Verdrahtung im Chip mittels Software: die PSoC- Technologie macht’s möglich
An einem Beispielprojekt
wird gezeigt, wie man die Hardwareentwicklung durch Software ergänzen bzw.
ersetzen kann.
Es soll ein SWR- und
Leistungsmesser mit dem Messkopf nach
DL4JAL entwickelt werden.
Folgende Anschlüsse führen
nach außen:
Die benötigten Baugruppen
werden im Computer ausgewählt, angeordnet und verschaltet:
Damit im Zusammenhang werden
die vorgefertigten Software- Bausteine angepasst und das Steuerprogramm
entworfen.
Das Messgerät soll folgende
Werte liefern:
-
die Vorlaufleistung in
mW bzw. Watt bis maximal 800W
-
die Rücklaufleistung
-
das
Stehwellenverhältnis
Wahlweise soll das SWR bzw.
die Vorlaufleistung akustisch ausgegeben
werden, als Abstimmhilfe oder für Abgleichzwecke.
Die Vorlaufleistung wird
zusätzlich als Balkendiagramm dargestellt. Außerdem solldie Spitzenwerte der
Leistung angezeigt werden.
Hier ein Beispielfoto:
Vorlaufleistung 110,7W Rücklauf 4W SWR 1,08
So sieht der Messkopf aus:
Mit weniger als 5 mW kann
damit die Anpassung einer Antenne (oder einer beliebigen Last) gemessen werden.
Das Prinzip des mit 2 Transformatoren gebildeten Richtkopplers geht auf ein
US-Patent von Sontheimer/Fredrick (1969) zurück. Hier die Abbildung von D.
Stockton, G4ZNQ.
Ich habe anstelle der bisher üblichen Dioden zwei logarithmische Detektoren
AD8307 eingesetzt und erhalte damit eine Vergrößerung des Meßbereichs, von 1
Milliwatt bis ca. 800W.
Die Zentrale ist ein
Mikrocontroller der PSoC5LP-
Familie (Hersteller:die US-Firma Cypress
Semiconductors), auf einem Mini- Board namens FreeSoC
Explorer, (welches von einem amerikanischen Studenten entwickelt und
vertrieben wird).
Weil in der Zentrale noch
genügend Platz war, wurde zusätzlich ein DDS- Baustein eingebaut, der ein
Testsignal liefert. Es handelt sich um eine bei
eBay billig erhältliche Baugruppe mit dem Schaltkreis AD9850.
Das Programm und die
periphere Schaltung mussten ergänzt werden:
Nun kann der Antennentuner mit
dem eingebauten DDS- Generator abgestimmt werden.
Das Display zeigt z. B.
Folgendes an:
Ergänzung (6.8.) Grafische Darstellung des SWR- Verlaufs: am Beispiel einer 10m-
Antenne
Angezeigt werden das maximale und minimale SWR, die untere Eckfrequenz, die
mittlere Frequenz sowie die Obergrenze des Sweeps
Sollte Interesse an einem Nachbau bestehen, stelle ich die Quellen hier zur Verfügung:
http://www.rtk-service.de/shop/index.htm hier nach MK8307 suchen 2 Stück werden benötigt, wobei man die nicht benötigten Spannungsregler mit der Laubsäge entfernen muß, (oder man nimmt ein größeres Gehäuse für den Meßkopf.)
Die Software- Entwicklung erfolgt mit dem PSoC- Creator 2.2 (kostenlos): http://www.cypress.com/?id=2494
Als Zentrale fungiert eine Mikrocontroller- Baugruppe, der freesoc Explorer: http://freesoc.myshopify.com
Der DDS- Generator:
http://www.ebay.de/sch/i.html?_trksid=p2050601.m570.l1313&_nkw=ad9850&_sacat=0&_from=R40
Ansonsten werden noch ein 4 * 20 LCD Display, Tastschalter, Buchsen, Drehgeber und diverse Kleinteile benötigt.
Wolfgang Kiefer, DH1AKF Aug. 2013