ADX — цифровой трансивер на Arduino

ADX — цифровой трансивер на Arduino
WB2CBA - Барбарос Асуроглу
https://antrak.org.tr/blog/adx-arduino-digital-transceiver

ADX — это приемопередатчик цифровых режимов на базе Arduino. ADX — это аббревиатура от приемника Arduino Digital X. Так как появился этот проект?
Когда QRP labs выпустила трансивер QDX для цифровых режимов, я с восхищением посмотрел видео Ханса Саммерса на Youtube, объясняющее детали QDX. Для меня QDX — идеальный трансивер, оптимизированный для цифровых видов связи. Вдохновленный QDX, я решил собрать свой собственный! :)
Конечно, я не был Гансом Саммерсом и QRP Labs, поэтому у меня не было всех этих навыков программирования, чтобы создать что-то столь же сложное, как QDX, поэтому я сжульничал и согласился на что-то супер простое! Я назвал его ADX. У него есть Arduino, которая оправдывает « A» , и это для цифровых режимов, поэтому « D» , и это трансивер, поэтому это « X» ! ADX прекрасно подходит для этой цели в плане именования!
ADX — это однодиапазонный (фактически четырехдиапазонный) оптимизированный для цифровых режимов КВ трансивер, который может работать на четырех предварительно запрограммированных диапазонах по одному диапазону за раз! Подробнее об этом позже. Он может работать на диапазонах 80, 40, 30, 20, 17, 15 и 10 метров, а также поддерживает четыре самых популярных цифровых режима: FT8, FT4, JS8call и WSPR. Я думал об использовании SA612, хотя эта микросхема CD2003GP дала гораздо лучшие результаты по чувствительности, поскольку у нее есть секция предусилителя RF, и она очень дешева и легко доступна на каждом китайском интернет-сайте!
Моя цель в этом проекте — разработать простой КВ трансивер QRP, оптимизированный для цифровых режимов:

Простота приобретения – это означает, что на него не влияет нехватка микросхем
Простота сборки – 2 модуля, 2 микросхемы и 4 МОП-транзистора!
Простота настройки – требуется всего одна простая процедура калибровки.
Простота в эксплуатации - подключите ADX MIC к микрофонному входу звуковой карты и ADX SPK к входу динамика звуковой карты ПК, и мы готовы работать с любым цифровым программным обеспечением.
Дешево - стоимость всех деталей и печатной платы составляет менее 25 долларов, если исключить нелепые расходы на доставку!

