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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Stazione radio 144 MHz, ovvero Come creare qualcosa dal nulla... (parte 2). Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radiocomunicazioni civili Vedi l'inizio qui: "Stazione radio su 144 MHz..." Schema a blocchi del fiume. stazioni: dove: BU - centralina; KN - pulsanti; IND - unità di visualizzazione; MF - sintetizzatore di frequenza; VCO - generatore controllato in tensione; TX - stadio di uscita del trasmettitore; RX - ricevitore; MU - amplificatore per microfono; ULF - Amplificatore di uscita LF. Domanda non da poco: come programmare il processore e, soprattutto, con cosa? Ovviamente intendo il microcontrollore. Quanto segue riguarderà solo la famiglia AVR di Atmel, sebbene produca anche altri microcontrollori (come l'Intel 8051, che ha solo tutti i tipi di DAC e altri dispositivi sul chip o i più potenti processori RISC a 16/32 bit della Versione FPGA, che non è realistico saldare a casa) . Innanzitutto, dovrai conoscere l'inglese tecnico o almeno un dizionario decente. Per cominciare, uniamoci dal sito (atmel.com, atmel.ru), la sezione datashit (le schede tecniche sono gratuite, tranne quelle cartacee), il volume è 1,4 MB) una descrizione del microcontrollore più economico AT90S1200, il prezzo per a Novosibirsk è di 120 rubli (probabilmente allora il prezzo di AT90S8515 sarà di 851 rubli :), sto solo scherzando, hanno promesso entro 200 rubli). Il processore ha acquistato apposta quello più economico, al fine di eseguire il debug del nucleo del programma nell'hardware, sono necessarie più correzioni nel programma e, di conseguenza, la riscrittura di FLASH e il numero di cicli è ancora limitato. Anche se non ne è valsa la pena. Descrizioni in formato PDF. Il visualizzatore può essere unito sulla maggior parte dei siti o da un'azienda, chiamata Adobe Acrobat Reader, la versione 4.0 pesa 5 MB. Il programma è gratuito. Leggiamo, pensiamo e uniamo le descrizioni di microcontrollori più capienti, ad esempio AT90S8515. Caratteristiche dei microcontrollori:
Sì, FLASH mantiene garantiti 1 cicli di scrittura, EEPROM 000 cicli di scrittura. Quindi uniamo la descrizione dei comandi assembler (mnemonici) (Instruction_set, size 1,2 MB), ovvero quale squadra fa cosa. Questa descrizione dovrebbe essere utile. Quindi uniremo il programma per la simulazione del processo virtuale (AVR Studio, volume 3 MB), ha un assemblatore integrato, un compilatore. Cosa universale. Si consiglia vivamente di studiare gli esempi di programmazione e costruzione di sistemi che si trovano sul sito Web del produttore e nella directory Appnotes dopo l'installazione di AVR Studio. Il programma è gratuito. Quindi uniremo il programma - il programmatore, per cucire il programma nella memoria FLASH del processore e i dati nella EEPROM. Atmel.com (anche atmel.ru ne ha uno) ha un programma ISP. Ma, per qualche motivo, non voleva lavorare :(, dovevo usare il programma AVReal (l'ho preso da chat.ru/~avreal/av114r6.zip, 30 kilobyte, a quanto ho capito, è gratuito) Ma non poteva nemmeno funzionare normalmente con il mio copy processor (non tutto è come quello delle persone. Anche se tutto è cucito / letto correttamente. Il programmatore è composto da 5 fili e un connettore, il circuito è nell'archivio con il programma. Oh, eagle!Non c'è bisogno di tirare a caldo i connettori, brucerai la porta LPT, spegnerai comunque l'alimentazione Suggerimento: cosa succede se alimentato da un computer, ci sono 5 volt e 12 volt e persino un bipolare. Atmel produce un CD-ROM con programmi, schede tecniche e un sacco di esempi e altre descrizioni, costa circa 200 rubli, ma l'ho appena sentito, non l'ho mai visto da solo. Bene, il sito russo Atmel ha informazioni su questo CD-ROM, ma è un po' confuso. Qui. Come programmare? Per prima cosa cancelliamo la FLASH, quindi scriviamo un nuovo my_programm.hex e my_data.hex al suo interno, non è necessario cancellare la EEPROM, basta scrivere lì i dati, prima verranno cancellati. Quindi inizieremo la verifica. Ora pensiamo all'hardware, cosa appendere a quale gamba. Lo schema non è dato, è semplice: troppo pigro per disegnare ed è un peccato scansionare un disegno a mano su un pezzo di carta. Ecco una descrizione dei risultati.
