Category Archive: Emetteurs

Mar 06 2015

TRX SSB 4 bandes – Librairie C AVR pour adresser un LCD à HD44780

Le type le plus commun de contrôleur utilisé par les modules LCD est le Hitachi HD44780, qui utilise une interface relativement simple entre le microcontrôleur et l’affichage.
C’est ce type de LCD qui a été choisi pour l’affichage des informations sur le TRX 4 bandes. (Voir le précédent billet pour une démo en vidéo)

Bien qu’il existe plusieurs librairies disponibles pour utiliser ces affichages au moyen d’un microcontrôleur AVR, j’ai opté pour l’option d’écrire ma propre collection de fonctions.
Pour ce faire, toute la documentation nécessaire (et bien plus) est trouvable sur la toile sans aucune difficulté. Il n’y plus qu’à….

Hardware

Avant de passer à la partie programmation, il est nécessaire de préparer et de connecter le microcontrôleur et l’affichage.
Le contrôleur peut être adressé soit avec un bus de 4 bit, soit avec un bus de 8 bit. Je ne sais pas chez vous, mais de mon côté le nombre de ports disponibles sur le uC a tendance à ne jamais être suffisant et c’est pour cette raison que c’est le bus à 4 bit qui a été retenu. Bien entendu il faut compenser ce “manque” de manière logicielle en envoyant chaque byte en deux paquets de quatre bits, les bits de poids fort en premier puis les bit de poids faible.
En plus des quatre bits sus-mentionnés, des lignes de contrôle, au nombre de trois, sont nécessaires :

  • EN ou E : Enable, Entrée de validation
  • RS : Sélection du registre de données ou d’instruction
  • RW : Mode lecture ou écriture

De ces trois, seules deux sont utilisées: EN et RS. La ligne RW permet, en mode lecture, de lire ce qui se trouve dans les différentes mémoire du contrôleur, ce dont je n’ai pas besoin, en tout cas dans un premier temps. Nous la forçons à zéro, c’est à dire en mode écriture.
Voici donc un schéma de principe en exemple :

schema_hd44780

Software

La librarie créée comporte deux fichiers. lcd_hd44780.c qui implémente les fonctions et auquel on ne touche en principe pas. Puis le fichier lcd_hd44780.h qui lui contient les déclarations des fonctions. C’est dans ce fichier que nous allons configurer notre librarie.

Il faut paramétrer la librairie avec les ports qui sont utilisés pour communiquer avec l’affichage :

// Définition des ports -----------------------------------------------------

#define RS_PORT PORTB
#define RS_BIT PB6

#define EN_PORT PORTB
#define EN_BIT PB7

#define DATA_PORT PORTC
#define DATA_BIT PC0 // Position du premier bit des data (lsb).
                     // Les trois autres bits doivent suivre consecutivement.

Les quatre bits de data doivent être sur le même port et se suivre.
Dés maintenant nous pouvons utiliser notre librairie en commençant par l’initialisation du LCD avec la commande init_lcd().

Cette commande initialise l’affichage avec l’affichage visible, le curseur invisible et fixe, puis efface l’écran.
Pour modifier ces états de départ à tout moment, on peut utiliser la fonction lcd_setdisplay(LCD_ON|CURSOR_OFF|CURSOR_NOBLINK); .Les options disponibles sont : CURSOR_ON, CURSOR_OFF, LCD_ON, LCD_OFF, CURSOR_BLINK, CURSOR_NOBLINK.

Ensuite nous pouvons utiliser les commandes d’affichage suivantes autant que nécessaire :

void lcd_putchar(char car); Ecrit un caractère à l’emplacement du curseur
void lcd_putstr(char *text); Ecrit une chaîne à l’emplacement du curseur
void lcd_gotoxy(unsigned char x, unsigned char y); Place le curseur sur l’affichage aux coordonnées X et Y.
void lcd_clrscr(void); Efface l’écran

Et pour terminer, voici un exemple simple :

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include "lcd_hd44780.h"

int main(void)
{
       DDRB = 0xc0;
       DDRC = 0x0f;

       init_lcd();
       lcd_gotoxy(6,0);
       lcd_putstr("Hello");
       lcd_gotoxy(5,1);
       lcd_putstr("world!);

       while(1)
        {
        }

Vous pouvez télécharger la librairie sur la page download.

73’s

Laurent

 

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Jan 21 2015

TRX SSB 4 bandes – VFO maison à base de AD9850

Une des pièces maîtresse du transceiver est le VFO. Si l’on veut s’adonner aux plaisirs des modulations numériques, il nous en faut un qui soit relativement stable.
A partir de ce constat, il y a deux solutions. La première est d’acheter un VFO prêt à l’emploi. Il en existe plusieurs, dont les plus connus sont le PA0KLT à base de DDS si-570 et le N3ZI DDS 2 à base d’AD9834.
Ils sont tous deux d’une stabilité très suffisantes, abordables, livrés avec un LCD, faciles à configurer, à utiliser, et donc tout à fait appropriés pour ce projet.

