2016年3月4日金曜日

QRP 7MHz CW TX/DDS VFO

 2009年7月号 CQ hamradio付録の7MHzQRP送信基板を作った。しかし、適当な水晶発振子の手持ちが無く、DDS VFOと組合わせる事にした。DDS VFOは、2015年9月9日投稿のAD9834を使ったVFOである。 DDSコントロールプログラムは、以前の物を改造した。このVFOは、バンドの概念が無く、全てチャンネルである。この為、全て7MHzに設定することも異なる周波数帯に設定することも出来る。
また、7MHz CW送信機として使う場合、フルブレイクインは出来ない。
DDS発振周波数は、3.5MHzから8.5MHzとした。これで3.5MHzから50MHz(6逓倍すれば)のVFOとなる。周波数設定は、周波数範囲が広いため、STEPに1MHzを追加した。
今回、チャンネルスイッチをプッシュボタンに変更したため、チャンネル切替時全てのチャンネルが、メモリー保存できる様に変更した。 新たにMULスイッチを追加した。MULスイッチで、DDS発振周波数の表示ができる。例えば、50.6MHzの時、MULスイッチ操作した表示が左側の写真である。この状態でエンコーダを回すと、1kHz/6 STEPで変化する。 

回路図である。投稿済のBlogに公開した回路を一部変更とCQ hamradio記事の合体。

出力
3.5MHz       340mW
7MHz         300mW
8.433MHz     260mW







Program

周波数帯毎の運用周波数制限を行っている。範囲外の時、Overと表示。受信時および範囲外エラー時、DDS発振停止(0Hzを指定)。Arduino IDE1.0.6でコンパイルした。


//////////////////////////////////////////////////////////////////////
//  AD9834 DDS VFO program ver.1.0
//    Copyright(C)2016.JA2GQP.All rights reserved.
//
//      Frequency Limitted.
//                                    <<<<< Arduino IDE 1.0.6 >>>>>
//                                                2016/3/3
//                                                  JA2GQP
//--------------------------------------------------------------------
//  Function
//    1.STEP(1M,100k,10k,1k,100,10)
//    2.Channel Memory.Main Channel(Ch0) + 3 Channel(Ch1,Ch2,Ch3)
//    3.Protection Operation At The Time Of Transmission
//
//////////////////////////////////////////////////////////////////////

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <rotary.h>
#include <EEPROM.h>

//----------  LCD Pin Assign  ------------------

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);  // set the LCD address to 0x27 for
                                   // a 16 chars and 2 line display

//----------  Define Constant Value   ----------
                                             
const byte  ENC_A = 2;                      // Encorder A
const byte  ENC_B = 3;                      //          B
const byte  SDATA = 4;                      // AD9834 SDATA
const byte  SCLK = 5;                       //        SCLK
const byte  FSYNC = 6;                     //        FSYNC
const byte  SW_STEP = 7;                   // STEP SW
const byte  SW_CH = 8;                     // CH SW
const byte  SW_ENT = 9;                    // ENT SW
const byte  SW_MUL = 10;                   // MUL SW
const byte  SW_TX = 13;                    // TX SW

const long  DEF_STP = 1000L;               // Init STEP
const long  LW_VFO80 = 3500000L;           // 3.5MHz Lower Limit
const long  HI_VFO80 = 3575000L;           //        Upper Limit
const long  LW_VFO40 = 7000000L;           // 7MHz   Lower Limit
const long  HI_VFO40 = 7200000L;           //        Upper Limit
const long  LW_VFO20 = 14000000L;          // 14MHz  Lower Limit
const long  HI_VFO20 = 14350000L;          //        Upper Limit
const long  LW_VFO15 = 21000000L;          // 21MHz  Lower Limit
const long  HI_VFO15 = 21450000L;          //        Upper Limit
const long  LW_VFO10 = 28000000L;          // 28MHz  Lower Limit
const long  HI_VFO10 = 29700000L;          //        Upper Limit
const long  LW_VFO6 = 50000000L;           // 50MHz  Lower Limit
const long  HI_VFO6 = 54000000L;           //        Upper Limit

const long  DEF_VFO = 7050000L;            // Vfo Default Frequency

const unsigned long  DDS_CLK = 56000000L;  // AD9834 Clock 56Mhz
const unsigned long  TWO_E28 = 268435456L; // 2^28

//----------  EEPROM Memory Address   ----------

const byte  Frq_Eep0 = 0x00;               // Frequency Ch0
const byte  Frq_Eep1 = 0x04;               //           Ch1                                              
const byte  Frq_Eep2 = 0x08;               //           Ch2
const byte  Frq_Eep3 = 0x0c;               //           Ch3

const byte  Stp_Eep0 = 0x10;               // STEP Ch0
const byte  Stp_Eep1 = 0x14;               //      Ch1                                              
const byte  Stp_Eep2 = 0x18;               //      Ch2
const byte  Stp_Eep3 = 0x1c;               //      Ch3

const byte  Chn_Eep = 0x20;                // Channel

//----------  Encorder Pin Assign(INT)  --------

Rotary r = Rotary(ENC_A,ENC_B);            // 2 = ENC_A,3 = ENC_B

//----------  Memory Assign  -------------------

long Vfo_Dat = 0;                         // VFO Data
long Dds_Dat = 0;                         // DDS Data
long Enc_Stp = 0;                         // STEP
long Lng_Wk1 = 0;                         // Long Work1

char *Lcd_Dat = "           ";            // Lcd Display Buffer

byte Byt_Chn = 0;                         // Channel SW
byte Byt_Chnb = 0;                        // Channel SW Old
byte Flg_Tx = 0;                          // TX Flag
byte Flg_Mul = 0;                         // Multi Flag
byte Byt_Mul = 0;

