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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Radiosender auf 144 MHz, oder Wie man aus dem Nichts etwas macht... (Teil 2). Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Zivile Funkkommunikation Sehen Sie hier den Anfang: "Radiosender auf 144 MHz..." Blockdiagramm des Flusses. Stationen: wo: BU - Steuereinheit; KN - Knöpfe; IND - Anzeigeeinheit; MF - Frequenzsynthesizer; VCO - spannungsgesteuerter Generator; TX - Sendeausgangsstufe; RX - Empfänger; MU - Mikrofonverstärker; ULF - NF-Ausgangsverstärker. Keine unwichtige Frage: Wie programmiert man den Prozessor und vor allem womit? Ich meine natürlich den Mikrocontroller. Im Folgenden soll es nur um die AVR-Familie von Atmel gehen, obwohl sie auch andere Mikrocontroller herstellt (etwa den 8051 von Intel, der nur allerlei DACs und andere Geräte auf dem Chip hat oder die leistungsstärksten 16/32-Bit-RISC-Prozessoren in der FPGA-Version, die zu Hause unrealistisch zu löten sind) . Zunächst müssen Sie technisches Englisch oder zumindest ein anständiges Wörterbuch beherrschen. Lassen Sie uns zunächst von der Website (atmel.com, atmel.ru), dem Abschnitt "Datashits" (Datenblätter sind kostenlos, außer denen in Papierform, das Volumen beträgt 1,4 MB) eine Beschreibung des billigsten Mikrocontrollers AT90S1200 zusammenführen, der Preis für es in Nowosibirsk ist 120 Rubel (wahrscheinlich wird der AT90S8515-Preis 851 Rubel betragen :), nur ein Scherz, sie haben innerhalb von 200 Rubel versprochen). Der Prozessor hat speziell den billigsten gekauft, um den Kern des Programms in Hardware zu debuggen, sind mehrere Korrekturen im Programm und dementsprechend ein Neuschreiben von FLASH erforderlich, und die Anzahl der Zyklen ist immer noch begrenzt. Allerdings war es den Aufwand nicht wert. Beschreibungen im PDF-Format. Der Viewer kann auf den meisten Websites oder von einer Firma eingebunden werden, genannt Adobe Acrobat Reader, Version 4.0 wiegt 5 MB. Das Programm ist kostenlos. Lassen Sie uns Beschreibungen von umfangreicheren Mikrocontrollern, zum Beispiel AT90S8515, lesen, nachdenken und zusammenführen. Eigenschaften von Mikrocontrollern:
Ja, FLASH hält garantiert 1 Schreibzyklen, EEPROM 000 Schreibzyklen. Dann fügen wir die Beschreibung der Assembler-Befehle (Mnemonics) (Instruction_set, Größe 1,2 MB) zusammen, d.h. Welches Team macht was. Diese Beschreibung sollte praktisch sein. Dann werden wir das Programm zur virtuellen Simulation von Prozessen (AVR Studio, Band 3 MB) zusammenführen, es hat einen eingebauten Assembler, Compiler. Universelle Sache. Es wird dringend empfohlen, die Beispiele zum Programmieren und Erstellen von Systemen zu studieren, die sich nach der Installation von AVR Studio auf der Website des Herstellers und im Appnotes-Verzeichnis befinden. Das Programm ist kostenlos. Dann werden wir das Programm zusammenführen - den Programmierer, um das Programm in den FLASH-Speicher des Prozessors und die Daten in das EEPROM zu nähen. Atmel.com (atmel.ru hat auch eines) hat ein ISP-Programm. Aber aus irgendeinem Grund wollte sie nicht arbeiten :(, ich musste das AVReal-Programm verwenden (ich habe es von chat.ru/~avreal/av114r6.zip genommen, 30 Kilobyte, so wie ich es verstehe, ist es kostenlos) .Aber sie konnte auch nicht normal mit meinem Kopierprozessor arbeiten (alles ist nicht so wie bei