Китайский синтезатор на ад9850 6 кнопок мануал на русском

Прошли те времена, когда создание синтезатора частоты любительского
трансивера было под силу самым квалифицированным радиолюбителям.
С появлением микросхемы AD9850 задача упростилась.
За несколько долларов DDS модуль на её основе без проблем можно
приобрести на eBay. Кроме этого нам необходим контроллер, для
управления DDS, буквенно-цифровой индикатор и валкодер.
Я не стал изобретать велосипед и приобрёл готовый, разработанный
индийским радиолюбителем C.V. Niras / VU3CNS
6-ти
диапазонный DDS, который производится фирмой Indo-ware
Electronics и
используется в SSB
6.1 трансивере.

Этот синтезатор предназначен для работы в составе простых КВ
приёмников
и трансиверов, или же просто как генератор частоты.
Микросхема AD9850 фирмы Analog
Devices, применённая в данном синтезаторе, представляет собой полный
DDS (Direct Digital Synthesis) с встроенным компаратором.
Такие синтезаторы уникальны своей точностью, практически не подвержены
температурному дрейфу и старению.
Благодаря высоким техническим характеристикам DDS синтезаторы в
последнее время вытесняют обычные аналоговые синтезаторы частоты.
Их основное преимущество — очень высокое разрешение по
частоте и фазе,
управление которыми осуществляется в цифровом виде.
Цифровой интерфейс позволяет легко реализовать микроконтроллерное
управление.

В настоящее время поддержка проекта, скорее всего, прекращена,
информацию по DDS VFO необходимо искать по форумах на радиолюбительских
сайтах.
В конце статьи, в разделе «Литература» можно найти
ссылки на найденную
мной информацию по этому синтезатору.

Внешний вид синтезатора.

• CAL: калибровка.
• STEP: шаг перестройки частоты.
• SSB: режим модуляции: USB, LSB, AM, CW.
• RIT: сдвиг частоты при работе CW.
• VFO: выбор между VFO A и VFO B.
• MEM: запись в память/ извлечение из памяти.

Обратная сторона и подключение синтезатора.

Настройка синтезатора.

Подключите DDS.
Установите промежуточную частоту, например, 8.000000 MHz. Делается это
так:

1. Выключите питание. Нажмите на кнопку CAL и держите её. Включите
   питание удерживая эту кнопку нажатой. Далее вы увидите следующее:
   DDS REF MULT CLK
   X1 REFCLK
2. Отпустите кнопку. На экране вы видите значение множителя
   частоты.
   Если у вас синтезатор на AD9850, то должно быть X1.
   Если на AD9851, то должно быть X6
   (покрутите ручку энкодера, чтобы
   сменить коэффициент умножения частоты)
3. Нажмите ещё раз коротко на кнопку CAL и вы увидите опорную
   частоту тактового генератора для AD9850 (180 MHz для AD9851). Если у
   вас есть возможность точно измерить частоту, вы можете ввести ее сюда:
   SYSTEM CLK
   125.000000 MHz
4. Ещё раз коротко нажмите на кнопку CAL и вы увидите:
   OFFSET FREQ 0.000000 MHz.
   Это частота смещения генератора относительно промежуточной частоты. В
   нашем случае наша частота ПЧ 8 MHz, значит нужно будет установить ее
   отрицательное зачение: -8.000000 MHz. Используйте кнопку STEP, чтобы
   сменить шаг энкодера: зажмите ее и крутите ручку энкодера шаг будет
   мигать словно подчеркивание.
5. Ещё раз коротко нажмите кнопку CAL
   MAX DDS FREQ.
   Это максимальная частота генератора. Она должна быть где-то 38 MHz.
6. Ещё раз коротко нажмите кнопку CAL и увидите минимальную
   частоту
   приёма
   MIN RX DDS FREQ 9.000000 MHz.
   Из этой частоты вычитается промежуточная частота. Рекомендуется
   устанавливать здесь частоту в 9.5 MHz, чтобы не залазить на
   радиовещательный диапазон. Если очень хочется послушать АМ, то можно
   поставить что-нибудь вроде 8.5 MHz.
7. Ещё раз коротко нажмите CAL кнопку и увидите частоту
   смещения для
   SSB:
   SSB OFFSET 0.000000 MHz.
   Это смещение боковой полосы, обычно равное половине полосы пропускания
   SSB кварцевого фильтра. Отрицательные значения также действительны,
   отрицательное смещение просто меняет значения LSB и USB.
   Установите сдвиг частоты по скату фильтра, обычно
   требуется 0.001400 MHz.
8. Ещё одно короткое нажатие и вы попадете в частоту настройки
   смещения
   для телеграфа
   CW OFFSET 0.000800 MHz.
   Это частота тона для CW. Смещение CW не будет учитываться при
   передаче, а при приёме частота VFO будет сдвинута на это значение.
   Если у вас там ноль, то поставьте свои значения. В нашем случае это 800
   Герц, потому что большинство людей предпочитают эту частоту.
9. Ещё одно коротко нажатие и дисплей покажет SAVING.
   Это значит, что ваши настройки будут сохранены.