Une autre solution consiste à monter son propre VFO, ce que j’ai choisi pour ce projet. La raisons principale en est que je peux ainsi ajouter les fonctionnalités que je désire à mon VFO. Le microcontrôleur ne servira pas seulement à gérer l’encodeur et le DDS, mais il prendra en charge le LCD sur lequel je pourrai ajouter des informations tel que le VOX, le RIT, les mémoires, les vfo’s, etc..
Je dévoilerai toutes les fonctions prises en charge par le processeur dans un prochain article.

Le DDS s’est imposé très rapidement pour des évidentes raisons de simplicité avec un transceiver multibande. Il y a quelques temps, lors de la construction du kit Ultimate2 de Hans Summer, j’avais remarqué la platine DDS à base d’AD9850 enfichée sur le circuit principal. Après quelques recherches, j’ai trouvé l’identique pour quelques dollars sur Ebay. Ni une ni deux, j’ai passé commande de quelques pièces pour expérimenter sa programmation par un microcontrôleur.

La platine AD9850

ad9850

La platine embarque un oscillateur cadencé à 125MHz et peut générer un signal jusqu’à 40MHz en sinus. Un filtre passe bas 70MHz est présent sur la sortie.
La programmation de la fréquence passe par une interface série. Il suffit de trois signaux plus la masse pour adresser le module :

1.Data : les 40 bits de la fréquence et phase à programmer

2.W_CLK : Signal d’horloge pour la synchro des data

3.FQ_UD : Frequency update, qui valide la fréquence programmée.

 

 

 

La programmation du module

Mes essais ont été effectués avec un microcontrôleur ATtiny45 de chez Atmel. C’est celui ci qui enverra les data au DDS au moyen d’un petit soft en langage C.
Le datasheet du DDS indique comment il faut calculer les 32 bits (ou 4 bytes) de la fréquence à envoyer à l’AD9850 au moyen de la formule suivante :

ad9850_formule_calcul

Les 8 bits suivants sont composés de 2 bits de contrôle, 1 bit « power down » et de 5 bits pour la phase.

Voici un exemple pratique de calcul pour une fréquence de 14.285 MHz.
CLKIN est la fréquence de l’oscillateur du DDS, soit 125MHz.
La formule transformée pour calculer ΔPhase  :

 \bigtriangleup Phase = \frac{f_{out}}{CLKIN}* 2^{32}  \bigtriangleup Phase = \frac{14.285}{125}* 2^{32}Ce qui nous donne comme résultat 49082887 en décimal.
Nous allons convertir cette valeur en binaire : 11101010000010111010000111111
qu’il suffit maintenant de “découper”  en quatre bytes : 00011101  01000001 01110100  00111111
C’est cette série de bits que nous allons envoyer au DDS plus un byte de contrôle que nous pouvons mettre à zéro.
Afin que la manipulation soit plus simple dans notre programme, nous convertissons ces 4 bytes en hexadécimal et nous ajoutons à gauche le byte de contrôle:

0x00 0x1d 0x41 0x74 0x3f

Voici un source en langage C qui permet d’envoyer nos 5 bytes au DDS :

/*
 * AD9850_ex.c
 *
 * Created : 26.10.2014 13:36:25
 * Modified: 27.10.2014 22:15:43
 *
 * Author: HB9FGK - Laurent Ferrari
 *
 * Fonction : Exemple de programmation
 *            du module AD9850.
 *
 * Plateforme : uC ATMEL AVR ATtiny45
 *
 * Description des E/S :
 *               PB0 - out DATA
 *               PB1 - out W_CLK
 *               PB2 - out FQ_UD
 *               PB3 - out RESET AD9850
 */ 
#define F_CPU 8000000UL
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

unsigned char usb[5];

void init_start(void){
    usb[0] = 0x3f;    // Les 5 bytes à envoyer, lsb en premier
    usb[1] = 0x74;
    usb[2] = 0x41;
    usb[3] = 0x1d;
    usb[4] = 0x00;    
}

int main(void)
{
    unsigned char i,j;
    init_start();
    _delay_ms(10);
    PORTB |= (1<<PB3);  // Reset du module
    _delay_ms(10);
    PORTB &= ~(1<<PB3);
    _delay_ms(1000);
    PORTB |= (1<<PB1);  // Envoi d'un clock
    _delay_ms(1);
    PORTB &= ~(0x07);
    _delay_us(200);
    PORTB |= (1<<PB2);  // Enable serial mode
    _delay_ms(1);
    PORTB &= ~(0x07);   
    _delay_us(200);
        
  while(1)
  {        
        _delay_ms(1000);
        for (i=0; i<5 ; i++)        
          for (j=0 ; j<8; j++)         // Boucles d'envoi des données et du clock
            {
              PORTB |= ((mode[i]>>j)&1);
              _delay_us(10);
              PORTB |= (1<<PB1);
              _delay_us(10);
              PORTB &= ~(0x07);
              _delay_us(10);
            }
        PORTB |=  (1<<PB2);  // Mise à jour de la fréquence (FQ_UD)
        _delay_ms(1);
        PORTB |=  (1<<PB2);
        _delay_ms(1);
        PORTB &= ~(0x07);
    }
    return 1;
}