Menschen. Obwohl alles richtig genäht / gelesen ist. Der Programmierer besteht aus 5 Drähten und einem Stecker, die Schaltung ist im Archiv mit dem Programm. Oh, Adler! Sie müssen die Anschlüsse nicht heiß ziehen, Sie werden den LPT-Anschluss verbrennen, schalten Sie den Strom jedoch aus Hinweis: Was ist, wenn Sie von einem Computer mit Strom versorgt werden, gibt es 5 Volt und 12 Volt und sogar einen bipolaren. Atmel produziert eine CD-ROM mit Programmen, Datenblättern und einer Reihe von Beispielen und anderen Beschreibungen, sie kostet ungefähr 200 Rubel, aber ich habe sie gerade gehört, ich habe sie selbst nie gesehen. Nun, die russische Seite von Atmel hat Informationen zu dieser CD-ROM, aber sie ist ziemlich schlammig. Hier. Wie programmieren? Zuerst löschen wir FLASH, dann schreiben wir eine neue my_programm.hex und my_data.hex hinein, das EEPROM muss nicht gelöscht werden, einfach die Daten dort hinschreiben, sie werden vorher gelöscht. Dann beginnen wir mit der Verifizierung. Lassen Sie uns nun über die Hardware nachdenken, was an welchem Bein hängen soll. Das Schema ist nicht vorgegeben, es ist einfach - zu faul zum Zeichnen, und es ist eine Schande, eine Zeichnung von Hand auf ein Blatt Papier zu scannen. Hier ist eine Beschreibung der Ergebnisse.
Die Tasten sind geerdet. Der Quarzresonator mit Verbindungskondensatoren und Drähten für ISP wird gemäß den in der Firmendokumentation angegebenen Diagrammen angeschlossen. Taktimpulse können vom Generator im Synthesizer übernommen werden, berücksichtigen Sie jedoch die Betriebsfrequenz des AVR, sie arbeiten entweder bis zu 4 MHz oder bis zu 12 MHz. Übrigens können die Daten- und Strobing-Busse des Indikators und des Synthesizers kombiniert werden, weil. Informationen werden über einen speziellen Ausgang in das interne Register des Synthesizers neu geschrieben. Diese. Wenn nicht genügend Port-Pins vorhanden sind, hängen wir alles auf einen Haufen, geben Informationen an den Synthesizer aus, rasten ihn ein und schieben die Daten dann auf das Display. Nun, der entscheidende Moment ist gekommen: das Schreiben eines Programms, einer Sprache – Assembler. Also: Wir zeigen die Daten auf dem Indikator an, zeigen die Daten auf dem Display an und schlafen ein, indem wir den Taktgenerator ausschalten. Dadurch wird verhindert, dass der Prozessor beim Scannen der Tastatur/Anzeige unnötige Geräusche erzeugt. Wenn wir die Taste drücken, geht der niedrige Pegel durch die Diode zum Interrupt-Eingang, der Prozessor wacht auf und beginnt mit der Ausführung des externen Interrupt-Verarbeitungsverfahrens. Sehen wir uns darin an, welche Taste gedrückt wird und tun wir etwas, zum Beispiel die Frequenz um einen Schritt erhöhen. Anschließend geben wir die neuen Daten an den Synthesizer und an die Anzeige aus. Das war’s, geben wir die Kontrolle wieder an das Hauptprogramm zurück, es wird den Prozessor wieder in den Ruhezustand versetzen. Vergessen Sie nicht, dass Sie beim Umschalten vom Empfang zum Senden den Teilungsfaktor des Synthesizers auf einen Wert ändern müssen, der der Zwischenfrequenz entspricht (ich habe eine ZF von 10,7 MHz). Sie können die Anzeige nicht berühren und den Prozessor nicht in den Ruhezustand versetzen. Weitere Informationen finden Sie in der Quelle. Das Nötigste wurde in nur zwei Tagen geschrieben und debuggt. Das Programm wird auf einem Computer debuggt (AVR Studio, wenn