Если вы запутались, вы всегда можете начать заново, просто
подождите
немного, DDS сам выйдет из режима настройки. Затем выключите питание и
включите снова с зажатой кнопкой CAL.

На этом настройка генератора завершена и уже можете перестраиваться по
диапазону.

Работа с памятью синтезатора.

Синтезатор имеет 20 ячеек памяти, в которые, по своему желанию вы
можете сохранить любые частоты на любых диапазонах. Помимо частоты, в
ячейку сохраняется так же и выбранный режим работы.

Сохранение текущей частоты VFO:
Нажмите и удерживайте кнопку «MEM» в течение 1
секунды, затем вращая ручку настройки выберите ячейку, в которую
желаете сохранить данную частоту. При этом, на дисплее будет
отображаться частота, ранее записанная в эту ячейку. Нажмите и
удерживайте кнопку «MEM» в течение 1 секунды для
сохранения новой частоты в выбранную ячейку, при успешной записи на
дисплее высветится сообщение «SAVING».
Если вы передумали сохранять текущую частоту, сделайте короткое нажатие
на кнопку «MEM» или подождите 10 секунд и
синтезатор сам вернётся в обычный режим работы, без сохранения новой
частоты.

Вызов ячеек памяти.
Коротко кнопку «MEM», вверху на ЖК-дисплее
отобразится «MEM 1», вращая ручку настройки, можно
выбрать ранее сохранённую частоту в ячейках памяти. В этом режиме
трансивер будет нормально работать как на приём, так и на передачу. Так
же в этом режиме будет работать функция отстройки
«RIT». Для отстройки нажмите кнопку
«RIT» используйте ручку настройки.
Есть два способа перейти из режима памяти, в режим VFO:
1) Короткое нажатие кнопки «MEM», переведет
синтезатор в режим VFO, при этом синтезатор
«вспомнит» на какой частоте он был в последний раз
в этом режиме.
2) Нажмите и удерживайте кнопку «MEM» в течение 1
секунды, синтезатор перейдет в режим VFO при этом будет скопирована
частота из последней вызванной ячейки памяти.

Использование функции расстройки (RIT).
Короткое нажатие на кнопку «RIT» активирует функцию
расстройки. Теперь можно вращая энкодер отстраиваться от текущей
частоты как в большую сторону, так и в меньшую. В верхней строке ЖК
дисплея отображается величина расстройки в герцах.
Повтороное короткое нажатие на кнопку «RIT»
отключит функцию расстройки.

Синтезатор имеет два частотных режима: VFO-A и VFO-B. Переключение
между этими режимами производится коротким нажатием кнопки
«VFO»

Переключение шага настройки.
Зажмите и удерживайте кнопку «STEP» и на дисплее
подчеркнется разряд, который можно изменить вращением энкодера. Таким
образом можно изменять шаг перестройки от одного герца до одного
мегагерца.
После того как шаг выбран, отпустите кнопку «STEP» .

Выбор рабочей модуляции.
Короткое нажатие на кнопку «SSB» циклично по кругу
бкдет переключать типы модуляции:
CW — LSB — USB – AM.