I pulsanti sono in cortocircuito a massa. Un risuonatore al quarzo con condensatori e fili per ISP sono collegati secondo gli schemi riportati nella documentazione aziendale. Gli impulsi di clock possono essere presi dall'oscillatore nel sintetizzatore, ma considerando la frequenza operativa dell'AVR, funzionano fino a 4 MHz o fino a 12 MHz. A proposito, i bus dati e gating dell'indicatore e del sintetizzatore possono essere combinati, perché La riscrittura delle informazioni nel registro interno del sintetizzatore viene effettuata utilizzando un'uscita speciale. Quelli. se non ci sono abbastanza pin della porta, appendiamo tutto in una pila, trasmettiamo le informazioni al sintetizzatore, facciamo clic su di esso e quindi inseriamo i dati sul display. Ebbene, è arrivato il momento più cruciale: scrivere un programma in linguaggio assembly. Quindi: visualizziamo i dati sull'indicatore, visualizziamo i dati sul display e andiamo a dormire spegnendo il generatore di orologio. In questo modo il processore non crea rumore inutile durante la scansione della tastiera/indicatore. Quando premiamo il pulsante, il livello basso raggiunge l'ingresso di interruzione attraverso il diodo, il processore si sveglia e inizia a eseguire la procedura di elaborazione dell'interruzione esterna. In esso vedremo quale pulsante viene premuto e faremo qualcosa, ad esempio aumentare la frequenza di un livello. Quindi trasmetteremo i nuovi dati al sintetizzatore e al display. Questo è tutto, restituiamo il controllo al programma principale, metterà di nuovo in pausa il processore. Non dimenticare che quando si passa dalla ricezione alla trasmissione, devi cambiare il coefficiente di divisione del sintetizzatore ad un valore pari alla frequenza intermedia (la mia IF è 10,7 MHz), non devi toccare l'indicazione e non devi devo mettere il processore in stop. Leggi il codice sorgente per maggiori dettagli; il minimo indispensabile è stato scritto e sottoposto a debug letteralmente in due giorni. Il debug del programma si effettua su computer (AVR Studio, se hai domande a riguardo scrivi, ci penseremo noi). Interfaccia. Il programma attualmente supporta: solo i pulsanti “step up”, “step down” ad un passo di 25 kHz. In futuro: abilita/disabilita la spaziatura dei ripetitori, sia -600 kHz che +600 kHz; indicazione di riduzione/aumento di frequenza in trasmissione con diversità; scansione in alto o in basso di frequenza, attraverso i canali di memoria (selezione con il tasto “UP”, “DOWN”, stop aprendo lo squelch); scrittura/lettura di celle di memoria; valkoder, commutazione delle griglie. Ma, temo, tutto non entrerà in 1 kilobyte. Bene, già abbastanza per freddezza: composizione diretta della frequenza su una tastiera a 10 pulsanti. Era la prima opzione. Ed ecco il secondo. Collega il sintetizzatore alla porta LPT anziché al processore. Hai bisogno di uno schema? Cosa è difficile da inventare? Ok, ho avuto questo durante il debug del sintetizzatore:
Non ero d'accordo su nulla, tutti i livelli si sono rivelati TTL. Bene, un piccolo programma in assembler che emette dati e va al DOS. Puoi andare oltre, disegnare un pannello di controllo virtuale e inviare un segnale di soppressione del rumore all'LPT per interrompere la scansione, ma non ho perseguito questo obiettivo. Ma è abbastanza realistico, prendi DOS, Windows, OS/2, *NUX e scrivilo, puoi anche usare il percorso audio della scheda audio come microfono/amplificatore di uscita. Chissà, apparirà la WinRadio russa, ma non lo farò (ancora). È comunque consigliabile schermare e regolare il quarzo su un numero dispari (ad esempio 3,698 MHz), altrimenti durante la scansione appariranno un mucchio di lesioni, perché durante la scansione il processore è attivo. Esiste un'idea del genere: il ricevitore e l'IF - percorso a bassa frequenza da un