Bien entendu il ne s’agit que d’un exemple permettant de programmer une seule fréquence. Pour avoir quelque chose de fonctionnel, le calcul des 5 bytes doit être implémenté dans le microcontrôleur lui même et l’on doit pouvoir agir sur la fréquence par un moyen extérieur.
Sur le VFO développé, j’ai utilisé un encodeur munis d’un switch. Celui ci permet de faire varier la fréquence, et en pressant sur le bouton, de choisir l’incrément.
En plus de 10 mémoires sélectionnables par deux poussoirs, il y a la possibilité de travailler avec deux VFO, soit le A et le B, que l’on choisi au moyen d’un commutateur à bascule.
Le mode est également géré, par une différence de fréquence de 3kHz entre les deux bandes latérales.
Un point important si on ne travaille pas en conversion direct, la fréquence générée par le VFO devra tenir compte de la fréquence intermédiaire.

Comme je l’ai déjà écris plus haut, l’avantage de monter soi même son VFO est que l’on peut lui ajouter toutes les fonctions que l’on désirs. Et si on lui adjoint un écran graphique et tactile, les possibilités sont immenses.
Bien sûr le bémol de cette solution implique de devoir se mettre à écrire du code et par conséquence peut être apprendre le langage C.

Ci-dessous, une petite démonstration du VFO avec quelques fonctions déjà implémentées.

73’s

Laurent

 

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Jan 05 2015

TRX SSB 4 bandes “maison” – Le projet

Bingo4_PF_commadesDepuis l’obtention de ma licence de radio amateur en 2012, il y a toujours eu dans un coin de ma tête l’idée de construire mon transceiver. Bien entendu, comme la plupart des nouveaux indicativés, j’ai débuté avec l’achat d’un appareil commercial, le FT-950 pour ne pas le nommer. Avec le recul, je trouve dommage d’avoir choisi cette option et ne pas avoir commencé avec des constructions maison qui apportent une satisfaction bien supérieure même en QRP. Mais ceci est un sujet oh combien sensible que je ne vais pas développer ici.

Rapidement, je me suis mis à « bricoler », expérimenter, avec des petits projets d’oscillateurs, de mélangeurs, d’amplis, pour « voir » comment tout cela fonctionnait. Un premier kit, puis un second, la construction d’une balise QRSS, d’un filtre à quartz et bien d’autres montages maison m’ont appris beaucoup de choses, mais jamais je ne suis attaqué à la partie réception. Car si l’émission est relativement simple, le côté réception est fort bien différent puisqu’il n’autorise en principe pas de gaspiller le signal reçu.

L’hiver approchant, j’ai donc imaginé de me lancer dans la construction de mon propre récepteur.

De fil en aiguille, la partie émission s’y est naturellement greffée.

Définitions et choix

Pour démarrer un tel projet, il est nécessaire de bien définir au départ les besoins. Cela évitera bien des désagréments lors de la réalisation pratique de transceiver.
Après quelques jours de réflexion, je me suis arrêté sur les caractéristiques minimum suivantes :

  • 4 bandes : 40, 30, 20 et 15m
  • Construction par modules
  • USB, LSB, CW et Packet
  • Récepteur à changement de fréquence
  • F.I. de 5 MHz maximum
  • Puissance d’émission variable de 5W max.
  • Gestion interne par microcontrôleur.
  • VFO maison à base de AD9850.
  • Fonction vox.
  • Entrée et sortie arrière pour les modulations numériques.
  • Réalisation modulaire sur carte europe (100x160mm).

Comme pour chaque projet, j’ai parcouru l’Internet pour me documenter et j’ai pris le Bingo 4, conçu, expérimenté et réalisé par F6BCU comme source d’inspiration.
La platine principale du Bingo 4 est composée d’un générateur SSB bi-directionnel (FI à 9.8MHz), c’est à dire qu’il est utilisé autant pour la réception que pour l’émission. Gravitent autour, les cartes de filtres émission et réception, un VFO, un PA, et une alimentation.

Étant très adepte des modulations numériques, je ne me voyais pas construire un TRX sans la bande des 30m. Mais avec une FI 9.8MHz, cela devient problématique au niveau des différents filtrages nécessaires.

La première modification à apporter par rapport au Bingo 4 est donc la fréquence intermédiaire qui sera de 4.19MHz, choix tout à fait arbitraire, ayant trouvé sur Ebay un lot de 100 quartz pour moins de 20$.