Внешний вид платы
Строительные блоки приемопередатчика ADX:
- Мозг ADX — это Arduino Nano, который отвечает за генерацию сигналов из звуковых тонов цифровых режимов, пользовательский интерфейс и калибровку модуля SI5351. ADX использует прямой метод генерации сигналов FSK, аналогичный QDX или QRPGUYS Digital Transceiver III.
- Аудиоинтерфейс состоит из входа динамика от звуковой карты ПК, который фактически является входом для аналогового компаратора Arduino nano для определения частоты тона и выборки. Перед подачей сигнала на аналоговый компаратор Arduino он проходит через полосовой фильтр, полоса пропускания которого находится в диапазоне частот от 500 Гц до 3500 Гц.
Этот вход действует как VOX, поэтому нет необходимости в каком-либо PTT или последовательном входе PTT CAT. Когда ADX слышит сигнал, например, с аудиовыхода WSJT/X, он начинает передачу. И когда тон цифрового режима останавливается, он останавливает TX. Это так просто. Техника AFP-FSK (частотная манипуляция с обработкой звуковой частоты), используемая в ADX, разработана Burkhard Kainka (DK7JD) – http://elektronik-labor.de/HF/SDRtxFSK2.html .
Так как же это на самом деле работает?
Любой цифровой тональный режим состоит из различных звуковых тонов, частота которых меняется в зависимости от данных, с которыми они коррелируют. Этот звуковой тон, сгенерированный, например, для FT8 с программным обеспечением WSJT/X, проходит через полосовой звуковой фильтр, а затем сравнивается с аналогово-цифровым компаратором процессора Atmega328P Arduino Nano для обнаружения пересечения нуля при запуске и остановке для определения периода этого тона. Из этого периода определяется частота этого конкретного тона и добавляется к базовой частоте передачи, например, 14074000 Гц для 20 м FT8. Если тон, скажем, 1000 Гц, то несущая TX теперь составляет 14074000 Гц + 1000 Гц = 14075000 Гц.
Подводя итог, он будет находиться в частотном диапазоне USB любого SSB-приемника, хотя сигнал не является чистым SSB-сигналом, но любой SSB TRX, настроенный на USB, не заметит разницы! Это определение частоты тона и добавление к базовой частоте непрерывно повторяется 400 раз в секунду и обновляется до тех пор, пока не закончится генерация передачи тона FT8. В этом случае TX останавливается.
Что меня восхищает в этом методе генерации сигнала FSK, так это то, что он генерирует сигнал, который принимается через USB без какого-либо микширования или фильтрации SSB, что устраняет проблемы интермодуляционных искажений, разницы фаз и т. д. задуман с минимальным количеством деталей.
— VFO: VFO — это классический дешевый модуль SI5351 с Aliexpress или любого другого подобного сайта. VFO генерирует сигнал CLK0 TX, сигнал CLK1 RX и калибровочный сигнал CLK2. Нет необходимости модифицировать модуль SI5351, как мы это делали в сборках установки uSDX.
Модуль SI5351 работает на удобной скорости I2C 400 кГц.
– БУФЕР ПЕРЕДАЧИ: буфер передачи представляет собой инвертирующий восьмеричный буфер 74ACT244, подключенный параллельно к ВЧ-усилителю мощности класса E, состоящему из 3 полевых МОП-транзисторов BS170.
Выходная мощность РЧ — варьируется от диапазона к диапазону — около 5 Вт.
– Модуль фильтра нижних частот представляет собой последовательный резонансный фильтр LPF класса E, аналогичный тому, который используется в конструкциях uSDX.
– RECEIVER – это CD2003GP – китайский клон микросхемы Toshiba TA2003GP для AM/FM-радио. В качестве приемника прямого преобразования используется только секция AM.
- И некоторые колпачки для фильтрации RF и VCC и т. д.
– 5 светодиодов и три тактильных кнопочных переключателя для пользовательского визуального интерфейса и элементов управления. Никаких причудливых дисплеев или поворотных энкодеров!
- На данный момент нет поддержки CAT. Нужна ли нам на самом деле поддержка CAT для такого простого 4-режимного монодиапазона трансивера? Это спорно. Хотя я планирую добавить поддержку CAT для развлечения. Arduino Nano имеет разъем USB, так почему бы и нет! :)
Вот схемы ADX:

Вот разводка печатной платы ADX:

Это верхняя и нижняя панели для придания ADX профессионального вида!