Блокировка органов управления.
Для блокировки ручки настройки и кнопок управления, нажмите и
удерживайте кнопку «SSB» пока на дисплее
высветиться «LOCKED».  Для разблокировки,
повторно
нажмите и удерживайте кнопку «SSB» пока на дисплее
высветиться «UNLOCKED»
Блокировка не распространяется на регуляторы и кнопку PTT.

Выход на передачу.
В синтезаторе есть встроенная кнопка PTT. Нажмите кнопку PTT и она
останется в нажатом положении, синтезатор перейдет в режим передачи.
Повторное нажатие, вернет кнопку в исходное положение и устройство
вновь перейдет в режим приема. Это очень удобно при налаживании
трансивера или использовании компьютерной гарнитуры.

P.S. Для более чёткого срабатывания переключения режимов
приём-передача, номинал резистора на 1 вывод оптрона PC817 нужно
уменьшить до 820 Ом. (На схеме
обозначен звёздочкой.)

Назначение выводов 14-контактного разъёма:

Выводы с 6 по 8 используются для переключения вида модуляции,
с 9 по 14 — для коммутации диапазонных полосовых фильтров.

Литература.

DDS
VFO by C.V. Niras / VU3CNS.

DDS
VFO AD9850 source code.

Схема
модуля синтезатора на AD9850 для трансивера.

SSB6.1
HF Transceiver.

Владимир, EW7AS

Зайдя в очередной раз на сайт местного радиомагазина, обнаружил в продаже интересный девайс. Модуль DDS (direct digital synthesis) — синтезатор частоты на микросхеме AD9850. Такой:

Заявленные характеристики:

• частота генерации от 0,029 Гц до 62,5 МГц;
• количество разрядов ЦАП – 10;
• выходной ток ЦАП – до 10,24 мА при напряжении ограничения 1,5 В;
• встроенный компаратор для получения двух оппозитных ТТЛ выходов;
• возможность цифрового управления частотой как по параллельному, так и по последовательному интерфейсу;
• напряжение питания – 5 В;
• потребляемый ток до 96 мА.

И вот, приобретя данный девайс, я решил тряхнуть стариной и исключительно для удовольствия и из любви к искусству изготовить блок управления любительским КВ приемником прямого преобразования на диапазоны 40 и 80 метров.

Для управления модулем синтезатора будем использовать ARDUINO UNO R3 (в моем случае – китайский совместимый клон). Информацию о частоте и других параметрах будем отображать на алфавитно-цифровом ЖК дисплее 16*2, регулировать частоту будем энкодером, переключение диапазонов – логический уровень «0» или «1» на одном из входов ARDUINO.

Схема устройства:

Выходной синусоидальный сигнал снимается с выхода OUT2 платы синтезатора. Амплитуда 0,5 В, постоянная составляющая – 0,512 В, выходное сопротивление – 100 Ом.

Выдаваемые частоты по диапазонам:

• 80 м – 1745,00 – 1900,00 кГц (принимаемый диапазон 3490 – 3800 кГц);
• 40 м. – 3500,00 – 3610,00 кГц (принимаемый диапазон 7000 – 7220 кГц).

Смеситель приемника прямого преобразования работает на частоте гетеродина, равной половине частоты принимаемого сигнала, поэтому выходные частоты синтезатора имеют соответствующие значения. При этом на ЖК дисплей выводится значение частоты принимаемого сигнала, т.е. из диапазона, указанного в скобках.

Для регулирования частоты используется энкодер BR1 на 24 положения, 5 выводной, с кнопкой. Кнопка энкодера управляет режимом «Грубо/Точно». После включения устройства по умолчанию включен режим «Грубо». При этом шаг изменения частоты принимаемого сигнала – 1 кГц. При однократном нажатии на кнопку (вал) энкодера режим переключается в «Точно». Шаг изменения частоты принимаемого сигнала при этом уменьшается до 10 Гц. При этом на ЖК дисплее справа от значения частоты отображается буква «Т». Повторное нажатие кнопки энкодера возвращает режим «Грубо».