Le boîtier

Par chance, et pour intégrer le futur transceiver, j’ai pu récupérer à mon travail un boîtier robuste de marque Schroff en alu au standard europe et de 3U de hauteur. Les cartes de ce format (100x160mm) viennent se glisser verticalement les unes à côté des autres dans des rails. Parfait !

Le but étant d’avoir une carte par fonction (filtres, genérateur ssb, vfo, etc) , celles ci seront connectées entre elles en HF au moyen de connecteurs SMA ainsi qu’avec un bus à 14 fils véhiculant les signaux de commandes logiques ( RX/TX, bande, mode, etc.)

La plaque frontale

J’adore construire les plaques frontales et c’est avec celle ci que le projet va débuter.. C’est selon moi cette partie qui donne tout le charme à un appareil maison et de ce fait je peux passer vraiment beaucoup de temps pour la créer.
Débuter par cette partie n’est pas si illogique que cela, car cela permet d’avoir toutes les commandes définitives à disposition pour les tests et permet de contrôler facilement et visuellement qu’aucune fonction n’a été oubliée.

Dans un coin dormait un vieux TRX Jumbo des années 80. Cet appareil a selon moi un beau design (des 80’s) et ses boutons en alu inspirent confiance et sont très agréable au toucher. De plus, je suis fan des beaux instruments à aiguille, et le Jumbo en a deux magnifiques.

Que les collectionneurs d’anciens appareils CB arrêtent de lire maintenant car je pourrais passer pour un ignoble monstre s’ils prennent connaissance de la suite.

Oui je l’ai fait. J’ai cannibalisé le Jumbo pour y récupérer ses potentiomètres, ses commutateurs, ses s-mètres et ses boutons.

La première idée avait été de garder le boîtier du Jumbo tel quel et y monter mes circuits à l’intérieur. Malheureusement, malgré la place à disposition à l’intérieur du boîtier, il y avait trop de contraintes et l’idée a été abandonnée.

Il m’a fallu trouver un affichage LCD. Deux lignes de 16 caractères sont suffisantes pour ce projet. Par contre, la plupart de ceux que j’ai trouvé sur le marché fesaient « ri-qui-qui » sur la grande plaque frontale. En fouillant plus, j’ai réussi à mettre la main sur un tel affichage mais de dimension largement plus grande. Le seul bémol est que le réglage du contrast est quasi inopérant et qu’il est nécessaire d’être bien en face de l’affichage pour que la lecture soit confortable.

PF_fonctions

 

A suivre, la réalisation du VFO maison…

73’s, Laurent

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Sep 25 2014

Un PA low cost pour FT-817

PA_817_01Il y a quelques semaines, j’ai craqué pour le FT-817ND.
Comme je pratique de plus en plus le QRP, surtout en portable, mon seul transceiver vraiment utilisable dans ces conditions était le BITX20A.
Mais gros bémol, celui ci est limité à la bande des 20m.
Exit donc le TS480, que je n’utilisait qu’en déplacement (en F), et dont la vente m’a permis d’acquérir un 817 tout neuf.
Les quelques premières sorties effectuées avec ce nouveau petit bijou ont été très concluantes. Léger, facile d’utilisation, et munis d’un accu LIPO 11.1V 4500mAh, il tient plusieurs heures sans problème.
Voilà une petite bête à laquelle ont s’attache très vite et que l’on emporte (presque) partout.
Si ses 5W sont largement suffisants en SOTA par exemple, c’est un peu limite quand je suis en fixe dans notre maison de vacances en F/ ou j’aime à pratiquer la phonie. Mon antenne est un dipôle placé plutôt bas et d’une efficacité toute relative. En résumé, quelques watts en plus ne seraient pas de trop.
Bien sûr il s’agit également d’un prétexte pour me lancer dans la construction d’une boîboîte faite maison.

Sur ce, et munis de Google je suis parti à la recherche d’une réalisation OM d’un PA avec une puissance de sortie de 20 à 30W.
Je suis tombé rapidement sur le groupe Yahoo BINGO_QRP_SSB_CW de F6BCU. Ce groupe regorge de réalisations fort bien documentées, et notamment d’un ampli linéaire de 50W réalisé avec 4 IRF510 en push-pull. Il réclame environ 2.5W en entrée, ce qui est parfait pour une utilisation avec un FT817.

La documentation est très bien réalisée avec schéma, plan du “circuit imprimé” (à réaliser avec une petite Dremel), explication du fonctionnement, etc.
Les composants utilisés sont des références de base que l’on trouve dans quasi toutes les layettes de radio amateur.

L’amplificateur est composé de deux platines. La première est l’ampli lui même avec ses quatre MOSFET, ses transfos d’entrée et de sortie.

PA_817_02

Platine ampli avec le transfo de sortie sur BN-43-7051.

