątnych M3 o długościach 5, 10, 15 i 20 mm więc warto zaopatrzyć się w zestaw takich tulejek na przykład ja używałem zestawu jak na zdjęciu.
[Obrazek: https://lx-net.pl/img/serial.jpg] [Obrazek: https://lx-net.pl/img/rs232.jpg]
Ponieważ znaleźli się śmiałkowie gotowi podjąć się zadania zmontowania urządzenia to spróbuję możliwie szybko przygotować listę elementów z podaniem wartości, rozmiaru obudowy elementu, ceny oraz miejsca gdzie można elementy kupić.
Do nich też skieruję spersonalizowaną odpowiedź w sprawie dystrybucji płytek.
Na początek też pokażę jak skomunikować się z procesorem bo nie posiada portu szeregowego. Te dodatkowe elementy są na pierwszej płytce i współpracują z konwerterem RS232 USB/serial z pełną sygnalizacją (Tx, Rx, DTR + RTS).
Cdn. lj
Github
Ktoś spodziewający się tłumień nośnej i drugiej wstęgi na poziomie 90dB nie znajdzie tego w tej konstrukcji (przy okazji, papier zniesie nawet i 120dB tłumienia ale jak zmierzyć 90dB jeśli trudno o miernik z taką dynamiką, promieniowanie między wejściem a wyjście może zniweczyć zamierzony efekt a w dodatku nawet marne tłumienie 40dB oznacza przy mocy w antenie np. 20W poziom niepożądanych wartości sygnałów zaledwie na poziomie 20mW! → 1V na 50 omach). Takie poziomy mocy sygnałów niepożądanych nie są jeszcze zakazane a nawet sądzę, że nikt tego nie zauważy.
Jeśli ktoś spodziewa się także pierdyliarda wartości konfiguracyjnych także się rozczaruje. Na razie program pozwala na ustawienie offset-u si5351 (kalibracja częstotliwości), wpisanie własnego znaku do wyświetlania na ekranie oraz czasu opóźnienia podczas pracy cw i przejściu z nadawania na odbiór. Może trzeba będzie dopisać jeden lub dwa parametry ale na razie nic mi nie przychodzi do głowy.
Kilka słów na temat stanu oprogramowania:
- działa odbiornik i nadajnik zarówno dla cw jak i ssb a w tym: przestrajanie, zmiana kroku, zmiana pasma i pamięć częstotliwości na każdym paśmie, zmiana wstęgi, zamiana F1 (częstotliwość podstawowa) i F2 (zapasowa) oraz ich zrównanie, wybór filtra m.cz. podczas odbioru (lpf 3.6kHz, lpf 2.4kHz oraz bpf 800Hz)
- działa pełna obsługa wyświetlacza z funkcjami dotykowymi
- działa układ formowania sygnału cw (przód i tył zbocza)
- działa układ 8 filtrów pasmowych wspólny dla odbiornika i nadajnika
- działa układ 4 oktawowych filtrów dolnoprzepustowych: 4MHz, 8MHz, 16MHz, 32MHz nadajnika (PA)
- działa podstawowy setup dla trzech parametrów opisany wcześniej
- działa klucz elektroniczny z przestrajaniem 6-25 grup
Co jest do zrobienia:
- uruchomienie i kalibracja ARW
- uruchomienie i kalibracja pomiaru SWR oraz pomiaru mocy podczas nadawania
- co do tych dwóch w/w punktów na razie działa wyświetlanie 16 położeń wskazówki miernika
- wizualizacja spektrum odbieranych sygnałów (docelowo graf FFT)
- ogólna estetyka programu i korekta znanych i nieznanych jeszcze błędów
- inne?
Kod programu pojawi się na Github na pewno zanim do kolegów dotrą płytki drukowane.
Teraz czas na podziękowania kolegom, których ciężka praca przyczyniła się do powstania tego rozwiązania a nawet powiem, że moja praca to zaledwie sklejanie klejnotów z kolekcji wymienionych kolegów
- Ian A. Langle, NA5Y, za inspirację dotyczącą ESP32A1S oraz filtrów Hilberta (patrz jego filmy na youtube, choćby https://www.youtube.com/watch?v=D0EUDRo4Mx0 )
- Phil Schatzmann https://github.com/pschatzmann/arduino-audio-tools za obsługę I2S, filtrację i prawdopodobnie za dalsze inspiracje w przyszłości
- Jasno Mildrum https://github.com/etherkit/si5351arduino za bibliotekę dla si5351
- John M. Wargo https://johnwargo.com/posts/2023/arduino...ple-cores/ za opis jak używać obu rdzeni procesora ESP32
- Matias Hertel https://github.com/mathertel/RotaryEncod...r/examples za obsługę w różnych trybach enkodera
- Bodmer https://github.com/Bodmer za bibliotekę TFT dla esp
- Rui Santos https://randomnerdtutorials.com/esp32-tf...1-arduino/ za praktyczną konfigurację biblioteki TFT dla ESP i wyświetlacza ili9341
- Nigel Redmon https://www.earlevel.com/main/2021/09/02...ulator-v3/ za kalkulator online filtrów biQuad
- twórcom oprogramowania (tylko Windows) IowaHills https://web.archive.org/web/201711102019...hills.com/ za kalkulator dla filtra Hilberta (i nie tylko).
Na początek opiszę kilka prozaicznych, nawet nie schodów ale progów z jakimi się potykałem przy budowie urządzenia.