//----------  Initialization  Program  ---------------

void setup(){
  lcd.init();                            // initialize the lcd
  lcd.backlight();                       // LCD backlight on

  pinMode(SW_STEP,INPUT_PULLUP);
  pinMode(SW_ENT,INPUT_PULLUP);
  pinMode(SW_MUL,INPUT_PULLUP);
  pinMode(SW_TX,INPUT_PULLUP);
  pinMode(SW_CH,INPUT_PULLUP);

  PCICR |= (1 << PCIE2);
  PCMSK2 |= (1 << PCINT18) | (1 << PCINT19);
  sei();                                     // INT Enable

  pinMode(FSYNC,OUTPUT);
  pinMode(SCLK,OUTPUT);
  pinMode(SDATA,OUTPUT);

  Flg_Tx = 0;

  lcd.clear();
  Byt_Chn = EEPROM.read(Chn_Eep);
  if((Byt_Chn < 0) || (Byt_Chn > 3))
    Byt_Chn = 0;
  Byt_Chnb = Byt_Chn;
  Fnc_Eep_Rd();                              // EEPROM Read
  Fnc_Band();                                // Band check
}

//----------  Main program  ---------------

void loop() {
  if(Flg_Tx == 0){                          // TX off?
    if(digitalRead(SW_STEP) == LOW){        // STEP SW On?
      Fnc_Stp();                            //     Yes,STEP proc.
      }
    if(digitalRead(SW_ENT) == LOW){         // ENT SW On?
      Fnc_Ent();                            //     Yes,ENT proc.
      }
    if(digitalRead(SW_MUL) == LOW){         // MUL SW On?
      Fnc_Mul();                            //     Yes,MUL proc.
      }
    if(digitalRead(SW_CH) == LOW){          // CH SW On?
      Fnc_Chsw();                          
      }
    if(Byt_Chnb != Byt_Chn){                // CH SW OLD != NEW?
      Fnc_Eep_Wt(Byt_Chnb);
      Byt_Chnb = Byt_Chn;
      Fnc_Eep_Rd();
      }
  }

  if(digitalRead(SW_TX) == LOW){            // Tx On?
    Flg_Tx = 1;                             //    Yes,Flg_Tx Set
    Dds_Dat = Vfo_Dat;
    }
    else{                                  
      Flg_Tx = 0;                          //     No,Flg_Tx Reset              
      Dds_Dat = 0;
      }

  Fnc_Band();                              // Band check
  if(Byt_Mul != 255)
    Fnc_Dds(Dds_Dat / Byt_Mul);            // AD9834 DDS Out
    else
      Fnc_Dds(0);    
  Fnc_Lcd();                               // LCD Display
  delay(100);
}

//----------  Encorder procedure(INT)  ---------------

ISR(PCINT2_vect) {
  unsigned char result = r.process();

  if(Flg_Tx == 0){
    if(result) {  
      if(result == DIR_CW)
        Vfo_Dat = Vfo_Dat + Enc_Stp;
      else
          Vfo_Dat = Vfo_Dat - Enc_Stp;
      }
    }
}

//----------  Function DDS set  ---------------

void Fnc_Dds(double frquency){
  unsigned long wrk = frquency * TWO_E28 / DDS_CLK;
  unsigned int wrk1,wrk2,wrk3;

  wrk1 = 0x2000;
  wrk2 = wrk & 0x3fff;
  wrk2 = wrk2 | 0x4000;
  wrk3 = wrk >> 14;
  wrk3 = wrk3 & 0x3fff;
  wrk3 = wrk3 | 0x4000;

  digitalWrite(SCLK,HIGH);                    
  digitalWrite(FSYNC,LOW);

  shiftOut(SDATA,SCLK,MSBFIRST,(wrk1 >> 8));
  shiftOut(SDATA,SCLK,MSBFIRST,wrk1);

  shiftOut(SDATA,SCLK,MSBFIRST,(wrk2 >> 8));
  shiftOut(SDATA,SCLK,MSBFIRST,wrk2);

  shiftOut(SDATA,SCLK,MSBFIRST,(wrk3 >> 8));
  shiftOut(SDATA,SCLK,MSBFIRST,wrk3);

  digitalWrite(FSYNC,HIGH);
}

//----------  Function Encorder STEP  ---------

void Fnc_Stp(){
  if(Enc_Stp == 10){                      // Step = 10Hz ?
    Enc_Stp = 1000000;                    //   Yes,1MHz set
    }
    else{
      Enc_Stp = Enc_Stp / 10;             // Step down 1 digit
      }
  delay(250);
  Fnc_Step_Disp();
  Fnc_Lcd();
  while(digitalRead(SW_STEP) == LOW)
    ;
  delay(250);
}

//----------  Function STEP Display  ----------

void Fnc_Step_Disp(){
  lcd.setCursor(0,1);
  switch(Enc_Stp){
    case 10:
      lcd.print("10  ");
      break;
    case 100:
      lcd.print("100 ");
      break;
    case 1000:
      lcd.print("1k  ");
      break;
    case 10000:
      lcd.print("10k ");
      break;
    case 100000:
      lcd.print("100k");
      break;
    case 1000000:
      lcd.print("1M  ");
      break;
  }
}