PA_817_07

L’ampli et son radiateur monté

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A noter que pour réduire les coûts de fabrication, le concepteur (F6BCU) n’a pas prévu de filtres passe bas commutés. Il a eu l’excellente idée d’enficher ces derniers sur un connecteur accessible sur une des faces du boîtier.
Pour me faciliter la vie j’ai quand même intégré les filtres des trois bandes que j’utilise le plus, c’est à dire 30, 20 et 15m, directement dans le boîtier avec une commutation par relais mais avec la possibilités de connecter un filtre d’une autre bande sur le connecteur externe.
Ce choix a aussi été motivé par le fait que je prévois de construire un transceiver et cela me permettait d’expérimenter l’implémentation de filtres commutés.

Sur la seconde platine on trouve le VOX, les circuits de commutation RX/TX et un atténuateur -3dB/-6dB (que je n’ai pas monté), ainsi que dans mon cas, les trois filtres :

PA_817_03

Platine de commutation et des filtres internes.

La réalisation pratique s’est faite sans problème particulier hormis une impédance d’entrée beaucoup trop faible.
Avec deux IRF510 en fonction, l’impédance d’entrée est normale (environ 50 ohms), mais lorsque les quatre transistors sont branchés, l’impédance chute grandement et ce malgré le respect des valeurs des composants indiquées sur le schéma. Pour pallier à ce problème, j’ai bobiné un transfo d’entrée sur un tore BN-73-202 pour adapter l’impédance.
Je soupçonne que mes transistors dont la provenance est chinoise soient à l’origine du problème.

PA_817_05

Les filtres enfichables.

L’utilisation est des plus simple. Il suffit de brancher la sortie antenne du FT817 sur l’ampli, le VOX s’occupant de passer l’ampli en émission.

Les mesures de puissance sous 13.8V avec 2.5W en entrée sont les suivantes :

Bande      Puissance PEP
40m             45W
20m             30W
15m             18W
10m             15W

Avec 24V et 2.5W en entrée nous obtenons un peu plus de puissance. (il est nécessaire de réduire la puissance d’entrée à 1W pour les bandes inférieures à 30m) :

Bande      Puissance PEP
40m             50W
20m             45W
15m             30W
10m             25W

A noter qu’il ne faut pas lésiner sur la taille du radiateur. Le mien est un peu petit et lors d’une utilisation intensive, l’ampli a tendance à beaucoup chauffer. C’est pourquoi j’ai installé un ventilateur de PC silencieux que j’alimente en 8V.
Il s’enclenche automatiquement dés le passage en émission. Un interrupteur sur la face avant permet de le faire tourner en continu.
Ainsi la température du dissipateur reste raisonnable, aux alentours de 35°C.
PA_817_06
Merci à F6BCU pour cet excellent petit ampli, parfait pour se faire la main avec une construction OM et juste idéal avec le  FT-817 si l’on a besoin de quelques dBm en plus.

73, Laurent

 

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Jun 24 2014

BITX et modulations numériques en portable (PSK31, wspr…)

bitx_pskAprès quelques mois d’absences sur ce blog, je n’en suis pas moins resté actif en radio pendant ce temps. Certes, c’était plus souvent un fer à souder à la main qu’onair.

Bref, pendant cette période, j’ai essayé d’utiliser le BITX20a pour faire du PSK31 au moyen d’un netbook. L’idée étant d’avoir un équipement léger et qui tienne dans un sac à dos, le tout alimenté par un accu Li-Po de 3 éléments 4500mAh.

 

 

 

1. Interface PC->BITX

Pour débuter, il me fallait une interface entre l’ordinateur et le transceiver. Techniquement, il n’y pas là de problème particulier. Un petit boîtier dans lequel prennent place deux potentiomètres et deux transfos de séparation. Le PTT est réalisé par le port série du PC (un adaptateur USB-RS232 pour être précis). Le tout monté avec les connecteurs qui vont biens.Interface01

Côté netbook (Aspire ONE, 255E), seule la sortie audio est reconnue par Ubuntu. Comme il me faut aussi une entrée, j’ai trouvé pour moins de 10$ une mini interface audio USB qui fonctionne très bien pour cette application, de plus l’OS linux (Ubuntu) l’a reconnue sans problème.

2. Premiers essais

Les premiers essais qui ont été effectués en PSK31 ne se sont pas révélés encourageants. Les signaux reçus, dû à la faible largeur de bande de ce mode, se doivent d’être relativement stable pour que le décodage de fasse sans problème.
Si lors de mes contacts en SSB le problème de stabilité ne s’est pas fait sentir, ce ne fût pas le cas en PSK.
L’oscillateur local à quartz du bitx ne pose pas de problème, par contre le VFO est très sensible et dévie de quelques Hertz  voir dizaine d’Hertz en peu de temps.
Les essais en émission sur une charge fictive ont posés le même problème. Le logiciel DM780 couplé à mon FT-950 avait, malgré l’AFC, de la peine à suivre le signal sans décrocher.

