Projekt in ontwikkelfase met betrekking tot software

Transcriptie

1 BOUW van de ANTENNE-Analyser2PC Versie B wijziging van de dokumentatie Vooreerst een intro: Dit meettoestel blijkt te werken in het gebied 1,5 Mhz tot boven 470 Mhz. De nauwkeurigheid lijkt goed, behalve op 470Mhz Toch is elke nuttige suggestie voor verbetering en feedback over resultaten welkom. Analyser2PC is de opvolger van AnalyserTX.De opzet blijft eenvoudig met de toevoeging van een externe bron van RF. De grafische uitlezing gebeurt op een PC terwijl de meetresultaten af te lezen zijn op een 2x16 karakters LCD. Het PCB is dubbelzijdig omdat één vlak als aarde genomen wordt (komponentzijde). Ook zijn de afmetingen van het PCB zodanig genomen, ttz. als 60x120 mm, dat het net past in het deksel van een zwarte kunststof velleman ABS-box, en dus relatief goedkoop is. WCAH x70x45 mm AnalyserTX Het PCB wordt met de soldeerzijde op het deksel geplaatst. De BNC-connectors staan op de koperzijde, zodat deze doorheen het deksel naar buiten komen en de achterwand vormen van het toestel..dit houdt kritieke verbindingen kort, en laat toe het toestel af te regelen met open box. Bij het solderen is het uiterst belangrijk dat al de komponenten met aardverbindingen op de twee zijden gesoldeerd worden tenzij het komponent dit niet toelaat. De voeding voor de AnalyserTX is een 9V blokbatterij gezien het gering verbruik. De voorzijde van de box krijgt de LCD, de LED en de schakelaars, waarbij de aan- uitschakelaar toe te voegen is, die niet op het schema staat. De zenerdiodes op de OPAMP voorkomen overspanning bij open uitgang of hoge impedantie, daar de RF-IN zal variëren naargelang de uitgangs-z. De RF-IN is afgesloten door 50 Ohm om deze enigzins te stabiliseren en de TRX meestal een gunstige SWR te geven. De 50 Ohm serie-weerstand wordt gevormd door 2x 100 Ohm SMD2512 types evenals de 2x100 Ohm op RF-IN. AFREGELING: Vin, V50 en Vout verschijnen op de display na het onder spanning zetten. De afregeling gebeurt met een RF signaal zodat Vin niet hoger is dan 3,75V doch hoger dan 0,25V en antennezijde afgesloten door 50 Ohm (goede dummy), dit terwijl de schakeling onder spanning staat ;Zet RV1(Vin) op maximum. Regel nu RV2(V50) en RV3(Vout) zodat zij juist de helft zijn van Vin op de display. Indien niet mogelijk draai dan RV1 even terug. Bij een korrekte werking van de detectoren en afsluiting door 50 Ohm, zou de spanning V50 en Vout gelijk moeten blijven, en tevens de helft zijn van Vin, en dit over het gebied Vin = 0,25 tot 2,5V piek tot piek. Opgepast: 50Hz rimpel op de voeding kan een onstabiele meting veroorzaken. Voed daarom de schakeling uit een batterij. GEBRUIK: 1

2 Zet analyser onder spanning. Sluit RF-bron aan (maximaal 5 V piek tot piek) en een afsluitweerstand van 50 Ohm. Druk op SW1 om de SWR / Z / R /en X te kunnen aflezen, tevens wordt hierdoor het geheugen op nul gezet. Stel nu het ingangsnivo van RF in tot R=50 Ohm,en X=0 Ohm. Dit zal liggen tussen 200mV en 2V piek tot piek, dus 20 tot 200 als Vin. Tracht dit RF-nivo te behouden tijdens de meting. Koppel nu de te meten meten antenne aan. De analyser geeft je de SWR / Z / R /en X SW2 slaat de meting op in geheugen en incrementeert de geheugenteller tot maximaal 80. Dan verschijnt een uitroepteken dat meld dat het geheugen volzet is. SW3 verzendt de 80 geheugens naar de PC waar PICRX het geheel in realtime in grafiek brengt. Het geheugen kan desgewenst slechts gedeeltelijk gevuld zijn, maar moet toch minstens twee metingen bezitten om als waardig genomen te worden. De meetresultaten worden opgeslagen in RAM van de PIC, het onderbreken van de voedingspanning reset dus deze RAM! PICRX is het programma van grafische verwerking op PC. Het programma wordt normaliter opgestart na het onder spanning zetten van Analyser2PC. De zoom laat toe de grootte van de toepassing aan te passen aan de beeldschermdefinitie. Het programma analyseert de beschikbare compoorten, waarna de gebruiker de aangesloten poort aanklikt. PICRX dat geschreven is in Visual Basic, zal niet werken indien een ander serieel apparaat op deze poort door windows geconfigureerd staat zelfs indien niet aangesloten! Zodra het programma de meetdata ontvangt vernieuwt hij de grafiek. Aangezien noch een startfrekwentie of een stap-grootte kunnen bepaald worden op de Analyser2PC, worden deze manueel ingebracht in de respectievelijke velden. De SAVE en PRINT functie spreken voor zich, alhoewel bij printen het nuttig kan zijn de pagina als landschap in te stellen(afhankelijk van de grootte van de grafiek). De SAVE neemt datum en tijd in zijn naambestand en hoofding bevat dezelfde informatie. Aangezien een verzenden naar PC, het geheugen niet op nul zet, kan deze functie herhaald woren in geval van falen.sw1 laat ons dan toe om het geheugen op nul te stellen. 2