Я даже разработал верхнюю панель со слотами для несущей LPF, чтобы дополнительные 3-диапазонные LPF можно было нести поверх приемопередатчика ADX! Как это безумно! ?
Изготовление ADX:
Построить ADX просто и понятно. Все файлы, включая Gerbers для печатных плат и прошивку ADX, можно найти на моей странице GITHUB по этой ссылке:
https://github.com/WB2CBA/ADX .
Вот список необходимых файлов на странице ADX Github:
- Gerber-файл ADX PCB
- Gerber-файл панели ADX TOP
- Gerber-файл панели ADX BOTTOM
- Gerber-файл модуля uSDX mOnO LPF Band
- ADX Arduino Firmware
- Библиотека SI5351
- Спецификация ADX (Список материалов Excel)
Первый шаг — загрузить все эти файлы со страницы ADX Github.
Теперь нам нужно заказать печатные платы (печатные платы) для ADX:
Самый простой способ - заказать в китайском магазине печатных плат онлайн. Я обычно использую www.jlcpcb.com. Продукция JLCPCB отличается хорошим качеством, относительно дешевой по сравнению с качеством и быстрой, хотя доставка может быть дорогой, если DHL будет выбрана быстрее. Более дешевый способ доставки — обычная почта, которая является обычной почтовой службой, хотя и намного медленнее.
Чтобы заказать печатную плату, сначала создайте учетную запись в JLCPCB и загрузите прилагаемые файлы GERBER на странице github. На YouTube есть видеоролики о том, как загружать и заказывать печатные платы в любом из этих онлайн-магазинов печатных плат. Я настоятельно рекомендую посмотреть их, если вы еще не заказывали печатную плату. - В листе спецификации Excel есть все части, используемые в ADX. Детали, используемые в ADX, не критичны и на момент написания этой статьи их нехватка не влияет!
— Теперь, когда все детали и платы собраны, пора припаивать основную плату. Я обычно начинаю с резисторов, а затем конденсаторов. Затем МОП-транзисторы, светодиоды и тактильные переключатели. Не ошибитесь, светодиоды и переключатели припаяны со стороны пайки платы!
– При пайке светодиодов сначала припаивайте выключатели. Затем отрегулируйте светодиоды так, чтобы верхняя часть каждого светодиода находилась на одном уровне с верхней частью рычага переключателя. Таким образом, светодиоды могут красиво торчать из отверстий в верхней панели. Тактильные переключатели должны быть 6 мм рычажными.
– Теперь мы можем паять разъемы IC и разъемы Arduino. Я настоятельно рекомендую использовать разъемы для Arduino nano. Таким образом, если что-то пойдет не так, нано будет легко заменить. То же самое касается IC.
– Вы можете припаять модуль SI5351 прямо к плате.
- Последними элементами, которые необходимо припаять, являются BNC, разъем питания, разъемы аудиоразъема и разъемы LPF.
– CX-1 – это дополнительный конденсатор для однополосной сборки, обеспечивающий лучшую полосу пропускания. Добавил в экспериментальных целях. Пока не нужен. Оставьте поле пустым.
– LX-1 представляет собой катушку индуктивности 1 мкГн, состоящую из тороида T37-2 с 16 витками эмалированного медного провода диаметром 0,40 мм (AWG 26). (Также можно использовать фиксированную катушку индуктивности 1 мкГн.)
Это завершит сборку основной платы ADX.
Теперь пришло время собрать модули полосового фильтра LPF!
Чтобы использовать все возможности четырех диапазонов приемопередатчика ADX, вам необходимо выбрать четыре диапазона из 7 диапазонов, поддерживаемых ADX.
Эти диапазоны: 80 м/3,5 МГц, 40 м/7 МГц, 30 м/10 МГц, 20 м/14 МГц, 17 м/18 МГц, 15 м/21 МГц и 10 м/28 МГц.
Теперь для выбранных четырех диапазонов необходимо собрать четыре модуля диапазона LPF! Переключая эти 4-полосные модули LPF, можно охватить 4 различных диапазона для работы.
Специальные модули ADX Band LPF (фильтр нижних частот) BAND:
Трансивер ADX использует модули последовательного резонансного фильтра нижних частот для каждого диапазона, на котором он работает. Для каждой полосы, которую мы выбираем для работы, нам нужно построить модуль фильтра полосы LPF. Мы заменим эти модули на диапазон, на котором будем работать. Допустим, мы хотим использовать FT8 на диапазоне 40 м/7 МГц. Затем мы возьмем и подключим модуль диапазона 40 м/7 МГц, выберем этот диапазон на ADX и вуаля! Теперь мы можем работать с ADX на 40 м/7 МГц. То же самое относится и к другим группам. Хотя ADX является однодиапазонным приемопередатчиком, эти подключаемые модули диапазонов обеспечивают многодиапазонность и гибкость.
ADX использует ту же печатную плату модуля LPF, что и мой трансивер uSDX mOnO. Таким образом, мне не пришлось разрабатывать новый модуль. Ленивый!
Печатные платы модуля диапазона LPF можно заказать, используя файл GERBER для модуля диапазона uSDX mOnOLPF.
Эти модули полосовых фильтров могут быть построены либо с использованием конденсаторов для поверхностного монтажа (SMD), либо с конденсаторами для сквозных отверстий (THD).
Занимаемая площадь конденсатора на печатной плате ленточного модуля позволяет использовать стандартные конденсаторы SMD (устройство для поверхностного монтажа) размером 0805 или 1206 или конденсаторы THD (сквозное отверстие) с шагом выводов 2,54 мм.
Используемые тороиды:
1x FT37-43
2 x T37-2 красный тороид или T37-6 желтый тороид в зависимости от выбора диапазона для каждого модуля диапазона.
Тороиды T37-2 в диапазоне до 20 м/14 МГц работают очень хорошо. От диапазона 17 м/18 МГц до диапазона 15 м/28 МГц используются желтые тороиды T37-6.
Вот фотографии полосовых фильтров, построенных с использованием конденсаторов THD (Throughhole Device) и с конденсаторами SMD:

