PIC-PLL
Sintetizzatore programmabile con PIC 16F84, TSA5511 e LCD 2x16.
© by Pierbassano Turrini - iw2bc





Nota IMPORTANTE:
Questo sintetizzatore non e' indicato per l'utilizzo in sistemi a banda stretta.
Ringrazio l'amico Mario Pio Lindo per il supporto fornitomi durante la stesura del software.



Generalita':

Questo progetto, per quanto non innovativo, rappresenta una libera interpretazione di analoghi progetti disponibili in rete.
Cito, uno per tutti, l'Unipll di Mijo Kovacevik SK51KQ.
Studiato per un primo impiego sperimentale in ATV sui 23 cm., il mio scopo era realizzare un "Modulo" il piu' possibile semplice, economico e flessibile da poter utilizzare, quale base, in varie altre applicazioni.
Questo modulo puo' essere vantaggiosamente impiegato per il controllo di VCO non modulati con i valori di C7, C16 e C9 indicati a schema. (come da data sheet del TSA5511)
Per un'utilizzo in ATV non equipaggiare C16, C7 diventa 470 nF non polarizzato e C9 assume il valore di 100 nF.
L'utilizzo dei valori indicati per l'ATV, in altre condizioni, determina solo un aumento del tempo di aggancio.
Non essendo necessario un clock preciso per l'esecuzione del programma di gestione e controllo del sintetizzatore, per il PIC e' stato adottato un oscillatore RC.

Note varie:

Molti chiedono, sui diversi siti radioamatoriali, come sia possibile modificare il progetto per una spaziatura di 12,5 Khz.
Tengo a precisare che il 5511 è nato per scopi televisivi quale controllore dell'oscillatore locale dei gruppi convertitori.
Ritengo possibile la modifica per una spaziatura a 25 Khz portando la frequenza del quarzo a 1,6 Mhz.
Non importa se la frequenza di 1,6 Mhz sia ottenuta da un quarzo o da quarzi da 6,4 Mhz o 3,2 Mhz seguiti da opportune divisioni.
Opportunamente l'escursione non sarà più quella originariamente dichiarata.
Non ritengo opportuno l'uso di un ulteriore dimezzamento della frequenza per il raggiungimento dei 12,5 Khz.
Questa nota NON E' STATA PROVATA, ma solamente dettata da una semplice elucubrazione mentale.



Caratteristiche del PLL:

  • Gamma di frequenza del PLL da 50 MHz a 1400 MHz con passi di 50 KHz sia in TX che RX.
  • Visualizzazione sul display da 0 a 1900 MHz sia in TX che RX.
  • Offset del VCO verso visualizzato +/- 500 MHz sia in TX che RX.
  • Moltiplicatore visualizzazione (Le frequenze visualizzate sull'LCD sono moltiplicate per N).


    • Settaggi impostabili dall'utente:
  • Moltiplicatore visualizzazione: da 1 a 20 ( N )
  • Minima visualizzazione RX: da 0 a 1900 MHz
  • Massima visualizzazione RX: da 0 a 1900 MHz
  • Offset VCO RX: da -500 a 500 MHz
  • Minima visualizzazione TX: da 0 a 1900 MHz
  • Massima visualizzazione TX: da 0 a 1900 MHz
  • Offset VCO TX: da - 500 a 500 MHz


    • Uso e comandi:

    tasto S1 = SHIFT
    tasto S2 = PTT
    tasto S3 = FREQ +
    tasto S4 = FREQ -


    I tasti FREQ + e FREQ - :

    La singola pressione dei tasti fara' spostare il PLL di un passo di 50 KHz.
    Tenendoli premuti per qualche secondo la variazione avverra' a passi di 100 KHz .
    Tenendo premuto il tasto "SHIFT" il passo di variazione, ad ogni pressione, sara' di 1 MHz.
    Tenendo premuto il tasto "SHIFT" e contemporaneamente tenendo premuto uno dei tasti per qualche secondo il passo diventera' di 10 MHz.
    Il tasto RX/TX passa dalle impostazioni di ricezione a quelle di trasmissione, ad aggancio avvenuto del PLL, varia lo stato della porta "TX_ENA" (1=RX - 0=TX), permettendo ad esempio la commutazione di un rele' tramite opportuno circuito di pilotaggio.
    Ogni variazione di frequenza, sia in RX che in TX, verra' memorizzata in EEPROM dopo un paio di secondi dal rilascio dei tasti.
    La variazione di stato del PTT inibisce per 1 Sec. gli altri tasti per prevenire involontari cambi di frequenza.