lato, dall'altro il VCO e lo stadio di uscita del trasmettitore (ho un KT610, 200 mW), e il processore e il display con pulsanti sul pannello frontale. stazioni. Semplicemente non è chiaro dove posizionare il sintetizzatore, da un lato non sono necessari fili lunghi e, dall'altro, c'è interferenza con il suo quarzo. C'è un'idea: posizionare il sintetizzatore vicino al VCO e riscaldare il quarzo in una scatola di metallo con riempimento di schiuma. E tutto questo è stipato nella custodia di una radio cinese o di un'autoradio CBS. stazioni. Indicazione con immissione sequenziale di informazioni su tre 561ИР2. Gli IR sono incollati sull'indicatore, tutti i collegamenti sono cablati. Un indicatore con un segno più comune con tutti gli elementi accesi (`888) consuma 60 mA se alimentato a 5 volt. L'indicatore stesso è collegato all'alimentazione tramite un resistore limitatore di corrente a +5 volt, ma se lo si desidera (o luminosità insufficiente) è possibile impostarlo su +9 o anche +12 volt. Tieni d'occhio le correnti di uscita dei microcircuiti (5 mA per uscita), anche se RA9UCN (Vladimir, Mariinsk) giura che tutto funziona, ma in qualche modo mi sento a disagio per il triplo sovraccarico nel suo design. Per riferimento: RA9UWD (Igor, Yaya) ha alimentato gli indicatori da 6 volt e ha riscaldato gli IR a 70 gradi, niente è bruciato. I miei IR sono alimentati da +5 volt. Se il consumo energetico è critico, è possibile modificare il programma in modo che l'indicazione si spenga 5 - 6 secondi dopo la modifica delle letture. Per accendere un elemento, è necessario emettere uno "0" logico; per non accenderlo, emettere un "1" logico e testarlo. 8 impulsi per ogni cifra, poiché gli indicatori sono a 7 cifre, metteremo la cifra rimanente del microcircuito superiore su “`”, le restanti due libere potranno essere utilizzate per indicare l'intervallo (ci sono un mucchio di punti luminosi su questo indicatore cinese indicavano la portata della radio). A dire il vero, 2 IR-ok sono sufficienti per l'indicazione: un apostrofo (144/145) è appeso all'uscita libera della cifra più alta, l'ultima cifra “5” o “0” è appesa tramite diodi all'uscita libera di il microcircuito centrale. Oppure puoi visualizzare il numero del canale, ce ne sono solo 80. Bene, se è davvero teso con IR2. Se il pin comune dell'indicatore va a massa non importa, invertiamo il flusso dei dati, si può fare via hardware, ma è più semplice modificare il generatore di caratteri nel programma (che cavolo, è memorizzato in EEPROM). Dopo aver visualizzato le informazioni sull'indicatore, puoi dimenticartene. La velocità di uscita è fino a 2 MHz, più veloce di 561IR2 iniziano a fallire. Un amico promette di regalarmi un LCD con controller, ma lo fornirò. A proposito di potenza: un sintetizzatore, un'unità di controllo - 5 volt (KREN5, puoi appenderlo a ogni unità, ora c'è una versione di piccole dimensioni, beh, proprio come KT209); ricevitore, amplificatore per microfono (mezzo K157UL ?, microfono dinamico), VCO - 9 volt (borghese ROLL); stadio di uscita del trasmettitore (su un transistor :), ULF (K174UN14) - 13,8 volt. Una piccola nota alla fine. Il primo transistor dopo il VCO può essere alimentato da +9 volt e gli stadi successivi da +12 volt. Modulazione di frequenza (o leggermente fase), i transistor, ovviamente, funzionano in modalità C. Bottoni qualsiasi 4 pezzi, borghesi di piccole dimensioni dello stesso registratore radiofonico cinese sono adatti. È possibile utilizzare un codificatore ad albero meccanico, ci sono a rotazione libera e ci sono interruttori con un angolo di rotazione della maniglia chiaramente limitato. Questi sono alle stazioni CBS economiche. Forse allora metterò un encoder ottico ad albero dal mouse. E, nonostante le assicurazioni di RA9UWD (Yaya, Igor), l'uso di quarzo semplice (non