Схема модуля Band LPF:
Спецификация для модуля LPF Band:
2 x 4-контактный разъем — эти разъемы могут быть штыревыми или гнездовыми, в зависимости от того, что припаяно на плате RF. Эти разъемы модуля диапазона должны быть противоположны 4-контактным разъемам платы RF. т.е. если мы использовали 4-контактные разъемы типа «папа» на плате RF, тогда модули Band должны иметь 4-контактный разъем типа «мама» для подключения, и наоборот.
1 x C1 – полосозависимый THD или 0805 NPO 100 В или более конденсатор
1 x C2 – полосозависимый THD или 0805 NPO 100 В или более конденсатор
1 x C3 – полосозависимый THD или 0805 NPO 100 В или более конденсатор
1 x C4 – полосозависимый THD или 0805 NPO 100 В или более Конденсатор
1 x C5 — диапазонный THD или 0805 NPO 100 В или более Конденсатор
1 x C6 — диапазонный THD или 0805 NPO 100 В или более Конденсатор
1 x C7 — 100 нФ THD или 0805 Конденсатор (независимый конденсатор)
1 x L1 – тороид T37-2 КРАСНЫЙ или T37-6 ЖЕЛТЫЙ – зависит от диапазона
1 x L2 – тороид T37-2 КРАСНЫЙ или T37-6 ЖЕЛТЫЙ – зависит от диапазона
1 x L3 – ферритовый тор FT37-43 – 20 витков. Не зависит от диапазона, и одни и те же детали относятся ко всем модулям LPF диапазона.
Для тороидальных витков можно использовать эмалированный медный провод AWG 26 или 0,40 мм.
Итак, как мы узнаем, какие номиналы конденсаторов требуются для каждого диапазона и какой тороид использовать для L1, L2 и L3 и какой виток использовать для каждого диапазона?
Эта таблица поможет нам выбрать все значения компонентов, зависящих от полосы, и детали для каждой полосы. Имейте в виду, что эти значения немного отличаются от значений модуля диапазона uSDX mOnO, они оптимизированы для трансивера ADX.

Эта таблица является основой для построения различных модулей LPF диапазона. Если вы умеете экспериментировать и вам нужно немного больше мощности, вот несколько полезных советов:
1- Уменьшить на один виток L1 в каждом диапазоне. Это немного увеличит выходную мощность RF, хотя может также увеличить ток TX, поэтому будьте осторожны!
2- Для L3 12 витков также работают довольно хорошо, так что это может быть хорошим вариантом.

Хотя здесь осторожно! НЕ ПРЕВЫШАЙТЕ МОЩНОСТЬ РЧ 5 ВТ! В противном случае будет превышен предел напряжения BS170, что приведет к волшебному дыму!
ОСНОВЫ РЧ УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ КЛАССА E и некоторые полезные знания по настройке:
Трансивер ADX использует схему РЧ-усилителя мощности класса E. Класс E — это эффективный класс усилителей мощности, который может достигать КПД от 85 до 90 %, что означает меньшее тепловыделение на силовых ВЧ-транзисторах и меньший ток питания по сравнению с большей выходной ВЧ-мощностью. Это преимущества ВЧ-усилителей класса E. Недостатком этого типа усилителя является то, что его сложнее настроить и получить требуемую эффективность по сравнению с другими классами, такими как усилители классов A, B или C. ADX использует этот эффективный усилитель класса E, такой как трансивер uSDX. 3 MOSFET-транзистора BS170, включенные параллельно, при правильной настройке могут легко обеспечить выходную мощность до 5 Вт без рассеивания избыточного тепла при напряжении 12 В постоянного тока.
Плата полосового фильтра uSDX MONO LPF состоит из всех частей, связанных с тонкой настройкой усилителя мощности ADX Class E mosfet. В приведенной выше таблице указаны значения компонентов каждого полосового фильтра LPF, которые обеспечат приемлемую энергоэффективность на всех 6 охватываемых диапазонах. Значения эффективности для каждой полосы могут быть дополнительно изменены, и это отличный способ учиться и экспериментировать с усилителями класса E. ADX использует так называемую схему последовательного резонанса LPF для класса E, и все значения рассчитываются с помощью превосходной электронной таблицы WA0ITP для расчета класса E: www.wa0itp.com/class%20e%20design.htmlhttp://www.wa0itp.com/class%20e%20design.html.
Вот некоторые показания класса E для любопытных сборщиков комплектов ADX:
www.norcalqrp.org/files/Class_E_Amplifiers.pdf
people.physics.anu.edu.au/~dxt103/class-e
СОВЕТЫ по намотке ТОРОИДА:

Это T37-2 RED Toroid с 7 витками эмалированного медного провода.