На нижнюю строку ЖК индикатора выводится полоса прогресса, отображающая текущую частоту относительно полного диапазона.

Переключение диапазонов осуществляется подачей логического «0» (диапазон 80 м) или «1» (диапазон 40 м) на вход «BAND». Вход активный, т.е. при обрыве линии, на нем присутствует логическая единица, благодаря подключенному внутреннему подтягивающему резистору контролера ARDUINO. Таким образом, для переключения диапазонов достаточно механической коммутации данного входа на массу.

На вход ААС подается напряжение АРУ приемника для вывода на дисплей показаний S-метра. В моем случае напряжение АРУ 6-10 В соответствует величине принимаемого сигнала S9- S1 соответственно. Значение S выводится на ЖК дисплей.

Кроссовая плата устройства односторонняя, разведена в программе SprintLayout, изготовлена методом ЛУТ. Вид со стороны элементов:

Готовая плата:

Поработав паяльником, получили набор:

В сборе:

В работе:

При разработке использовались материалы статьи: http://nr8o.dhlpilotcentral.com/?p=83

Схема простенького приемника для применения с данным синтезатором мной уже разработана, промоделирована. На времени сборка и наладка. Это будет следующая статья.

Теги:

Опубликована: 24.06.2016
Изменена: 20.09.2016

3

Сегодня постараемся разобрать подключение AD9850 к Arduino, а также все базовые параметры и нюансы применения данного устройства. Речь идет о частотном генераторе, который ныне широко используется в различных проектах. Он несложен в сборке, достаточно бюджетен, при этом функционален. Обо всем этом поговорим детальнее.

И начнем со сферы применения модуля. Цифровой DDS генератор задействуют во многих областях современной электроники (радиоэлектроники в том числе) – для определения и конфигурации технической характеристики тактов сигнальных волн, регулировки компонентов приемников (которые передают радиоволны), для создания аналоговых синтезаторов, с целью поиска оптимальных местоположений для трубопроводов и кабелей (даже на дальних расстояниях) и т.д. Сфер очень много, а потому модуль несомненно достоин полноценного информационного обзора!

Обратите внимание на технические характеристики синтезатора частот:

• напряжение питания: 3,3 – 5V;
• энергопотребление: 380 мВт при 5В, 155 мВт при 3,3В;
• частота тактового сигнала: 125 МГц (MAX);
• частота меандр: 0 – 1 МГц;
• диапазон рабочих температур: –40°C … +85°C;
• размеры: 45 х 25 х 15mm;
• вес: около 6 г.

Устройство обладает высококачественным ЦАП и быстродействующим компаратором, а также имеет функцию пониженного энергопотребления.

Теперь рассмотрим подробнее подключение AD9850 к Ардуино. Для реализации простого проекта нам понадобятся такие аппаратные элементы:

1. Микроконтроллер Arduino Uno (Nano также подойдет)
2. Модуль генератора AD9850
3. LCD-дисплей
4. Соединительные провода
5. USB-провод

Так выглядит наша схема подключения:

С платой Нано схема будет немного иной:
Для оптимизации процесса прошивки советуем скачать и инсталлировать специализированное ПО – в этом случае библиотеку Rotary. Открыть архив с приложением следует в папке libraries (среда разработки IDE).

Прописываем программный скетч:

/*
 * Rotary encoder library for Arduino.
 */

#ifndef rotary_h
#define rotary_h

#include "Arduino.h"

// Enable this to emit codes twice per step.
//#define HALF_STEP

// Enable weak pullups
#define ENABLE_PULLUPS

// Values returned by 'process'
// No complete step yet.
#define DIR_NONE 0x0
// Clockwise step.
#define DIR_CW 0x10
// Anti-clockwise step.
#define DIR_CCW 0x20

class Rotary
{
  public:
    Rotary(char, char);
    // Process pin(s)
    unsigned char process();
  private:
    unsigned char state;
    unsigned char pin1;
    unsigned char pin2;
};

#endif

Учитываем тот факт, что управление датчиком может быть параллельным или последовательным.
На этом пока всё. Изучайте Arduino и развивайтесь во всех направлениях!