compensato termicamente) nel sintetizzatore non ha portato a un notevole spostamento di frequenza a temperatura ambiente (circa +20 gradi C). Naturalmente, se si porta un saldatore caldo su un risonatore al quarzo, la frequenza è diminuita di 100 - 120 hertz (il quarzo da 10 MHz è stato strappato da un controller HDD morto) a una frequenza di 145 MHz. A proposito, Alinco-DJ191 scappa allo stesso modo se esci da un appartamento caldo (circa +20 gradi C) (-35 gradi C). Questo non è molto evidente a orecchio quando si lavora con una voce. Se hai bisogno di maggiore stabilità (lavoro digitale), puoi mettere il quarzo riscaldato nel vuoto, che viene utilizzato nel sintetizzatore Mayak, ma dovrai ricalcolare i coefficienti di divisione (c'è il quarzo a 2 MHz). Oppure guarda come è stato fatto nell'Angara, c'è la compensazione termica e la stabilizzazione della super potenza. Ho preso resistori SMD e capacità di blocco dal controller da un CD-ROM morto. Le iscrizioni possono essere decifrate, oppure puoi misurarle con un C-shka. Resistore nel circuito di alimentazione del microcircuito (uscita?) Set un must! È necessario per eliminare l'effetto tiristore. Il microcircuito viene utilizzato in una connessione standard, design SMD. Se per una conclusione? riattaccare il LED, quindi seguendo passo dopo passo il programma di debug era chiaro che i dati uscivano dal registro del sintetizzatore. Alla prima esecuzione è presente "0", mentre nelle esecuzioni successive l'informazione precedente viene rimossa. VCO di "Mayak" in una custodia di metallo riempita di schiuma. RA9UWD (Yaya, Igor) realizzerà il suo VCO, vuole mettere un sintetizzatore a chip singolo e una centralina sull'AVR nel mobile al quarzo Viola (forse lo pubblicheremo anche noi). È meglio realizzare due VCO per ridurre il rumore di fase (vedere la descrizione di 1015PL2, qui è dichiarata la pendenza di sintonizzazione di 1 MHz per volt). Ogni VCO è sintonizzato entro 2 MHz: 144 - 146 MHz e 133,3 - 135,3 MHz. Ad esempio in Alinco-DJ191 un VCO copre 174 - 130 = 44 MHz!! Sì, più il primo IF 21 MHz, totale 21 + 44 = 65 MHz cioè 20 MHz per volt o mi sfugge qualcosa? Sì, anche 20 MHz con 3 volt di potenza sono già tanti. Sulle pistole "Mayakovsky", la tensione penzola davanti ai nostri occhi (misurata con un C-shock digitale), ma che dire di Alina allora? Non capisco affatto perché :) funziona ancora. Schema VCO da "Mayak":
Gli stessi VCO sono assemblati sui transistor VT1 e VT2 (generatore con gate comune), tramite C11 e C12 vengono caricati su R10. Da cui il segnale attraverso un buffer su VT4 viene fornito agli amplificatori di uscita VT6 (il segnale va al ricevitore e allo stadio di uscita dell'amplificatore di potenza) e VT7 (il segnale va all'ingresso del chip del sintetizzatore). Il VCO è acceso sui transistor VT3 e VT5, ad es. uno funziona per la ricezione, l'altro per la trasmissione. Dettagli: 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 kOhm, R19 - 180 Ohm, R21 - 330 Ohm. Varicap - KV109, VT1, VT2, VT4 - KP307, VT3, VT5 - KT315, VT6, VT7 - KT399. Ad esempio, il circuito VCO di Alinco-DJ191 (VCO - oscillatore controllato in tensione, oscillatore controllato in tensione) è dato:
Sul Q301, il generatore stesso, il Q302 è un amplificatore buffer, il ruolo del Q303 non mi è chiaro, ovviamente porta il VCO su un'altra gamma deviando L303 attraverso C307 a terra. Perché la capacità C307 (0,001 µF) ad HF è bloccante. I circuiti stampati sono stati realizzati come breadboard: un blocco - una scheda. Fibra di vetro - unilaterale. Beh, sono troppo pigro per ridisegnarli, scansionarli... Inoltre, c'è l'idea di combinare le schede dell'unità di controllo e del sintetizzatore. Autore: Sergey Gimaev, RW9UAO; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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