//----------  Function String Dot Edit  --------
 
char *Fnc_Dot_Edit(char *str,long n){
  int  i = 0;                           // Write the number
  char *p = str;
  unsigned long  u = abs(n);

  do{
    *p++ = "0123456789"[u % 10];
    u = u / 10;
    i++;
    if((0 != u) && (0 == (i % 3)))
      *p++ = '.';
    }
  while( 0 != u );

  if ( n < 0 )
     *p++ = '-';
   *p = '\0';
   Fnc_Revr( str );
   return str;
}

//----------  Function String Reverse  ---------

void Fnc_Revr(char *str){
  int i,n;
  char c;

  n=strlen(str);
  for(i = 0;i < n / 2;i++){
    c=str[i];
    str[i]=str[n - i - 1];
    str[n - i - 1]=c;
  }
}

//----------  Function Save EEPROM 2byte  ---------

void Fnc_Eep_Sav2(unsigned int value,int address){
  address += 1;
  for(int i = 0;i < 2;i++){
    byte toSave = value & 0xFF;
    if(EEPROM.read(address) != toSave){
      EEPROM.write(address,toSave);
      }
    value = value >> 8;
    address--;
  }
}

//----------  Function Save EEPROM 4byte  ---------

void Fnc_Eep_Sav4(long value,int address){
  address += 3;
  for(int i = 0;i < 4;i++){
    byte toSave = value & 0xFF;
    if(EEPROM.read(address) != toSave){
      EEPROM.write(address,toSave);
      }
    value = value >> 8;
    address--;
  }
}

//----------  Function Load EEPROM 2byte  ---------

unsigned int  Fnc_Eep_Lod2(int address){
  unsigned int value = EEPROM.read(address);
  value = value << 8;
  return value | EEPROM.read(address + 1);
}

//----------  Function Load EEPROM 4byte  ---------

long Fnc_Eep_Lod4(int address){
  long value = 0;
  for(int i = 0;i < 4;i++){
    value = value | EEPROM.read(address);
    if( i < 3){
      value = value << 8;
      address++;
      }
  }
  return value;
}

//----------  Function LCD Display  ---------

void Fnc_Lcd(){
  if(Flg_Tx == 1){
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print("T");
  }
  else{
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print(Byt_Chn);
  }

  Fnc_Step_Disp();

  lcd.setCursor(5,1);
  if((Flg_Mul == 1) && (Byt_Mul != 255)){
    lcd.print("    ");
    lcd.setCursor(5,1);
    lcd.print("x");
    lcd.print(Byt_Mul);
    Lng_Wk1 = Vfo_Dat / Byt_Mul;
    }else if(Byt_Mul == 255){
      lcd.print("Over");
      Lng_Wk1 = Vfo_Dat;
      }
      else{
        lcd.print("    ");
        Lng_Wk1 = Vfo_Dat;
        }

  Fnc_Dot_Edit(Lcd_Dat,Lng_Wk1);
  lcd.setCursor(1,0);
  lcd.print(":              ");
  lcd.setCursor(3,0);
  lcd.print(Lcd_Dat);
  lcd.print("MHz");

  lcd.setCursor(10,1);
  lcd.print("JA2GQP");
}


//----------  Function ENT  ---------

void Fnc_Ent(){
  Fnc_Eep_Wt(Byt_Chn);
  while(digitalRead(SW_ENT) == LOW)
    ;
  delay(250);
}

//----------  Function Channel SW Check  ---------

void Fnc_Chsw(){
    switch(Byt_Chn){
      case 0:
        Byt_Chn = 1;
        break;
      case 1:
        Byt_Chn = 2;
        break;
      case 2:
        Byt_Chn = 3;
        break;
      case 3:
        Byt_Chn = 0;
        break;
      default:
        Byt_Chn = 0;
        break;
    }
  while(digitalRead(SW_CH) == LOW)
    ;
  delay(100);
}
//----------  Function EEPROM Read  ---------

void Fnc_Eep_Rd(){
  if(Fnc_Eep_Lod4(Frq_Eep0) <= 0){
    Vfo_Dat = DEF_VFO;
    Fnc_Eep_Sav4(Vfo_Dat,Frq_Eep0);
    Fnc_Eep_Sav4(Vfo_Dat,Frq_Eep1);
    Fnc_Eep_Sav4(Vfo_Dat,Frq_Eep2);
    Fnc_Eep_Sav4(Vfo_Dat,Frq_Eep3);
  }
  else{
    switch(Byt_Chn){
      case 1:
        Vfo_Dat = Fnc_Eep_Lod4(Frq_Eep1);
        break;
      case 2:
        Vfo_Dat = Fnc_Eep_Lod4(Frq_Eep2);
        break;
      case 3:
        Vfo_Dat = Fnc_Eep_Lod4(Frq_Eep3);
        break;
      default:
        Vfo_Dat = Fnc_Eep_Lod4(Frq_Eep0);
        break;
    }
  }
  if(Vfo_Dat <= 0){
    Vfo_Dat = DEF_VFO;
  }
  if(Fnc_Eep_Lod4(Stp_Eep0) <= 0){
    Enc_Stp = DEF_STP;
    Fnc_Eep_Sav4(Enc_Stp,Stp_Eep0);
    Fnc_Eep_Sav4(Enc_Stp,Stp_Eep1);
    Fnc_Eep_Sav4(Enc_Stp,Stp_Eep2);
    Fnc_Eep_Sav4(Enc_Stp,Stp_Eep3);
  }
  else{
    switch(Byt_Chn){
      case 1:
        Enc_Stp = Fnc_Eep_Lod4(Stp_Eep1);
        break;
      case 2:
        Enc_Stp = Fnc_Eep_Lod4(Stp_Eep2);
        break;
      case 3:
        Enc_Stp = Fnc_Eep_Lod4(Stp_Eep3);
        break;
      default:
        Enc_Stp = Fnc_Eep_Lod4(Stp_Eep0);
        break;
    }
  }
  if(Enc_Stp <= 0){
    Enc_Stp = DEF_STP;
  }
}