    Menu' SETUP:

    Per entrare nel SETUP premere e mantenere premuto il tasto "SHIFT" durante l'accensione, quindi premere velocemente due volte, sempre il tasto "SHIFT", per visualizzare la prima schermata.
    Per passare da una schermata alla successiva si utilizza sempre il tasto "SHIFT".
    Per variare i parametri di impostazione si agisce sui tasti "SHIFT", "FREQ +" e "FREQ -", come descritto nel paragrafo precedente.
    Si esce automaticamente dal SETUP avanzando dopo l'ultimo pannello.
    Una volta nel menu' SETUP, si ritorna allo stato operativo normale dopo 10 Sec. che non viene premuto nessun tasto.
    I cambi apportati nella fase di SETUP vengono aggiornati in EEPROM ritornando nel normale modo operativo.


    Info generali:

    Le informazioni al divisore programmabile del PLL sono inviate SOLO dopo un cambio di frequenza.
    Quando l'impostazione della frequenza viene cambiata si presume che il PLL non sia agganciato, il PIC monitorizza continuamente lo stato del PLL (flag FL); una volta agganciato, tale monitoraggio viene eseguito ad intervalli di circa 1 secondo.
    Se il PLL dovesse andare fuori aggancio, il monitoraggio diventa nuovamente continuo e verra' mostrato il messaggio "UNLOCKED" fino al riavvenuto aggancio.
    La scritta "UNLOCKED" comparira' sul display anche nel caso in cui si eccedano i limiti di impostazione causa il risultato della frequenza impostata e l'offset.
    La perdita di aggancio del PLL in modalita' TX genera anche la variazione di stato del segnale "TX_EN".
    J4 (Porta P2) non e' utilizzato e non si prevedono usi futuri per problemi di spazio sul PIC.


    Messa a punto e taratura:

    Regolare P1 per il miglior contrasto del Display LCD.

    Sul connettore J3 del TSA5511 sono disponibili:
  • Porta P6 - pin 7 - Fref = Fquarzo/512 (6.250 Khz)
  • Porta P7 - pin 6 - Fdiv = Frequenza VCO/N

    Collegare un frequenzimetro su Fref e regolare C5, tramite cacciavite antinduttivo, per l'esatta lettura di 6.250 Khz.


    Informazioni sul TSA5511:

  • Gamma di frequenza 64 / 1300 Mhz.
  • Livello massimo in ingresso 300 mV.
  • Livello minimo di ingresso 9 / 40 mV in funzione della frequenza.

    L'indicazione di aggancio e' contenuta nel flag FL (1=agganciato 0=non agganciato).
    Quando FL vale 1, per una condizione stabile, la massima deviazione di frequenza (deltaF) e' espressa da:

    deltaF=+/-(Kvco/Ko)*Icp*(C7+C9)/(c7*c9)

    dove:
    Kvco = Pendenza dell'oscillatore in Hz/V
    Icp = Corrente del circuito pompa in A (nel nostro caso fissata da programma a 50 uA)
    Ko = 4*10e6


    Il Layout







    In queste pagine per l'impiego in un trasmettitore ATV in 23 cm.:

    Tx ATV 150 mW per la banda dei 23 cm
    Modulatore BB Audio/Video
    PA da 1W con BFQ34
    PA da 2W con BFQ68


    I File

    I file costituenti il progetto sono:

  • sch_pic_pll.(pdf o ps) = Schema elettrico
  • pcb_pic_pll.(pdf o ps) = Layout PCB lato saldatura scala 1:1 per fotoincisione o fogli blu.
  • mtg_pic_pll.(pdf o ps) = Serigrafia o montaggio componenti
  • Pic_pll.txt = Queste brevi note.
  • Pic_pll_Vxxx.HEX = File per la programmazione del PIC versione xxx.
  • Pic_pll.jpg = Foto della realizzazione

    I file .pdf sono in formato Acrobat. Scarica (pic_pll_pdf.zip - 68 K)
    I file .ps sono in formato Postscript. Scarica (pic_pll_ps.zip - 59 K)




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