Это тороид FT37-43 L3 с 20 витками эмалированного медного провода.
Один важный момент, который следует учитывать, заключается в том, что края тороидальных сердечников FT37-43 довольно острые и могут поцарапать эмалевое покрытие на проводе индуктора. Чтобы решить эту проблему, самый простой способ — немного сточить край с помощью большого сверла. Используйте большое сверло, чтобы сгладить острые края. Не используйте дрель для вращения сверла! Вы сломаете тороид и, самое главное, повредите свои пальцы в процессе!

Один виток означает, что эмалированный медный провод проходит один раз внутри тороидального кольца. Например, за 7 витков тороида Т37-2 на приведенном выше фото провод проходит 7 раз внутри кольца.

Всегда после прохождения поворота натягивайте провод так, чтобы он плотно обмотался вокруг тороида.
Когда все витки сосчитаны, тщательно подсчитайте каждый виток, проходящий через внутреннее кольцо тороида. Лучший способ сделать это — сфотографировать тороид крупным планом и посчитать витки. Таким образом легче увидеть повороты, и вы не пропустите поворот.
Никогда не позволяйте одному витку заходить за другой. Каждый поворот должен быть рядом! Это важно для тороидов, которые имеют 20 и более витков, и витки легко перекрываются.
Всегда очищайте концы тороидов для очистки эмалевого покрытия перед пайкой. Для очистки эмалевого покрытия есть два метода, которые можно использовать по отдельности или вместе.
Тщательно соскребите эмалевое покрытие канцелярским ножом, а затем нанесите немного припоя. Второй способ заключается в нагреве проволоки паяльником до полного выгорания эмалевого покрытия и последующем покрытии припоем. Лучше всего сначала соскоблить, а затем сжечь остатки эмалевого покрытия! Затем нанесите немного припоя перед впаиванием тороида в печатную плату.
Перед пайкой намотанный тороид постарайтесь разровнять как можно ровнее, как на фото выше.
После припайки тороида на его место, проверьте с помощью тестера непрерывности, если паяные соединения в порядке и электрически соединены.