3. Echange du VFO par un DDS

Il a donc fallu partir à la recherche d’une solution et celle d’un DDS m’est apparue comme la plus simple pour remplacer le VFO du BITX.
Deux voies étaient possibles, la première étant de me fournir une platine à base AD9850 sur Ebay pour une dizaine de $. Cette solution implique d’avoir un microcontroleur, et donc le programmer, pour commander l’électronique.

N’ayant pour l’instant pas envie de prendre du temps pour développer cette solution, je me suis dirigé vers le DDS-2 de N3ZI. Il permet de synthétiser des fréquences jusqu’à 34MHz et toute l’électronique est fournie, y compris un encodeur et un LCD.dds-2011-slcd

La séléction de la fréquence se fait au moyen d’un encodeur rotatif. Ce dernier est équipé d’un switch permettant de choisir le pas d’incrémentation. A noter encore que la dernière fréquence est mémorisée lorsque l’alimentation est coupée, très pratique quand on veut se passer de l’afficheur LCD.

Le DDS-2 a un niveau de sortie de 250mV p/p sur 1Kohms, parfait pour driver un SA612 mais qui est insuffisant pour attaquer le mixer à diodes du BITX. Un ampli d’adaptation, donc vous trouverez le schéma ici, est nécessaire.
Avec ce montage, j’obtiens environ 3V p/p sur 50ohms.
Bien sûr, il est nécessaire de supprimer l’ancien VFO. Voici le schéma du bitx20a et le point de connexion du DDS.

dds2-bitx

L’oscillateur local du BITX est à 11MHz et il faut donc que le DDS soit calé à une fréquence de 3MHz et plus pour la version 20m.

4. Essais avec le DDS

Les premières mesures au fréquencemètre sont concluantes. La stabilité est au rendez vous alors que l’essai avec le DDS connecté au BITX se fait sur l’établi sans boîtier ni blindage aucun.
La pratique vient confirmer les mesures et les traces PSK sont maintenant stables autant en réception qu’en émission.

dds01

Le DDS et le buffer installés dans le boîtier

5. Un nouveau boîtier

Il faut maintenant rassembler tout ce petit monde dans un boîtier. Celui vendu avec le kit est malheureusement trop petit pour accueillir les deux platines et le petit fréquencemètre.
J’en ai trouvé un en alu et assez solide chez Conrad pour une trentaine de francs. J’ai pu même y ajouter une ventilation forcée qui n’est pas de trop en PSK. L’affichage de la fréquence est assuré par le petit compteur fourni avec le kit du BITX.
Une LED bicolore verte/rouge a été ajoutée pour visualiser l’état Réception/Transmission.bitx_front_onbitx_back bitx01

Comme cette version du BITX est plutôt destinée aux modes numériques, le haut parleur a été supprimé. Un connecteur jack 3.5mm en façade avant permet de brancher des écouteurs pour faire de la phonie.

ecran_fldigi01

La partie informatique est composée d’un NetBook Acer Aspire One 255E. L’OS est un Linux Ubuntu 14 LTS. Son autonomie avec fldigi utilisé en décodage est d’environ 4h.

73’s

Laurent

 

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Nov 25 2013

Balise 30m FSKCW (QRSS) avec trois transistors et un microcontroleur

Tropical QRSS

Comme vous ne l’aviez peut être pas remarqué, je suis très attiré par le QRP et en particulier par le WSPR.
Il y a quelques mois, j’ai acquis un kit Ultimate QRSS II auprès de Hans Summers G0UPL.
Celui ci me permet d’émettre sans utiliser mon transceiver et mon ordinateur.
Le site propose plusieurs kits, mais aussi un contenu très riche d’anecdotes, de montages, de photos, de schémas, etc… On prend beaucoup de plaisir à l’exploration de ces pages.
Une section est réservée au QRSS, et une page de celle ci m’a particulièrement attirée l’oeil : Tropical QRSS.
Il y est question d’une balise QRSS 30m que le monsieur a construit entre trois et cinq heures du matin et ce, juste avant de partir prendre l’avion pour rejoindre les Caraïbes.

Ce que j’ai trouvé intéressant en tant que radioamateur débutant , est la simplicité du montage.
Trois transistors, des capas, quelques tores et nous avons une minuscule balise qui sort 100mW au creux de la main!
Il n’en fallait pas plus pour titiller ma curiosité et tenter de construire un exemplaire de cette balise.