3 Herhaling functies van SW1 t.e.m. SW3 SW1 dient om bij de start over te schakelen van de uitlezing Vin,V50 en Vout naar de berekende waarden SWR,Z,X en R Tevens dient hij voor de op nulstelling van het RAM-geheugen. SW2 dient om de opgenomen waarden Vin,V50 en Vout die overeenkomen met de aktuele uitleeswaarden van SWR,Z,X en R in het geheugen te memoriseren. Dit kan maximaal 80 maal herhaald worden tot een uitroepteken verschijnt dat aangeeft dat het maximum aantal bereikt is. SW3 dient om het gehele RAM-geheugen naar de PC te sturen volledig of gedeeltelijk gevuld en toont deze versturing aan met de LED en het uitroepteken wordt aangegeven. Je kan met SW3 deze versturing herhalen zoveel maal je wil om gebeurlijke transmissiefouten te annuleren,gebeurlijk mits PICRX opnieuw op te starten en de goede compoort te kiezen. Het uitroepteken blijft present tot je SW1 opnieuw aktiveert en dus een nieuwe reeks metingen wil memoriseren. Indien je afsluit met een zuivere weerstand zal je geen reactantie hebben en is X=0 zodat Z en R samenvallen. De SWR zal dan ook een constante zijn afhankelijk van die R-waarde. Aangezien vanuit de ANALYSER2PC geen STAP-eenheid of FSTART kan gegeven worden voorziet PICRX in een default-waarde hiervan van 1 en 1 zodat Fend = 80 (niet alle waardes komen op de schaal en de afleesnauwkeurigheid is afhankelijk van de groote van het venster). Om bij analyser2pc een juiste stap en startfrekwentie in de grafiek te brengen, volstaat het na het opbouwen van de grafiek op PC in de vakjes "STEP" en "FSTART" de juiste gegevens te typen.een paar seconden nadien staat alles zoals het moet en kan je dat opnieuw wijzigen indien een fouje is gemaakt. 3

4 Uitzicht van het PCB Komponentzijde Koperzijde 4

5 Schema 5

6 PCB in GIF-formaat Afmetingen Komponentopstelling 6

7 Komponentzijde Koperzijde 7

8 PICRX PC-software Venster bij opstarten PICRX Voorbeeld reële meting op EH-antenne (40 meetpunten, stap 10 Khz, Fstart Khz) 8

9 Komponentenlijst #Cmp ( order = Reference ) C1 100pF ; C2 1n ; C3 1n ; C4 100n ; C5 100pF ; C6 100pF ; C7 1n ; C8 12pF ; C9 100nF ; C10 12pF ; C11 100nF ; C12 22uF ; C13 22uF ; C14 100nF ; C15 22uF ; C16 22uF ; D1 OA91 ; germanium diodes equivalent ok D2 OA91 ; D3 OA91 ; D4 OA91 ; D5 OA91 ; D6 OA91 ; D9 4V7 ; zenerdiodes D10 4V7 ; D11 4V7 ; D12 RD_LED ; rode led P1 CONN_2 ; BNC pcb-connector P2 CONN_2 ; P6 CONN_2 ; BNC pcb-connector P7 CONN_2 ; 2 pins connector to LCD-backLite P8 CONN_6 ; 4/5 of 6 pins connector to LCD data DB4-7 P9 CONN_6 ; 6 pins connector to LCD command/contrast/power P10 RXD ; P11 GND ; P12 TXD ; R1 100 ; SMD2512 R2 27K ; R3 12K ; R4 3M3 ; R5 3M3 ; R6 100 ; SMD2512 R7 100 ; SMD2512 R8 27K ; R9 12K ; R10 27K ; R11 3M3 ; R12 12K ; R ; 9

10 R ; R ; R ; R ; R ; SMD2512 RV1 1K ; 10T trimmers kontakten in-line RV2 1K ; RV3 1K ; RV4 10K ; SW1 CLR ; momentane drukkontaktschakelaars SW2 MEMO ; SW3 MEM2PC ; T1 Vin ; testpunten T2 V50 ; T3 Vout ; T4 REF ; U1 LM7805 ; U2 LM324 ; U3 PIC16F876 ; of PIC16F876A 20Mhz types U4 MAX232 ; X1 20MHz ; Groetjes Willy ON5KN 10