Sie Fragen dazu haben, schreiben Sie, wir denken darüber nach). Schnittstelle. Das Programm unterstützt derzeit: nur die Schaltflächen „Step up“, „Step down“ bei einem Schritt von 25 kHz. In Zukunft: Repeaterabstand aktivieren/deaktivieren, sowohl -600 kHz als auch +600 kHz; Hinweis auf Frequenzabsenkung/-anhebung der Übertragung bei Diversity; Durchsuchen der Speicherkanäle nach oben oder unten in der Frequenz (Auswahl mit den Tasten „UP“, „DOWN“, Stopp durch Öffnen der Rauschsperre); Schreiben/Lesen von Speicherzellen; Valkoder, Schaltnetze. Aber ich fürchte, alles wird nicht in 1 Kilobyte passen. Naja, ganz schon der Coolness wegen: direkte Frequenzwahl auf einer 10-Tasten-Tastatur. Es war die erste Option. Und hier ist der zweite. Schließen Sie den Synthesizer anstelle des Prozessors an den LPT-Anschluss an. Benötigen Sie ein Diagramm? Was ist schwer zu finden? Okay, ich hatte das beim Debuggen des Synthesizers:
Ich war in nichts einer Meinung, es stellte sich heraus, dass alle Ebenen TTL waren. Nun, ein kleines Programm in Assembler, das Daten ausgibt und zu DOS geht. Sie können noch weiter gehen, ein virtuelles Bedienfeld zeichnen und ein Rauschunterdrückungssignal an den LPT senden, um den Scanvorgang zu stoppen, aber ich habe ein solches Ziel nicht verfolgt. Aber es ist durchaus realistisch, nehmen Sie DOS, Windows, OS/2, *NUX und schreiben Sie darunter, Sie können sogar den Audiopfad einer Soundkarte als Mikrofon/Ausgangsverstärker verwenden. Was zum Teufel ist kein Scherz, Sie sehen und das russische WinRadio wird erscheinen, aber ich werde das (noch) nicht tun. Es ist immer noch wünschenswert, den Quarz abzuschirmen und auf eine ungerade Frequenz (z. B. 3,698 MHz) einzustellen, da sonst während des Scannens eine Reihe von Läsionen auftreten, da der Prozessor während des Scannens aktiv ist. Es gibt so eine Idee: Der Empfänger und die ZF – der Niederfrequenzpfad einerseits, andererseits der VCO und die Ausgangsstufe des Senders (ich habe einen KT610, 200 mW) sowie der Prozessor und das Display mit Tasten auf der Frontplatte p. Stationen. Es ist einfach nicht klar, wo man den Synthesizer hinstellen soll, zum einen sind keine langen Kabel nötig und zum anderen gibt es Störungen durch seinen Quarz. Es gibt eine solche Idee: den Synthesizer in der Nähe des VCO zu platzieren und den Quarz in einer Metallbox mit Schaumstofffüllung zu erhitzen. Und stecken Sie das alles in einen Koffer aus einem chinesischen Radio oder einem Automobil-CIB-Shnoy-Fluss. Stationen. Anzeige mit sequentieller Eingabe von Informationen auf drei 561IR2. IRs sind auf den Blinker geklebt, alle Anschlüsse sind verkabelt. Eine Anzeige mit einem gemeinsamen Plus, bei der alle Elemente leuchten (`888), verbraucht 60 mA, wenn sie mit 5 Volt betrieben wird. Die Anzeige selbst ist über einen Strombegrenzungswiderstand von +5 Volt an die Stromversorgung angeschlossen. Bei Bedarf (oder unzureichender Helligkeit) können Sie sie jedoch an +9 oder sogar +12 Volt anschließen. Behalten Sie die Ausgangsströme der Mikroschaltungen im Auge (5 mA pro Ausgang), obwohl RA9UCN (Vladimir, Mariinsk) schwört, dass alles funktioniert, fühle ich mich wegen der dreifachen Überlastung in seinem Design irgendwie unwohl. Als Referenz: RA9UWD (Igor, Yaya) versorgte die Indikatoren mit 6 Volt und erhitzte die IRs auf 70 Grad, nichts ist durchgebrannt. IRs werden mit +5 Volt betrieben. Wenn der Stromverbrauch kritisch ist, können Sie das Programm so ändern, dass die Anzeige 5 - 6 Sekunden nach Änderung der Messwerte erlischt. Um das Element zu zünden, müssen Sie eine logische „0“ ausgeben, damit es nicht zündet – eine logische „1“ und Sondierung. 