//----------  Function Band  ---------

void Fnc_Band(){
  if((Vfo_Dat >= LW_VFO80) && (Vfo_Dat <= HI_VFO80))
    Byt_Mul = 1;
    else if((Vfo_Dat >= LW_VFO40) && (Vfo_Dat <= HI_VFO40))
      Byt_Mul = 1;
      else if((Vfo_Dat >= LW_VFO20) && (Vfo_Dat <= HI_VFO20))
        Byt_Mul = 2;
        else if((Vfo_Dat >= LW_VFO15) && (Vfo_Dat <= HI_VFO15))
          Byt_Mul = 3;
          else if((Vfo_Dat >= LW_VFO10) && (Vfo_Dat <= HI_VFO10))
            Byt_Mul = 4;
            else if((Vfo_Dat >= LW_VFO6) && (Vfo_Dat <= HI_VFO6))
              Byt_Mul = 6;
              else
                Byt_Mul = 255;
}

//----------  Function EEPROM Write  ---------

void Fnc_Eep_Wt(byte chn){
    switch(chn){
      case 1:
        Fnc_Eep_Sav4(Vfo_Dat,Frq_Eep1);
        Fnc_Eep_Sav4(Enc_Stp,Stp_Eep1);
        break;
      case 2:
        Fnc_Eep_Sav4(Vfo_Dat,Frq_Eep2);
        Fnc_Eep_Sav4(Enc_Stp,Stp_Eep2);
        break;
      case 3:
        Fnc_Eep_Sav4(Vfo_Dat,Frq_Eep3);
        Fnc_Eep_Sav4(Enc_Stp,Stp_Eep3);
        break;
      default:
        Fnc_Eep_Sav4(Vfo_Dat,Frq_Eep0);
        Fnc_Eep_Sav4(Enc_Stp,Stp_Eep0);
        break;
    }
    EEPROM.write(Chn_Eep,Byt_Chn);
}

//----------  Function Multi  ---------

void Fnc_Mul(){
  if(Flg_Mul == 0)
    Flg_Mul = 1;
    else
      Flg_Mul = 0;
  while(digitalRead(SW_MUL) == LOW)
    ;
  delay(250);
}



  

2016年2月1日月曜日

AVR Frequency Counter

 BASCOM AVRで開発した周波数カウンタ。1/128プリスケーラを使い、ゲートタイム1.28secで最少分解能100Hzである。プリスケーラを常時使う様にした為、測定範囲10MHz-500MHz位(これ以上の測定未確認のため)。
部品実装したPCBである。PCBサイズは、LCDと同じ位の大きさに収めた。
回路図である。プリスケーラは、MB505Lが大量に見つかったので使ったが、MB506が回路変更することなく使う事が出来る。 
基板サイズ 79 × 36










Program

BASCOM AVRで開発の為、周波数のピリオド表示を簡単化する為、メガ表示部分を3桁固定。その為、桁数に満たない場合、頭に0(ゼロ)が付く。(3桁を超えると正しく表示されない。)
プリスケーラが1/128の為、ゲートタイム1.28sec固定である。
ヒューズビットもプログラムしてあるので、クロックの設定に悩まなくて良い。

'********************************************************
'ATtiny2313 Frequency Counter
'
'                                       2016/02/01
'                                           JA2GQP
' BASCOM AVR 2.0.7.5(DEMO version) Compiled
'--------------------------------------------------------
'Function
'   1.1/128 prescaler(resolution 100Hz,Gate time 1.28sec)
'   2.Display style 123.456.789MHz
'********************************************************

$regfile = "attiny2313.dat"
$crystal = 12800000
$prog &HFF , &HFF , &HDF , &HFF   ' generated. Take care that the chip supports all fuse bytes.

'---LCD port assign ---

Config Lcdpin = Pin , Db7 = Portb.0 , Db6 = Portb.1
Config Lcdpin = Pin , Db5 = Portb.2 , Db4 = Portb.3
Config Lcdpin = Pin , E = Portb.4 , Rs = Portb.5
Config Lcd = 16 * 2

'--- Timer interrupt assign ---

Config Timer0 = Timer , Prescale = 1
Config Timer1 = Counter , Edge = Rising

'--- define memory ---

Dim Flag As Bit
Dim Over As Byte
Dim Tint As Word
Dim Freq As Long
Dim Str_frq As String * 12
Dim Dsp_frq As String * 12

'--- Initialization ---

Stop Timer0
Stop Timer1
On Timer0 Timer0_int
On Timer1 Timer1_int
Enable Interrupts
Enable Timer0
Enable Timer1

Cls : Cursor Off
Lcd "GQP F.Counter"
Locate 2 , 2

Start Timer0
Start Timer1

'--- Main proc ---

Do
  If Flag = 1 Then
    Freq = Over * 65536
    Freq = Freq + Timer1
    Freq = Freq * 100
    Lcd "               "
    Locate 2 , 2
    Str_frq = Str(freq)
    Str_frq = Format(str_frq , "000.000000")
    Dsp_frq = Left(str_frq , 4) + Mid(str_frq , 5 , 3) + "." + Mid(str_frq , 8 , 3)
    Lcd Dsp_frq ; "MHz"
    Flag = 0
    Over = 0
    Tint = 0
    Timer1 = 0
    Start Timer0
    Start Timer1
  End If
Loop