Le schéma

A partir de là, je pouvais prendre le schéma de Hans Summers tel quel et le monter.
Mais j’ai préféré essayer de le recréer moi même avec mes (modestes) connaissances tout en m’inspirant de ce qu’à fait Hans.
Voici le schéma, après quelques heures passées sur la plaque d’essai :

30m_qrss_beaconLe schéma au format PDF :  osc_buffer_10140

Au final, il ne diffère que de quelques points, et reste en général assez proche de celui de G0UPL.
N’ayant pas de 2N7000 en stock, je l’ai remplacé par son grand frère le BS170.
Les autres principaux points de différence sont la polarisation du transistor de l’oscillateur et des valeurs de certaines capacités pour améliorer la stabilité en fréquence.
J’ai aussi cherché à obtenir le signal le plus propre possible avant filtrage.
Les composants de ce montage sont très standards et se trouvent en principe dans les layettes de chaque radioamateur qui n’a pas peur de se mesurer à un fer à souder.

Allons y !

Pour commencer, découpage d’un morceau de circuit imprimé, des pastilles MeSQUAREs et préparation des composants.
Moins d’une heure plus tard, la platine principale est montée :

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Détails des deux premiers étages.

Le trimmer noir permet de régler la puissance de sortie. Pour le réglage, il est prudent de surveiller la consommation avec un ampèremètre et de ne pas dépasser 120mA. Au dessus de cette valeur, le transistor de sortie aura tendance à beaucoup trop chauffer, voir claquer.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Le BS170 et le filtre passe bas de sortie.

Comme il a tendance à chauffer un tantinet même avec 100mA, j’ai collé sur le BS170 un petit refroidisseur pour le protéger.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

La balise dans sa boîte.

Je n’ai malheureusement pas d’analyseur de spectre, mais le signal de sortie semble être plutôt “sain” à l’oscilloscope.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Il faut adjoindre maintenant au montage un keyer qui va “moduler” le signal.
Hans Summers utilise un microcontroleur Atmel ATtiny13 pour ça et le code source est disponible sur son site.
N’ayant jamais touché à ce genre de petite bête, je me dis que c’est peut être l’occasion de les découvrir.
J’ai passé commande de quelques exemplaires de ATtiny45 et d’un simple programmateur.

Le temps que le matériel me parvienne, j’ai utilisé le Raspberry Pi pour générer le code QRSS.
C’est petit et ça fonctionne avec 5V. Par contre il a fallu créér le logiciel, ce qui m’a pris environ quatre heures. Il permet de spécifier le message à transmettre et la vitesse.
Le signal sort sur la pin 11 du port GPIO.
Pour les personnes intéressées, le logiciel est téléchargeable ici : RPIqrss

A ce jour, la balise fonctionne avec le microcontrôleur ATtiny45. La programmation de ce dernier est assez simple et en langage C. Un environnement intégré est d’ailleurs fourni gratuitement par Atmel.
Le uC est cadencé à 1MHz, ce qui fait qu’il ne consomme pas grand chose en regard du reste de la balise.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Le ATtiny45 sur son socle.

En conclusion, un petit montage facilement réalisable qui permet de se faire la main et d’avoir la satisfaction de voir apparaître sur des grabber un signal transmis par une petite construction maison :

G0MQW_io91 lopshot1_jo33df

73’s

Laurent

 

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Nov 20 2013

Historique sur les Transceiver CW QRP. 18 montages par F6BCU

fond_schemaEn cherchant des informations sur l’émission QRP, je suis tombé sur cette page qui regroupe une vingtaine d’articles de F6BCU relatifs à des transceiver QRPp bien connus comme les Dixie Pixie, Tuna Tin 2, Tiny Tornado, etc.

Chaque article au format PDF comprend schéma, photos, et surtout un commentaire technique très clair et didactique en français expliquant le fonctionnement du montage.

Plus d’excuse pour ne pas faire chauffer le fer ! :-)

C’est ici : 18 montages QRPp CW par F6BCU

Mise à jour 25.06.2014 – Le lien ci dessus ne fonctionne plus. Je recherche une solution pour retrouver ces schémas.

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Oct 28 2013

Emetteur WSPR 20m “didactique” – Partie 1 – L’oscillateur

Cela fait quelques temps que je passe pas mal de mes soirées le fer à souder à la main pour réparer maintes choses ou construire des kits.
En parallèle, l’ARRL Handbook est devenu mon livre de chevet depuis quelques mois.
Fort de toute cette matière vue et j’espère retenue en partie, l’envie de passer à la mise en œuvre pratique s’est vite fait ressentir.
Mais quoi donc construire, le but étant d’expérimenter par une construction en partant de zéro. Pas de kit, pas de schéma tout fait pompé du web.
Étant radioamateur, le choix s’est porté logiquement sur un récepteur ou un émetteur.
Rapidement c’est un émetteur BLU à double changement de fréquence qui est retenu, pour émettre en WSPR.  Cela me permettra d’explorer les mixers, les filtres, les amplis, les oscillateurs, etc.  De quoi occuper quelques soirées d’hiver.
Pour commencer j’ai dessiné le schéma bloc de l’émetteur afin de bien repérer les différents “modules” à construire :

SchemaBlocEn fait, rien de que du très standard me direz vous. Certes, mais quand il s’agit de partir de zéro… rien que de penser au filtre à quartz pour la bande latérale…
Pour être honnête, je ne sais pas vraiment dans quoi je me lance et si un résultat positif m’attend. Quoi qu’il en soit je suis certain que quelque soit l’issue de l’expérience, j’aurai acquis des connaissances supplémentaires.