Przetwornica stepdown wydawała się dość typowym elementem i na podstawie pierwszych zakupionych egzemplarzy zrobiłem płytki drukowane i jakież było moje zdziwienie kiedy zakupione w innym miejscu (też portal na a) moduły okazały się mieć rozstaw wyprowadzeń o 0.7mm większy.
[Obrazek: https://lx-net.pl/img/stepdwn1.jpg] [Obrazek: https://lx-net.pl/img/stepdwn2.jpg]
Załączam zdjęcie i opis obu elementów, po lewej ten pasujący do płytki i z prawej ten większy. Sytuacja nie jest beznadziejna bo po wykoślawieniu wyprowadzeń do środka da się wstawić taki moduł do płytki choć będzie wystawał ponad płytkę bardziej niż właściwy. Wstawiając w płytkę przetwornicy zamiast pinów zwykły drut miedziany 0.4-06 można uniknąć problemów. Ten pasujący układ ma grubszą strzałkę od spodu i inną wartość induktora.
Przetwornica powinna mieć ustawione napięcie zanim zostanie wlutowana na płytkę albo powinna być pierwszym elementem montowanym z obowiązkowym ustawieniem właściwego napięcia przed lutowaniem kolejnych elementów. Dotyczy to dwóch głównych płytek formujących sygnał.
[Obrazek: https://lx-net.pl/img/si5351f.jpg]
Prozaiczny generator Si5351 okazał się być, w czterech zakupionych egzemplarzach, wadliwy w taki sposób, że zrywał drgania co kilkadziesiąt ms na kilka ms bez żadnego pobudzenia zewnętrznego. Niestety, nie różnił się fizycznie w niczym od podobnego układu działającego prawidłowo. Sprzedawca (z forum na a) wiedział chyba, że towar jest trefny bo zwrócił mi pieniądze bez dyskusji jak tylko zobaczył ten obraz nie domagając się zwrotu zakupionych elementów. W ten sposób dostałem za darmo kilka złącz SMA, które są w komplecie. Szare, pionowe pasy na ekranie to momenty zrywania drgań obu sygnałów F0 i F1 generatora.
Poślizgnąłem się też co najmniej 3 razy przy zakupie elementów i układów scalonych smd zaślepiony faktem, że szukane układy są dostępne i są niedrogie. Po dotarciu przesyłki okazało się, że zamiast układów w obudowie z rozstępem wyprowadzeń 1.27mm kupiłem te, które mają obudowę z dystansem o połowę mniejszym. O ile radzę sobie z rozmiarem 1.27 to jednak jest to granica poniżej, której nie potrafię zejść :-( . Dlatego uczulam kolegów przy ewentualnym zakupie elementów aby mieć to pod kontrolą.
[Obrazek: https://lx-net.pl/img/oscyl.jpg] [Obrazek: https://lx-net.pl/img/geners.jpg] [Obrazek: https://lx-net.pl/img/miernik.jpg]
Budując urządzenie korzystałem z oscyloskopu, generatora, mojego starego TS140, nanoVNA oraz przede wszystkim miernika uniwersalnego. Taki zestaw pomiarowy polecam do zaawansowanej pracy z Waletem ale aby go uruchomić wystarczy pewnie nanoVNA i miernik uniwersalny.
[Obrazek: https://lx-net.pl/img/obud.jpg] [Obrazek: https://lx-net.pl/img/tulejki.jpg]
Załączam też zdjęcie pakietu 4 płytek w zestawieniu z obudową do jakiej można wstawić urządzenie. Przednia/tylna ścianka ma rozmiar 140x65mm. Optymalna wydaje się obudowa T37 o długości 170mm (z prawej) ale do obudowy o długości 150mm także się mieści (z lewej). Mam też taką obudowę o długości 180mm gdzie wejdzie pewnie i wzmacniacz mocy a może i zasilacz sieciowy.
Proponuję na początek skorzystać z załączonego rysunku płyty czołowej, którą ja wykonuję zlecając wydruk na papierze samoprzylepnym z laminowaniem termicznym. To rozwiązanie tymczasowe zanim nie powstanie np. wydruk na trwałej folii samoprzylepnej. Plik rysunku w formacie .pdf (w wymiarze 1:1) jest już na Github. Wkrótce pojawi się tam plik w formacie .dxf .
Płytki łączone są za pomocą typowych tulejek sześciokątnych M3 o długościach 5, 10, 15 i 20 mm więc warto zaopatrzyć się w zestaw takich tulejek na przykład ja używałem zestawu jak na zdjęciu.
[Obrazek: https://lx-net.pl/img/serial.jpg] [Obrazek: https://lx-net.pl/img/rs232.jpg]
Ponieważ znaleźli się śmiałkowie gotowi podjąć się zadania zmontowania urządzenia to spróbuję możliwie szybko przygotować listę elementów z podaniem wartości, rozmiaru obudowy elementu, ceny oraz miejsca gdzie można elementy kupić.
Do nich też skieruję spersonalizowaną odpowiedź w sprawie dystrybucji płytek.
Na początek też pokażę jak skomunikować się z procesorem bo nie posiada portu szeregowego. Te dodatkowe elementy są na pierwszej płytce i współpracują z konwerterem RS232 USB/serial z pełną sygnalizacją (Tx, Rx, DTR + RTS).
Cdn. lj
Github