End

Timer0_int:
  Incr Tint
  If Tint = 64000 Then           'Gate time 1.28sec
    Stop Timer0
    Stop Timer1
    Flag = 1
  End If
Return

Timer1_int:
  Incr Over
Return       

2016年1月17日日曜日

Arduino programmer

ブートローダ書込みをする為に、Arduino nanoを使ってprogrammerを作った。スケッチは、公開されている物をそのまま使っている。ブートローダ書込み以外に他のAVRが簡単に交換できる様、40Pinゼロプレッシャーを使った。この為、ATtiny85など書込みが出来る様な回路とした。プロト版では、ATtiny2313を含めていたが、2kB(or 4kB)程度のメモリーで実用プログラムをArduino IDEで書くことは難しいので、ゼロプレッシャーで選択外とした。(ISP端子からprogram出来るので、問題ない。) ケースは、秋月電子の117に収納可能。

回路図である。
ATtiny85(8Pin)とATmega328P(28Pin) がゼロプレッシャーで書込み出来る構造とした。他のデバイスは、ISP端子経由。 

基板サイズ 85 x 57













デバイスの設定

Arduino IDE 1.0.Xと1.6.Xでデバイス設定方法が異なる。1.0.Xの場合、kosakalabの手順を使う。また、1.6.Xの場合は、highlowtechの手順。
ブートローダが必要ない時、ヒューズビットを正しく設定する為にブートローダ書込み(ダミー書込み)が必要。ブートローダ書込みを行わない場合、デフォルトのヒューズビットのままである。

      

2015年12月24日木曜日

Arduino Dip_Meter

Arduino nanoを使って、周波数カウンターとレベルメータの機能を持たせたディップメータ。秋月のクリアケースに収納し、ケース加工を最小限にした。周波数調整は、アクリル板を回す構造とし、アナログ感覚の操作性を目論んだ。まだコイルを作ってないが、動作範囲1-60MHz。
また、ディップが浅い問題があり、プログラム改修で対応したいと思っている。 
USB接続が出来る様、側面に穴あけ加工した。この事で、プログラムのメンテナンスが容易になった。 
カウンターは、1/10プリスケーラにより、60MHz程の周波数を測定。 

基板サイズ 80x86 



















Program

Arduinoの周波数カウンターサンプルを使用し、13.2MHz基準周波数でキャリブレーションしている。ただ、Arduinoボードの個体差(クロック)があるので、要調整。


/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//  Frequency counters and level meter
//
//    Copyright(C)2015.JA2GQP.All rights reserved.
//
//                                                  2015/12/22
//                                                  JA2GQP
//-----------------------------------------------------------------------------
// Arduino Frequency Counter Library
// http://interface.khm.de/index.php/lab/interfaces-advanced/arduino-frequency-counter-library/
//
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

#include <LiquidCrystal.h>
#include <FreqCounter.h>

#define LCDCOLS 16

LiquidCrystal lcd(8, 7,  6, 4, 3, 2);

long int frq;
double cal;

byte one[8] = {                                   // Special character 1
  B10000,
  B10000,
  B10000,
  B10000,
  B10000,
  B10000,
  B10000,
};

byte two[8] = {                                   // Special character 2
  B10100,
  B10100,
  B10100,
  B10100,
  B10100,
  B10100,
  B10100,
};

byte three[8] = {                                 // Special character 3
  B10101,
  B10101,
  B10101,
  B10101,
  B10101,
  B10101,
  B10101,
};

//
//-------------------------------------------- Setup proc ---------------------------------------------------------------------
//

void setup() {
   cal = 13.2 / 13.2799;                          // Calibrat frequency
  lcd.begin(LCDCOLS, 2);
  lcd.clear();
 
  lcd.createChar(1, one);
  lcd.createChar(2, two);
  lcd.createChar(3, three);
 
  analogReference(DEFAULT);

  delay(200);
}


//
//-------------------------------------------- Main Loop ---------------------------------------------------------------------
//

void loop() {
  int v;
  static unsigned long t = 0;
 
  FreqCounter::f_comp = 8;                        // Set compensation to 12
  FreqCounter::start(100);                        // Start counting with gatetime of 100ms
  while (FreqCounter::f_ready == 0);              // wait until counter ready
  frq = FreqCounter::f_freq;                      // read result

  lcd.clear();                                       // clear screen(cursol 0,0)
  lcd.print(frq * cal / 10000);                   // Frequency display
  lcd.print("MHz");

  v = analogRead(0);                              // Anarog data get
  printbar(v,16);                                  // Bar display for 16 column

  lcd.setCursor(10, 0);                           // Analog Volt display
  lcd.print(5.0/1023*v);                          // Voltage display
  lcd.print("V");
  delay(80);

}


//
//-------------------------------------------- Bar display for line2 ----------------------------------------------------------
//

void printbar(int ad_value, int disp_digit) {
  int p;
  int s;
  int i;
  int bar;
  int res;
  int bar_value;
 
  bar = disp_digit * 3;
  res = 1023.0 / bar + 0.5;
  bar_value = (float)ad_value / res + 0.5;
  p = bar_value / 3;
  s = bar_value % 3;
  lcd.setCursor(0, 1);

  for (i = 0; i < p; i++)
    lcd.write(3);

  if (s)
    lcd.write(s);
    else
      lcd.print(' ');

  for (i = 0; i < LCDCOLS - p - 1; i++)
    lcd.print(' ');
}




    