PHASE 1, l’oscillateur local :

La modulation proviendra du logiciel WSPR-X. Celle ci sera mixée avec l’oscillateur local.
Un premier choix doit être effectué, quelle sera la fréquence de ce dernier ?

J’ai choisi 10MHz et voici mon raisonnement.

La fréquence finale sera de 14MHz.
Si on prend 10MHz, avec un VFO à 4MHz nous aurons en sortie de mixer deux fréquences, 14 et 6MHz

Il faut penser au filtre passe bande centré sur 20m et qui devra éliminer le 6MHz et les harmoniques.
J’ai effectué des simulations au moyen de RFsim99 et la fréquence me semble assez éloignée pour que cela soit réalisable sans trop de difficulté.
Armé de mon handbook, de LTSpice et de mon fer à souder, j’ai construit l’oscillateur local dont voici le schéma :

LO_10MHz

Le colpitts et son buffer

Bien sûr, je n’y suis pas arrivé du premier coup et il a fallu tâtonner un peu pour ajuster certaines valeurs de composants afin que l’oscillateur démarre.

Voici le signal de sortie :

LO_signalEt le circuit construit :

LO_circuitTout commentaire est bienvenu. Surtout pour relever des défauts et des erreurs !

A suivre…

73, Laurent

 

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Apr 20 2013

WSPR et Raspberry PI – 2850 km avec 10mW

Pi_filterIl y a quelques temps, j’ai acquis un Raspberry PI, sans vraiment savoir ce que j’allais en faire. Je me suis amusé un peu avec lui, histoire de voir ce qu’il avait dans le ventre. Puis je l’ai laissé de côté.
Jusqu’à que je tombe sur un article qui parlait d’utiliser le PI pour en faire un émetteur WSPR.
Toujours très intéressé pas le QRP, le QRSS et les modulations numériques, j’ai donc expérimenté la chose.

filter_30m

Le filtre passe-bas 30m.

Le matériel nécessaire est un Pi. Le signal généré de manière “software” avec un BCM2835 est de format carré, il est donc nécessaire de lui adjoindre en sortie un filtre passe bas.
Pour mes essais, j’ai choisi la bande des 30m.
Toutes les informations pratiques ainsi que pour l’installation software sont ici : https://github.com/threeme3/WsprryPi
Cette page contient un lien intéressant pour calculer rapidement le filtre : http://www.gqrp.com/harmonic_filters.pdf

pi_wspr_out_signal

Le signal en sortie de filtre avec une charge 50 ohms.

Le montage branché, il est d’abord nécessaire de contrôler l’émission au moyen d’un transceiver, (la fréq de l’oscillateur du Pi peut varier de cas en cas) et d’ajuster la fréquence afin d’être bien dans la bonne portion de bande WSPR et ainsi avoir des chances d’être reçu par des stations distantes.

Le montage produit un puissance d’environ 10dBm (10mW). Au départ, cette valeur m’a parue vraiment faible. J’émets régulièrement en WSPR, mais avec une puissance de 27dBm (500mW), et le distance maximum à laquelle mon signal ai été reçu est d’environ 4000km.
Les premiers essais ont été effectué vers 22h00 UTC et j’ai été fortement étonné en bien des résultats :

Rpi_first_report

Reports des premiers essais.

Peu de stations ont reçu mon signal et les niveaux sont faibles, mais les distances sont impressionnantes pour une si petite puissance.
En résumé, il est possible de transmettre un message à plus de 2800km avec juste 10mW et je trouve cela vraiment fascinant…

73, Laurent

 

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Mar 13 2013

Un nouveau projet pour l’hiver… Le BITX20a (5)

Voici la suite!!! Enfin!!!

Je n’ai pas alimenté le blog depuis… longtemps, par contre j’ai pris le temps de travailler sur le BITX20a pour lui ajouter un s-mètre. Pour ce faire, j’ai utilisé deux LM339 que j’avais en stock, pour avoir huit comparateurs et ainsi pouvoir afficher autant de valeurs avec des led’s. J’ai choisi de me limiter à S9 et ensuite calculé les différentes valeurs de résistances du montage. La précision est ce qu’elle est, c’est à dire dépendante de la différence entre les valeurs calculées et les valeurs de résistance les plus proches. Dans l’ensemble le résultat est satisfaisant et permet d’avoir une idée du signal reçu et ainsi pouvoir faire un report assez facilement.

 

La plaque avant avec le s-mètre installé.

La platine ajoutée à l’intérieur du BITX20a.

Le schéma sera mis en ligne dés que j’aurai finalisé celui ci.

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