Защита выходного усилителя от высокого КСВ
Во время экспериментов с трансивером ADX я много раз сжигал мосфет BS170 из-за высокого КСВ или работы без антенны! :)
Поэтому я постарался найти способ предотвратить выход MOSFET из строя в случае плохого или чрезмерного КСВ! И, к счастью, у нас есть очень простое решение для предотвращения именно этого! :) Нужен стабилитрон на 47 вольт и 1 ватт, и он прекрасно работает! Прелесть этой стабилитронной защиты в том, что даже без антенны PA Mosfet не причинят вреда!
Припаяйте стабилитрон 47 В / 1 Вт, как показано на фото выше, между точками пайки TP3 и GND на плате ADX. Катод стабилитрона подключается к контрольной точке TP3, а анод стабилитрона подключается к контрольной точке GND1. Стабилитрон может быть любым с номиналом 47 В и мощностью 1 Вт. Я использовал 1N4756 от On Semiconductor. Другим вариантом может быть стабилитрон BZX85C47.
Это защитит ваши MOSFET PA от случайного дыма! Я настоятельно рекомендую добавить этот стабилитрон к вашей плате ADX.
Вот мое тестовое видео на YouTube с другим вариантом ADX под названием ADX UnO, который идентичен ADX, но с компонентами smd:
ПРОШИВКА ADX
Прошивка ADX разработана на языке Arduino C, и для визуализации и экспериментов с ней можно использовать Arduino IDE. ADX использует плату Arduino Nano в качестве микроконтроллера. Это легкодоступная и дешевая плата для разработки Arduino, которую можно легко заказать через Интернет.
ADX_QUAD_V1.2.ino — это файл прошивки ADX, который можно загрузить со страницы ADX github: github.com/WB2CBA/ADX
Текущая версия обновлена до V1.2. В версии 1.2 обновлена процедура калибровки для защиты EEPROM от чрезмерного чтения/записи.
Я продолжу работать над этим в будущем, чтобы номер этой версии мог увеличиваться за счет новых функций, таких как возможности CAT и т. д. Так что время от времени проверяйте наличие обновлений! Для работы SI5351 требуется библиотека Arduino. Это библиотека Jason Mildrum, библиотека SI5351 для NT7S, Si5351Arduino-master.zip .
НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ последнюю версию библиотеки SI5351 Джейсона Милдрама NT7S с его сайта github, поскольку она больше не совместима с прошивкой ADX. Используйте библиотеку SI5351, которая находится на странице прошивки ADX Github, чтобы избежать проблем со связью I2C. ADX использует версию 2.1.3 библиотеки NT7S SI5351.
Установите эту библиотеку так же, как вы устанавливаете любую библиотеку Arduino. Использование меню Sketch/Включить библиотеку/Добавить библиотеку .ZIP. Просто выберите указанный выше ZIP-файл, и он установится. Не распаковывайте файл!
Прежде чем залить прошивку ADX, нам нужно настроить назначение диапазонов в прошивке для наших нужд! Что означает назначение четырех предпочтительных диапазонов, на которых мы планируем работать:
это кодовые строки назначения диапазонов из прошивки ADX, которые необходимо настроить в соответствии с нашими предпочтениями:
Назначьте свои собственные предпочтительные диапазоны тем местам в прошивке, которые находятся внутри красного прямоугольника выше. Мои предпочтительные диапазоны: 40 м для диапазона 1, 30 м для диапазона 2, 20 м для диапазона 3 и 17 м для диапазона 4.
После этого назначения полосы мы можем скомпилировать и загрузить прошивку ADX в Arduino Nano так же, как и на любую плату Arduino. Здесь нет ничего особенного.
Первое включение и тест на дым!
После загрузки прошивки мы готовы к первому дымовому тесту! Не устанавливайте модуль LPF Band в это время. Подключите источник питания 12 В постоянного тока.
НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ более 12 В постоянного тока для приемопередатчика ADX, так как это увеличивает выходную мощность более 5 Вт и более 60 В, что превышает максимальный предел МОП-транзисторов BS170. Это может выпустить волшебный дым на мосфетах! Теперь измерьте напряжение 12 В и 5 В в разных местах, таких как выводы IC VCC и т. Д., Чтобы убедиться, что все получают правильное распределение напряжения!
Если с напряжением все в порядке, теперь мы можем проверить, генерирует ли SI5351 какой-либо сигнал. Для этого используйте частотомер или осциллограф на контрольной точке CLK1. Диапазон по умолчанию — Band 1, а режим по умолчанию — FT8. Вы должны следить за своим выбором базовой частоты диапазона 1 для FT8. Например, в моем случае мой Band1 составляет 40 м, а для FT8 это 7074000 Гц или что-то близкое к этому, поскольку мы еще не откалибровали VFO SI5351. Важным моментом является то, что какая-то генерация сигнала, которая говорит о том, что SI5351 работает!
Если нет дыма и неприятного запаха и есть сигнал от SI5351, то мы в деле и прошли тест на дым!
Процедура калибровки для SI5351 VFO: (обновлено в прошивке версии 1.1)
Для процедуры калибровки SI5351 VFO выполните следующие шаги:

Подключите контрольную точку CAL и контрольную точку GND на плате ADX к частотомеру или осциллографу, который может точно измерять от 1 МГц до 1 Гц. .
Нажмите кнопку SW2 / —> (CAL) и удерживайте ее.
Включите питание 12 В или 5 В с помощью USB-разъема Arduino Nano, все еще нажимая кнопку SW2 / —> (CAL).
Когда светодиоды FT8 и WSPR мигнут 3 раза и продолжат гореть, отпустите SW2 / —> (CAL).
Теперь режим калибровки активен.
С помощью кнопок SW1(<—) и SW2(—>) измените калибровочную частоту до значения 1 МГц = 1000000 Гц с точностью до ближайшего герца на частотомере или осциллографе.
Форма волны прямоугольная, поэтому вычисление частоты может быть выполнено легко.
Если вы считаете максимально точно 1000000 Гц, то калибровка выполнена.
Теперь мы должны сохранить значение калибровки в EEPROM.
Для сохранения значения калибровки кратковременно нажмите кнопку TX. Светодиод TX мигнет 3 раза, что означает, что значение калибровки сохранено.
Теперь отключите ADX.
НЕ ЗАБУДЬТЕ СОХРАНИТЬ ЗНАЧЕНИЕ КАЛИБРОВКИ, КОРОТКИМ НАЖАТИЕМ КНОПКИ TX В КОНЦЕ КАЖДОГО СЕАНСА КАЛИБРОВКИ. В ИНАЧЕ КАЛИБРОВКА ВОЗВРАЩАЕТСЯ К ЗНАЧЕНИЮ ПО УМОЛЧАНИЮ.
Калибровочное значение хранится в EEPROM Arduino Nano и будет загружаться обратно при каждом включении питания, поэтому нет необходимости повторять калибровку после ее завершения. Кроме того, новое обновление прошивки не сбрасывает калибровку и не требует повторной калибровки.
После калибровки подключите желаемый модуль диапазона LPF. Чтобы активировать передачу в целях тестирования, мы всегда можем использовать кнопку TX, которая действует как обычная кнопка PTT (Push To Talk) и не требует подключения к программному обеспечению цифровых режимов для передачи. Этот RF выводит непрерывный сигнал волны только для тестирования мощности RF. Также это можно использовать для настройки антенного тюнера.
Органы управления и переключение диапазонов
1- При включении ADX один из светодиодов кратковременно мигнет 3 раза, а затем загорится другой светодиод. Первый светодиод, который мигал 3 раза, указывает на активный или выбранный банк BAND. По умолчанию это Band1.
Например, если светодиод мигал в BAND1, который соответствует 40-метровому диапазону в моем ADX, теперь я знаю, что мой ADX настроен на работу в 40-метровом диапазоне.
Второй светодиод, который горит постоянно, показывает активный РЕЖИМ. Например, если он находится в FT8, то ADX будет работать на 40 м в FT8.
Итак, как мы будем переключать диапазон?
– Кратковременно нажмите одновременно переключатели <- и ->.
– Один из светодиодов BAND мигнет 3 раза и будет гореть постоянно. Также будет гореть светодиод TX. Это не значит, что мы что-то передаем! Это просто индикатор, показывающий, что мы находимся в режиме переключения диапазонов.
– Теперь с помощью переключателей <- и -> мы можем включать светодиоды на разных банках диапазонов. Конечно, нам нужно знать, какая полоса привязана к какому банку. Для этого я использую этикеточную ленту, чтобы пометить каждый банк диапазонов, соответствующий каждой настройке диапазона в прошивке.
См. ниже фото для маркировки банка моей группы в качестве примера!
– После выбора диапазона, на котором мы хотели бы работать, мы можем выйти из режима выбора диапазона, кратко нажав переключатель TX. Как только мы нажмем переключатель TX, светодиод TX погаснет, а светодиод выбранного диапазона мигнет 3 раза, чтобы уведомить нас о том, что ADX будет работать на этом диапазоне. После того, как мигающий индикатор Band погаснет, загорится индикатор режима, показывая, в каком режиме мы находимся.
– Теперь мы можем переключаться между режимами с помощью переключателей < — и — >. Горящий светодиод означает активный режим. Мы не можем изменить диапазон, прокручивая влево или вправо. Это только изменяет режим работы, такой как FT8, FT4, JS8 или WSPR. Чтобы изменить диапазон, нам нужно одновременно коротко нажать два переключателя. Затем мы входим в режим смены диапазона, на что указывает горящий светодиод TX.
– Теперь самое главное – никаких финалов не курить! Когда мы меняем диапазон, мы должны убедиться, что модуль диапазона LPF этого диапазона подключен!!!
Подключение приемопередатчика ADX к компьютеру и запуск ADX:
1- Подключить трансивер ADX к любому компьютеру довольно просто. Нам нужен MIC, который представляет собой вход для микрофона, и SPK, который является входом для динамика или входа для наушников. Мы можем использовать встроенную звуковую карту ПК или один из этих дешевых USB-адаптеров звуковой карты. Я предлагаю использовать адаптер звуковой карты USB по нескольким причинам! Таким образом, если что-то пойдет не так, встроенная звуковая карта не будет повреждена. Также это поможет в случаях контура заземления.
Для изоляции USB и защиты от опасностей контура заземления вы можете использовать один из них перед подключением звуковой карты USB:
GeeekPi USB Isolator Module ADUM3160
Для USB-адаптера звуковой карты я использую эту звуковую карту от Amazon: SABRENT USB External Stereo Sound Adapter
– Нам также потребуются кабели-удлинители с разъемом аудио 3,5 мм «папа» на разъем 3,5 мм «папа». На самом деле их два!
Я снова использую это с Amazon:
Syncwire 3.5mm Nylon Braided Aux Cable
Это всего лишь примеры. Вы можете использовать что-то похожее на это.
2 - Подключите микрофонный вход звуковой карты к микрофонному входу ADX с помощью одного из аудиокабелей 3,5 мм. Выполните такое же подключение от выхода SPK звуковой карты к входу ADX SPK с помощью другого аудиокабеля 3,5 мм.
3 - Запустите программное обеспечение WSJT/X или JSCALL.
4 - Включите ADX.
5 - Когда вы включаете ADX, один из светодиодов кратковременно мигнет 3 раза, а затем другой светодиод будет гореть постоянно. Первый светодиод, который мигал 3 раза, указывал на активный выбранный банк BAND.
Итак, теперь мы знаем, на каком диапазоне мы собираемся работать, поэтому дважды проверьте, подключен ли этот модуль диапазона LPF, и мы готовы к работе! Наслаждайтесь ADX с цифровыми режимами, как и любой другой КВ-трансивер, на котором вы будете работать в цифровых режимах!
Чтобы настроить WSJT/X для работы с ADX:

Перейдите в «Настройки/Радио» и активируйте PTT как VOX.

Выберите звуковую карту в меню «Настройки/Аудио»

Установите громкость динамика на 100%.

Это все, что вам нужно для начала работы с WSJT/X. Это в значительной степени относится к другому программному обеспечению, такому как JS8Call или WSJT/Z и т. д.
Ограничения ADX и области, которые нуждаются в улучшении со списком пожеланий! И какое предназначение этой буровой установки в жизни?
ADX — это простой трансивер, который может работать только в цифровых режимах, особенно в четырех популярных цифровых режимах: FT8, FT4, JS8Call и WSPR с точечными настройками частоты. Это медленные тональные режимы, с которыми Arduino может справиться, захватывая, декодируя и генерируя сигнал FSK. Может ли эта установка работать на более быстрых цифровых режимах? Может быть. Я не уверен. Я не пробовал, но поэкспериментировать не помешает.
Прошивка ADX является базовой, и есть много возможностей для ее улучшения и ускорения. Мои возможности программирования Arduino ограничены, как вы можете убедиться из кода, который я собрал :)
Приемник работает с разумной производительностью для такой простой и дешевой конструкции приемника, хотя это еще один блок, который может выиграть от улучшений. Хорошим дополнением может стать лучший полосовой фильтр, ВЧ-усилитель. В настоящее время я использую первую полосу пропускания фильтра LPF, которая работает очень хорошо! Это обман! ? Приемный каскад типа QSD, такой как uSDX FST3253, улучшит чувствительность приема и, что наиболее важно, избирательность.
Встроенная звуковая карта с встроенным USB-концентратором для последовательного порта Arduino также может быть хорошим дополнением для управления одноточечным USB-соединением с помощью CAT!
Четырехдиапазонная плата LPF с переключением диапазонов I2C, аналогичная моей плате uSDX QuadBand LPF, может быть еще одним дополнением, которое может автоматизировать работу с интерфейсом CAT!
Список желаний можно продолжать и продолжать, но все сводится к одному и тому же выводу! Я начал возиться с этой установкой, чтобы сделать ее простым и очень дешевым КВ-трансивером, который работает разумно с минимальным аппаратным обеспечением, чтобы заманить молодых радиолюбителей с гиковским мышлением и умением делать что-то своими руками к любительскому радио и цифровым видам. Я думаю, что ADX выполняет все эти пункты как начинающий КВ трансивер. Любое из этих дополнений сведет на нет основную цель существования этого простого КВ-трансивера цифровых видов. Так что я оставляю эту оценку на ваше усмотрение...
Я надеюсь и желаю, чтобы этот простой КВ-трансивер послужил своей цели и привлек молодых начинающих радиолюбителей к любительскому радиолюбительскому сообществу и радиолюбительскому сообществу DIY.
Благодарности:
Я хотел бы поблагодарить Burkhard Kainka, DK7JD, за его вдохновляющий код генерации Audio FSK для Arduino. Без него я бы до сих пор ломал голову, как решить эту проблему!
И Jason Mildrum, NT7S, за его прекрасную библиотеку Arduino SI5351.
Последнее слово: никаких ограничений на использование или глупых лицензий на этот проект. Это всё бесплатно с открытым исходным кодом для радиолюбителей. Не стесняйтесь использовать в любых целях, включая коммерческое использование. Небо - это предел!
Наслаждайтесь цифровыми QSO!
Барбарос Асуроглу, он же Барб, WB2CBA 12.04.2022
Обновлено19 января 2023 Г.
wb2cba@gmail.com

Перевод Николая Большакова /RA3TOX/ для сайта "Радиофанат"
Февраль 2023