2015年11月27日金曜日

Antenna Analyzer 2.2"TFTケース

アンテナアナライザPCBを秋月電子ABS樹脂ケース(112-TS)に収納した。タクトスイッチは、同じく秋月のP-03648に、タクトスイッチキャップを2段重ね、操作部がケース全面より1mm位出る様にした。ケース蓋は、背面側にして、BNCコネクタが蓋に干渉することなく、付ける事が出来た。
 

左側。
中央にUSBコネクタ。

 

下側。
タクトスイッチキャップは2個貼り合わせて高さを調整した。基板とケース固定に使っているスペーサは、17mmに調整。
  


右側。
ケース蓋が背面側に開く。 
 

2015年11月26日木曜日

Antenna Analyzer 2.2"TFT

 Arduino nanoとAD9850 DDS Moduleを使ったアンテナアナライザで、 K6BEZ開発をDG7EAOがTFTを使ってスタンドアーロンでも使える様に改造した物である。このTFT付きアナライザは、PCリンク、スタンドアーロンでも使える優れもので、電源はUSB経由。
DG7EAOサイトの説明は断片的で,単純に真似してもIO割り付けに整合性がなく、動作しない。そのため、回路図、PCB、スケッチに矛盾が無く動作する様、纏めた。
実装基板は、秋月電子のアクリルケースに収納できるサイズとした。





部品実装基板。
TFTは、高さ8.5のピンソケット。DDSとnanoは、高さ3.5のピンソケットを使った。
抵抗0Ω(4本)は、ジャンパー。







 

回路図。
ダイオードは、1N60を使用。入手困難な部品がないので、簡単に作れる筈。


                  基板サイズ 80x112
        



















Program

コメントに字下げなどの工夫がなくて読みづらく、一部書換を行ったが、プログラム変更は3点である。

/***************************************************************************\
*  Name    : DDS_Sweeper.BAS                                                               *
*  Author  : Beric Dunn (K6BEZ)                                                              *
*  Notice  : Copyright (c) 2013  CC-BY-SA                                                 *
*          : Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License                        *
*  Date    : 9/26/2013                                                                                              *
*  Version : 1.0                                                                                                         *
*  Notes   : Written using for the Arduino Micro                                                            *
*          :   Pins:                                                                                                       *
*          :   A0 - Reverse Detector Analog in                                                                *
*          :   A1 - Forward Detector Analog in                                                               *
*          : Modified by Norbert Redeker (DG7EAO) 07/2014                                            *
*          : TFT Display mit ILI9341 Chip, SPI, 240 x 320                                                  *
*          : usglib Grafik Bibliothek   https://code.google.com/p/ucglib/                             *
*---------------------------------------------------------------------------*
* Modification: 2015/11/26 JA2GQP                                                                          *
*   A1)DDS Pin Assign                                                                                             *
*   A2)Ucglib_ILI9341_18x240x320_SWSPI Parameters                                                   *
*   A3)DDS Reset Sequence                                                                                     *
\***************************************************************************/

#include <SPI.h>
#include "Ucglib.h"

// Define Pins used to control AD9850 DDS
//const int FQ_UD=10;                  // N6BEZ
//const int SDAT=11;
//const int SCLK=9;
//const int RESET=12;

//const int FQ_UD=9;                   // DG7EAO
//const int SDAT=11;
//const int SCLK=10;
//const int RESET=12;

const int FQ_UD=11;                    //A1)DDS Pin Assign JA2GQP
const int SDAT=10;                     //
const int SCLK=12;                     //
const int RESET=9;                     //

// Variablen für Display
double vswrArray[110];                //Array für SWR
int z = 0;                                // Index für Array
double SwrFreq = 14;                  // Variable für Freq. mit SWR Min.
double SwrMin = 100;                  // Variable für SWR Min.
double Freq1 = 1;                       // Freq. Links unterste Zeile Display
double Freq2 = 15;                     // Freq. Mitte unterste Zeile Display
double Freq3 = 30;                     // Freq. Mitte unterste Zeile Display
unsigned long milliold = 0;            //Millisekunden für Entprellung Interrupt
unsigned long millinew = 0;           //Millisekunden für Entprellung Interrupt
int flag = 0;                            // wir auf 1 gesetzt bei Interrupt, in void Loop perform_sweep
double counter = 0;                    // Zähler um erste Interrupts zu ignorieren

// Variablen für Messung
double Fstart_MHz = 1;                 // Start Frequency for sweep
//double Fstop_MHz = 10;             // Stop Frequency for sweep
double Fstop_MHz = 30;                // Stop Frequency for sweep
double current_freq_MHz;              // Temp variable used during sweep
long serial_input_number;              // Used to build number from serial stream
int num_steps = 100;                    // Number of steps to use in the sweep
char incoming_char;                     // Character read from serial stream


//Konstruktor für Display
//Ucglib_ILI9341_18x240x320_SWSPI ucg(/*sclk=*/ 10, /*data=*/ 11, /*cd=*/ 6 , /*cs=*/ 5, /*reset=*/ 4);             // DG7EAO
Ucglib_ILI9341_18x240x320_SWSPI ucg(/*sclk=*/ 8, /*data=*/ 7, /*cd=*/ 6 , /*cs=*/ 5, /*reset=*/ 4);             //A2) JA2GQP



// the setup routine runs once when you press reset:----------------------------------
void setup() {

