10.10.2025
Acest aparat este inspirat din proiectul lui Andreas - EB7ME care a avut ideea de a modifica proiectul original Antuino cu un procesor STM32 si afisaj color tip ILI9341 cu touch-screen.
Mie mi-a placut foarte mult acest proiect nou si l-am preluat imediat cum l-am vazut, apoi l-am dezvoltat multumita lui Andreas care mi-a pus la dispozitie codul sursa, si vedeti ce a iesit.
Proiectul original al lui EB7ME era conceput sa fie comandat dela un encoder cu buton, iar unele comenzi sa fie preluate de Touch-Screen. Eu am adus unele modificari la software care mi-au permis sa scot complet encoderul si butonul acestuia, si am trecut la comenzi 100% pe Touch-Screen.
Aparatul are 3 functii principale:
SWR-meter cu vizualizare grafica pe o rezolutie a ecranului de 180x300px datorita folosirii unui LCD ILI9341 cu rezolutia maxima de 320x240. Modul de masurare al raportului VSWR este determinat de valoarea Return-Loss in dBm citita pe o punte rezistiva unde antena este una din ramuri.
Schimbarea modurilor de lucru se face atingand coltul din dreapta-sus al ecranului.
POW-meter adica "Vobuloscop" pt vizualizarea dinamica ale semnalelor de intrare, mod care permite generarea semnalelor intre (0,5...150)MHz pe iesirea RF-OUT si vizualizarea curbei de raspuns in frecventa ale semnalelor de la RF-INPUT, intr-un interval de nivel detectat intre (-90...+20)dBm. In acest mod se testeaza filtrele de banda, LPF si filtrele de IF cu cristale de Quartz, etc.
In imaginea alaturata am testat un filtru IF cu frecventa centrala de 8 MHz si banda de trecere BW = 2.6 KHz; filtru SSB.
SNA-meter care inseamna "Snipper" de frecvente cu nivele detectate pe RF-INPUT intre (-90dBm...+20)dBm si vizualizare grafica pe ecran sub forma "transformarii Fouriere". De fapt poate fi comparat cu un analizor de spectru, sau detector, de frecvente radio in intervalul (1...150)MHz.
In imaginea alaturata se pot vedea posturile de radio FM receptionate de aparat cu o antena cuplata la RF-INPUT si am focalizat marker-ul pe Radio Tg-Mures, 102,9FM.
Constructiv acest aparat este conceput in jurul unui procesor STM32F103CBT6, cu memorie flash de 128KB. Programul ocupa 78KB de memorie si din aceasta cauza nu poate fi montat pe un modul "BluePill" clasic care are doar 64KB memorie. Viteza de ceas mare (Over-Clocked la 128MHz!) a acestui procesor a putut compensa delay-ul mare introdus de grafica complexa afisata pe ILI9341 cu transmisie seriala. Dar a iesit ceva frumos, zic eu!
Schema am preluat-o dela radioamatorul spaniol, Andreas, dar partea de radiofrecventa este cea originala dela Antuino iar partea de comanda cu STM32 este modificarea de baza adusa de el.
Intreg aparatul este concentrat pe o singura placa de cablaj imprimat dublu-placata pe care am realizat-o dupa schitele lui Andreas la care am adus unele imbunatatiri si completari iar realizarea practica am facut-o la firma JLC-PCB din China in conditii excelente de calitate .
Blocul de alimentare al aparatului l-am conceput cu o baterie recuperata de telefon mobil, cu capacitatea de 2900 mAh si un modul compact invertor/charger de 5V care poate fi achizitionat on-line. Modulul invertor nu are port USB si a trebuit sa-i adaptez o mufa de conectare la incarcator. Pe cablaj am prevazut un traseu de citire a tensiunii de alimentare care este testata si afisata pe ecranul de pornire. Cred ca nu era obligatoriu necesara ridicarea tensiunii de alimentare la 5V deoarece procesorul se alimenteaza de la 3,3V si afisajul si Si5351 deasemenea. Oricum pe placa de circuit este prevazut stabilizatorul de 3V3 care este obligatoriu indiferent de la ce tensiune se alimenteaza aparatul: fie 3,7V direct de la baterie fie de la 5V extern din USB sau UP-converter.
Mufele de intrare / iesire din aparat si partea cu alimentarea si butonul de ON/OFF.
Orice aparat de masura si control necesita o procedura de calibrare inainte de a fi pus in functiune pentru a se ajusta parametrii in limitele acceptabile de precizie si corectitudinea masurarii.
Daca la pornire in ecranul de Start-UP se atinge ecranul touch se intra in meniul de calibrare:
In meniul de calibrare al frecventei oscilatorului lui Si5351, trebuie conectat la iesirea RF-OUT un frecventmetru si se monitorizeaza frecventa generata de 10.000.000 Hz. Daca frecventa difera se tine apasat pe numarul de culoare verde din centrul ecranului si se trece la tastatura numerica.
Se tasteaza o valoare apropiata a factorului de calibrare, care factor de calibrare reprezinta diferenta dintre frecventa reala a oscilatorului lui Si5351 si frecventa standard de 27.000.000Hz. Ex: daca ati tastat 171000 inseamna 27171000-27000000=171000; deci ati adaugat la frecventa standard inca 171000KHz pentru a aduce generatorul lui Si5351 la valoarea corecta, verificata cu frecventmetrul cuplat la iesirea RF.
Pentru confirmare se apasa OK. Daca este bine calibrat oscilatorul se apasa SAVE si se iese in meniul principal de calibrare.
Calibrarea frecventei oscilatorului local reprezinta sincronizarea exacta a frecventei acestuia cu frecventa centrala a filtrului de banda intern al aparatului care este construit cu cristale de Quartz de 25MHz.
Se conecteaza impreuna RF-INPUT cu RF-OUTPUT si se verifica nivelul de semnal care trebuie sa fie minim 0dBm pentru a fi OK. Se ajusteaza valoarea frecventei pentru un nivel maxim de semnal cu ajutorul tastaturii numerice care se acceseaza tinand apasata valoarea centrala de pe ecran de culoare verde, la fel ca la meniul precedent. Daca se atinge o valoare optima maxima se salveaza cu tasta SAVE tinuta apasata > 2sec, si se iese in meniul principal de calibrare.
In meniul SWR Return-Loss adjust se ajusteaza offsetul la care valoarea SWR este masurata si raportata corect. Se conecteaza o rezistenta chimica de 300 Ohmi la intrarea RF-INPUT si se verifica SWR-ul masurat de aparat, care in acest caz trebuie sa fie de SWR=6.0; Daca nu este corect se acceseaza tastatura numerica tinand apasata valoarea centrala de culoare verde si se tasteaza o noua valoare a offsetului exprimat in dBm care poate fi pozitiv sau negativ. Pentru semn se foloseste tasta auxiliara +/-. Daca se atinge valoarea corecta a SWR-ului de 6.0 se tine apasata tasta SAVE si se iese din meniu.
Daca s-au parcurs toate meniurile de calibrare se tine apasata tasta EXIT si se iese din meniul de calibrare iar aparatul boot-eaza cu noile valori salvate in memoria permanenta ne-volatila. SUCCES!