8 Impulse pro Ziffer, da die Indikatoren 7-Bit sind, hängen wir die verbleibende Ziffer der älteren Mikroschaltung an „`“, die verbleibenden zwei freien können zur Anzeige des Abstands verwendet werden (auf diesem chinesischen Indikator befinden sich viele leuchtende Punkte, sie zeigten die Reichweite im Radio-Tonbandgerät an). Um ehrlich zu sein, reichen 2 IR-ok zur Anzeige: Der Apostroph (144/145) wird am freien Ausgang der höchsten Ziffer aufgehängt, die letzte Ziffer ist „5“ oder „0“, über Dioden wird er am freien Ausgang des mittleren Mikroschaltkreises aufgehängt. Oder Sie können die Kanalnummer angeben, es gibt nur 80 davon. Nun, wenn es mit IR2 völlig überlastet ist. Wenn der gemeinsame Ausgang des Indikators auf Masse liegt – egal, wir werden den Datenstrom invertieren, ist es möglich, den Zeichengenerator in der Hardware zu ändern, aber im Programm ist es einfacher (zur Hölle, er wird im EEPROM gespeichert). Nachdem Sie Informationen auf dem Indikator angezeigt haben, können Sie diese vergessen. Ausgabegeschwindigkeit – bis zu 2 MHz, schneller 561IR2 beginnt auszufallen. Ein Kamerad verspricht, ein LCD mit Controller zu geben, aber ich werde es aufsetzen. Apropos Leistung: ein Synthesizer, eine Steuereinheit - 5 Volt (KREN5, Sie können es an jede Einheit hängen, jetzt ist es in einer kleinen Version erhältlich, genau wie KT209); Empfänger, Mikrofonverstärker (halb K157UL?, dynamisches Mikrofon), VCO - 9 Volt (bürgerliche ROLLE); Senderendstufe (an einem Transistor :), ULF (K174UN14) - 13,8 Volt. Eine kleine Anmerkung zum Schluss. Der erste Transistor nach dem VCO kann mit +9 Volt versorgt werden, die nächsten Stufen mit +12 Volt. Frequenzmodulation (oder leicht Phase), Transistoren arbeiten natürlich im Modus C. Knöpfe alle 4 Stück, bürgerliche Kleinformate aus dem gleichen chinesischen Radio-Tonbandgerät sind gut geeignet. Sie können eine mechanische Encoderwelle verwenden, es gibt freidrehende und es gibt Schalter mit einem klar begrenzten Drehwinkel des Griffs. Diese sind an billigen CBS-Stationen. Vielleicht stecke ich dann einen optischen Drehgeber aus der Maus. Und trotz der Zusicherungen von RA9UWD (Yaya, Igor) führte die Verwendung von einfachem (nicht thermisch kompensiertem) Quarz im Synthesizer zu keiner merklichen Frequenzverschiebung bei Raumtemperatur (ca. +20 Grad C). Wenn Sie natürlich einen heißen Lötkolben an einen Quarzresonator bringen, dann ist die Frequenz bei einer Frequenz von 100 MHz um 120 - 10 Hertz davongelaufen (145-MHz-Quarz wurde aus einem toten Festplattencontroller gerissen). Übrigens läuft Alinco-DJ191 auf die gleiche Weise weg, wenn Sie aus einer warmen Wohnung (ca. +20 Grad C) (-35 Grad C) nach draußen gehen. Bei der Arbeit mit einer Stimme ist dies für das Gehör nicht sehr wahrnehmbar. Wenn mehr Stabilität benötigt wird (digitale Arbeit), können Sie Quarz in ein Vakuum geben, das im Mayak-Synthesizer verwendet wird, aber Sie müssen die Teilungskoeffizienten neu berechnen (es gibt Quarz bei 2 MHz). Oder schauen Sie sich an, wie es in der Angara gemacht wurde, es gibt thermische Kompensation