  // Schreibe Info Text auf Display
  //ucg.begin(UCG_FONT_MODE_TRANSPARENT);
  ucg.begin(UCG_FONT_MODE_SOLID);
  ucg.clearScreen();

  ucg.setRotate90();
  ucg.setFont(ucg_font_ncenR14r);
  //ucg.setColor(255, 255, 255);       //weiss
  //ucg.setColor(255, 0, 0);            //rot
  ucg.setColor(0, 255, 0);               //grün
  //ucg.setColor(1, 255, 0,0);          // rot, Index1

  ucg.setPrintPos(0,75);
  ucg.print("Arduino");
  ucg.setPrintPos(10,100);
  ucg.print("Antennen");
  ucg.setPrintPos(20,125);
  ucg.print("Analyzer");
  ucg.setPrintPos(30,150);
  ucg.print("DG7EAO");



  // Configiure DDS control pins for digital output
  pinMode(FQ_UD,OUTPUT);
  pinMode(SCLK,OUTPUT);
  pinMode(SDAT,OUTPUT);
  pinMode(RESET,OUTPUT);

  //Tasten Interrupt an PIN 2
  pinMode(2,OUTPUT);
  digitalWrite(2, HIGH);
  attachInterrupt(0, key2, FALLING);
  unsigned long milliold = millis();

  //Tasten Interrupt an PIN 3
  pinMode(3,OUTPUT);
  digitalWrite(3, HIGH);
  attachInterrupt(1, key3, FALLING);
  //milliold = millis();

  // Configure LED pin for digital output
  pinMode(13,OUTPUT);


  pinMode(A0,INPUT);                   // Set up analog inputs on A0 and A1
  pinMode(A1,INPUT);
  analogReference(INTERNAL);      //internal reference voltage

  Serial.begin(57600);                  // initialize serial communication at 57600 baud


  // Reset the DDS
  //digitalWrite(RESET,HIGH);          // N6BEZ
  //digitalWrite(RESET,LOW);

  digitalWrite(RESET,HIGH);            //A3)DDS Reset Sequence JA2GQP
  delay(1);                                //                          
  digitalWrite(RESET,LOW);             //
                                            //
  digitalWrite(SCLK,HIGH);             //        
  digitalWrite(SCLK,LOW);              //
  digitalWrite(FQ_UD,HIGH);             //
  digitalWrite(FQ_UD,LOW);              //

  serial_input_number=0;                //Initialise the incoming serial number to zero

}

// the loop routine runs over and over again forever:----------------------------------
void loop() {


  //Check for character
  if(Serial.available()>0){
    incoming_char = Serial.read();
    switch(incoming_char){
    case '0':
    case '1':
    case '2':
    case '3':
    case '4':
    case '5':
    case '6':
    case '7':
    case '8':
    case '9':
      serial_input_number=serial_input_number*10+(incoming_char-'0');
      break;
   
    case 'A':                          //Turn frequency into FStart
      Fstart_MHz = ((double)serial_input_number)/1000000;
      serial_input_number=0;
      break;
   
    case 'B':                          //Turn frequency into FStop
      Fstop_MHz = ((double)serial_input_number)/1000000;
      serial_input_number=0;
      break;
   
    case 'C':                          //Turn frequency into FStart and set
                                        //  DDS output to single frequency
      Fstart_MHz = ((double)serial_input_number)/1000000;
                                     
      SetDDSFreq(Fstart_MHz * 1000000);//SetDDSFreq(Fstart_MHz);
      delay(100);
      SetDDSFreq(Fstart_MHz * 1000000);
      serial_input_number=0;  
      break;
   
    case 'N':                         // Set number of steps in the sweep
      num_steps = serial_input_number;
      serial_input_number=0;
      break;
   
    case 'S':  
    case 's':  
      Perform_sweep();
      break;
   
    case '?':                        // Report current configuration to PC
      Serial.print("Start Freq:");
      Serial.println(Fstart_MHz*1000000);
      Serial.print("Stop Freq:");
      Serial.println(Fstop_MHz*1000000);
      Serial.print("Num Steps:");
      Serial.println(num_steps);
      break;
    }
    Serial.flush();  
  }

 if (flag == 1 && counter >2)         //Perform Sweep nach Interrupt PIN2 oder 3
{                                         // ingnoriere Startup Interrupts durch counter
 flag = 0;
 Perform_sweep();
}
}


void Perform_sweep(){
  double FWD=0;
  double REV=0;
  double VSWR;
  double Fstep_MHz = (Fstop_MHz-Fstart_MHz)/num_steps;

  z = 0;
  SwrMin = 100;

  ucg.setPrintPos(220,150);
  ucg.print("... Starte");
  ucg.clearScreen();
 
  for(int i=0;i<=num_steps;i++){                     // Start loop
    current_freq_MHz = Fstart_MHz + i*Fstep_MHz;// Calculate current frequency
    SetDDSFreq(current_freq_MHz*1000000);       // Set DDS to current frequency
    //delay(10);                                       // Wait a little for settling
    delay(100);
    REV = analogRead(A0);                    // Read the reverse voltages
    FWD = analogRead(A1);                   //          forward voltages
 
    REV = REV-5;                                //Offset Correction
     
    if(REV>=FWD){REV = FWD-1;}
 
    if (REV <1) {REV = 1;}

    VSWR = (FWD+REV)/(FWD-REV);
    VSWR = VSWR * 1000;                         //Scale Output
 
    Serial.print(current_freq_MHz*1000000);    // Send current line back to PC over serial bus
    Serial.print(",0,");
    Serial.print(VSWR);
    Serial.print(",");
    Serial.print(FWD);
    Serial.print(",");
    Serial.println(REV);
 

    vswrArray[z] = VSWR/1000;                   //Submitter SWR to Array
     
    if (vswrArray[z] > 10) vswrArray[z] = 10;   //Max SWR
 
    if (vswrArray[z] < SwrMin && vswrArray[z] > 1){  //Minimum SWR
      SwrMin = vswrArray[z];                         //Minimum SWR and frequency store
      SwrFreq = current_freq_MHz;            
    }  
 
    z = z + 1;
  }

  // Send "End" to PC to indicate end of sweep
  Serial.println("End");
  Serial.flush();

  //Zeichne Grid
  CreateGrid();

  //Linienfarbe = rot
  ucg.setColor(255, 0, 0);            //rot
 
  // Draw Line

  // 30 = swr 10    210 = swr 0
  // Diff swr 10 = 180
  // swr 2 = 18 * 2

  double last = 10;
  double xx = 6;
  int j = 1;

  for (int i = 1 ;i < 103; i++){
    xx = vswrArray[i];

    ucg.drawLine(j,210-last*18, j+1, 210-xx*18);
    ucg.drawLine(j+1,210-last*18, j+2, 210-xx*18);

    j = j + 3;
    last = xx;
  }  
}



// Setze DDS Frequenz-----------------------------------------------------------------
void SetDDSFreq(double Freq_Hz){
  int32_t f = Freq_Hz * 4294967295/125000000;  // Calculate the DDS word - from AD9850 Datasheet
  for (int b=0;b<4;b++,f>>=8){                 // Send one byte at a time
    send_byte(f & 0xFF);
  }
  send_byte(0);                                  // 5th byte needs to be zeros(AD9850 Command Parameters)                            
  digitalWrite(FQ_UD,HIGH);                    // Strobe the Update pin to tell DDS to use values
  digitalWrite(FQ_UD,LOW);
}

// Sende Daten an DDS-----------------------------------------------------------------
void send_byte(byte data_to_send){
  for (int i=0; i<8; i++,data_to_send>>=1){   // Bit bang the byte over the SPI bus
    digitalWrite(SDAT,data_to_send & 0x01);   // Set Data bit on output pin
    digitalWrite(SCLK,HIGH);                  // Strobe the clock pin
    digitalWrite(SCLK,LOW);
  }
}


//Zeichne Grid auf TFT Display--------------------------------------------------------
void CreateGrid(){
  //ucg.clearScreen();

  double maxSwr = 10;

  ucg.drawHLine(0,120,310);
  ucg.drawHLine(0,196,310);
             
  ucg.drawVLine(78,30,180);
  ucg.drawVLine(155,30,180);
  ucg.drawVLine(233,30,180);

  ucg.setPrintPos(0, 235);
  ucg.print(Freq1,3);

  ucg.setPrintPos(130, 235);
  ucg.print(Freq2,3);

  ucg.setPrintPos(260, 235);
  ucg.print(Freq3,3);

  ucg.setPrintPos(10, 15);
  ucg.print("SWR");

  ucg.setPrintPos(70, 15);
  ucg.print(SwrMin,2);

  ucg.setPrintPos(115, 15);
  ucg.print(">");

  ucg.setPrintPos(130, 15);
  ucg.print(maxSwr,2);

  ucg.setPrintPos(250, 15);
  //ucg.print((freqCenter/1000000*1.05),3);
  ucg.print(SwrFreq,3);
     
  ucg.drawRFrame(0,30,310,180, 1);

}

// Interrupt Service Routine----------------------------------------------------------
// Abfrage Low an Pin 2
void key2(){
  counter = counter + 1;                //ignoriere Startup Interrupts > counter

  //Entprellen mit millis()
  millinew = millis();

  if (millinew - milliold < 1000){
    milliold = millinew;
   return;
  }

  milliold = millinew;

  Fstart_MHz = 1;                      // Start Frequency for sweep
  Fstop_MHz = 30;                      // Stop Frequency for sweep
  num_steps = 102;                     // Steps
  Freq1 = 1;                            // Unterste Zeile Display Freq. Links
  Freq2 = 15;                           // Unterste Zeile Display Freq. Mitte
  Freq3 = 30;                           // Unterste Zeile Display Freq. Recht

  //Perform_sweep();
  flag = 1;

}

// Interrupt Service Routine----------------------------------------------------------
// Abfrage Low an Pin 3
void key3()
{
  counter = counter + 1;               //ignoriere Startup Interrupts > counter

  millinew = millis();                   //Entprellen mit millis()
  
  if (millinew - milliold < 1000){
    milliold = millinew;
    return;
  }

  milliold = millinew;

  int x = SwrFreq + 0.5;               //Runde auf Mhz

  Fstart_MHz = x-1;                    // Start Frequency for sweep
  Fstop_MHz = x+1;                     // Stop Frequency for sweep
  num_steps = 102;                     // Steps

  Freq1 = x-1;                          // Unterste Zeile Display Freq. Links
  Freq2 = x;                            // Unterste Zeile Display Freq. Mitte
  Freq3 = x+1;                          // Unterste Zeile Display Freq. Rechts

  //Perform_sweep();
  flag = 1;

}





2015年10月9日金曜日

TA7358 X'tal Converter

TA7358を使ったクリコン。50MHz用として作ったが、coilと水晶を選べば、簡単に目的の周波数の物が出来る。coilは、手巻き品の為、FCZ coilデータの通り、巻いた。 ファイルは、JA2GQP's Download siteに全てupしてある。(FCZ coilは、data sheetホルダー) 

回路図である。電源は、供給電圧の自由度からレギュレータなどを入れてない。50MHz IF7.3MHzとしたが、この周波数に拘る事は無い。 

     PCBサイズ 47 × 43