und Superkraftstabilisierung. Ich habe SMD-Widerstände und Sperrkapazitäten aus dem Controller von einer toten CD-ROM genommen. Die Inschriften können entschlüsselt oder mit einem C-shka gemessen werden. Widerstand im Stromversorgungskreis der Mikroschaltung (Ausgang?) Set sicher! Es wird benötigt, um den Thyristoreffekt zu beseitigen. Die Mikroschaltung wird standardmäßig in SMD-Ausführung verwendet. Ist die Schlussfolgerung? Wenn die LED hängen blieb, war beim schrittweisen Durchlaufen des Debugging-Programms klar, dass die Daten aus dem Synthesizer-Register fielen. Beim ersten Durchlauf gibt es „0“ und bei weiteren Durchläufen werden die vorherigen Informationen gelöscht. VCO von "Mayak" in einem mit Schaumstoff gefüllten Metallgehäuse. RA9UWD (Yaya, Igor) wird seinen eigenen VCO bauen, er möchte einen Single-Chip-Synthesizer und eine AVR-Steuereinheit in eine mobile Quarz-Viola einbauen (vielleicht veröffentlichen wir es auch). Es ist besser, zwei VCOs zu machen, um das Phasenrauschen zu reduzieren (siehe die Beschreibung von 1015PL2, dort ist die Abstimmsteilheit von 1 MHz pro Volt angegeben). Jeder VCO ist innerhalb von 2 MHz abgestimmt: 144 - 146 MHz und 133,3 - 135,3 MHz. Zum Beispiel im Alinco-DJ191 deckt ein VCO 174 - 130 = 44 MHz ab!! Ja, plus die erste ZF 21 MHz, insgesamt 21 + 44 = 65 MHz, d.h. 20 MHz pro Volt oder übersehe ich etwas? Ja, selbst 20 MHz bei 3 Volt Leistung sind schon viel. Bei den „Mayakovsky“ GUNs baumelt die Spannung vor unseren Augen (gemessen mit einem digitalen C-Shock), aber was ist dann mit Alina? Ich verstehe überhaupt nicht warum :) es funktioniert immer noch. Schema VCO von "Mayak":
Die VCOs selbst sind auf den Transistoren VT1 und VT2 (Generator mit gemeinsamem Gate) aufgebaut und werden über C11 und C12 auf R10 geladen. Von dort wird das Signal über den Puffer zu VT4 zu den Ausgangsverstärkern VT6 (das Signal geht zum Empfänger und zur Ausgangsstufe des Leistungsverstärkers) und VT7 (das Signal geht zum Eingang des Synthesizer-Chips) geleitet. Die VCO-Umschaltung erfolgt über die Transistoren VT3 und VT5, d.h. einer dient zum Empfangen, der andere zum Senden. Details: C1, C2, C4, C6, C13, C18, C19, C20, C21 – 1500 pF, C3, C5 – 3,6 pF, C7, C9 – 3,3 pF, C8, C10 – 15 pF, C11, C12 – 1 pF, C14, C15 – 12 pF, C16 – 22 pF, C17 – 10 pF. R1, R7, R8, R10, R13, R16, R18 – 15 kOhm, R2 – 56 Ohm, R3, R4 – 2,2 kOhm, R5, R6, R12, R20 – 470 Ohm, R9 – 150 Ohm, R11 – 1 kOhm, R14 – 10 kOhm, R15 – 3,9 kOhm, R17 – 4,7. 19 kOhm, R180 – 21 Ohm, R330 – 109 Ohm. Varicaps – KV1, VT2, VT4, VT307 – KP3, VT5, VT315 – KT6, VT7, VT399 – KTXNUMX. Beispielsweise ist die VCO-Schaltung von Alinco-DJ191 (VCO - spannungsgesteuerter Oszillator, spannungsgesteuerter Oszillator) gegeben:
Bei Q301, dem Generator selbst, ist Q302 ein Pufferverstärker. Die Rolle von Q303 ist mir unklar. Offensichtlich zieht er den VCO in einen anderen Bereich, indem er L303 über C307 auf Masse legt. Weil Die Kapazität C307 (0,001 uF) bei HF blockiert. Leiterplatten wurden wie Steckbretter hergestellt: ein Block – eine Platine. Fiberglas - einseitig. Nun, ich bin zu faul, sie neu zu zeichnen, zu scannen ... Außerdem gibt es eine Idee, die Platinen der Steuereinheit und des Synthesizers zu kombinieren. Autor: Sergey Gimaev, RW9UAO; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
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