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Teil III, 23 cm FM-Transceiver

Recht umständlich erwies sich die Programmierung des ATMega328P. Er musste dazu jedesmal aus dem Sockel gelöst und in einem externen Progammiergerät bearbeitet werden.

Platz für diesen Adapter war reichlich links neben dem Prozessor vorhanden und hier fand dann auch die kleine 3 x 5 Lochrasterplatine mit dem 6-poligen Pfostenstecker ihren Halt. Die Anschlussleitungen des Adapters sind mit Fädeldraht ausgeführt, der vor dem Einsetzten und Verkleben mit reichlich Heißkleber an den Pins verlötet wurde.

 

Programmieradapter  

ISP-Sockel: Oben links ist Pin 1

Pin 1: MISO, Kontakt D4 links
Pin 2: VCC nicht belegt
Pin 3: SCK, Kontakt D5 links
Pin 4: MOSI, R45 link
Pin 5: Reset, R30 oben Pin 1 von ATMega
Pin 6: GND, an C6 links
     
Trx mit dem Programmiergerät verbunden   Jetzt ist es einfacher.

 

 

Nun kann mit der Programmierung losgelegt werden. Ein größeres Display mit 4 x 20 Zeichen soll das Kleine ersetzen, um mehr Platz zu bekommen, zur Ausgabe der eingestellten Parameter des Transceivers.

 

In der folgenden Tabelle sind die bisherigen Änderungen in der Anzeige aufgelistet:

Firmware Version 4.2, Stand 21.07.20

  • LCD mit 4 x 20 Zeichen
  • 1. Zeile gibt VFO/Memory mit zugehöriger Einheit (MHz) aus
  • 2. Zeile zeigt die wesentlichen Parameter (Squelch, Shift, Step) oder das Editierfeld zur Änderung der Parameter an. Beim Editieren werden auch die Größeneinheiten mit angegeben
  • 3. Zeile gibt das RSSI in dBm aus
  • 4. Zeile ist nun durch das S-Meter belegt

 

23cm-Trx im VFO Mode   So sieht nun die Oberfläche der Anzeige im VFO-Mode aus. In der zweiten Zeile werden die wesentlichen Einstellparameter angezeigt wie Squelch (1), Shift (-28 MHz) und Step (25 KHz). In der dritten und vierten Zeile lässt sich die Empfangsleistung, RSSI in dBm ablesen, sowie eine analoge Anzeige des S-Meters. 

 

Der Drehgeberalgorithmus wurde durch einen Neuen ersetzt, um das bisher starke Prellen zu beseitigen. Weiterhin wurde die Einstellung für die Schrittweite beim Abstimmen des Transceivers auf 1000 KHz erweitert.

Beim Abstimmen auf eine bestimmte Frequenz zeigte sich eine erhebliche Abweichung von der Sollfrequenz von mehreren KHz, die am TCXO nicht ausgeglichen werden konnte und dadurch eine starke Verschlechterung der Empfindlichkeit auf der eingestellten Empfangsfrequenz/Sendefrequenz mit sich brachte. Jetzt kann diese Abweichung im Bereich von +/- 200 KHz ausgeglichen werden. Der Korrekturwert wird wie die anderen Parameter im EEROM des Prozessors gespeichert.

 

23cm-Trx im Frequenzkorrektur Mode   Ein wesentliches neues Feature ist die Möglichkeit, die Oszillatorfrequenz zu korrigiren. Das ist wichtig, weil sich bereits kleine Frequenzabweichungen des TCXOs durch die Multiplikation dieser Frequenz in der PLL stark vergrößern und sich somit eine erhebliche Abweichung von der eingestellten Frequenz ergeben können.
     
23cm-Trx im Memory Mode   Im Memory-Mode können bis zu 10 Frequenzen permanent abgelegt werden.
     
23cm-Trx im Reverse Mode   Ein kleiner nach unten gerichteter Pfeil neben der Kanalangabe (M1) weist darauf hin, dass der Empfänger auf der Eingabefrequenz eines Relais empfängt. Man sieht gegenüber der oberen Anzeige, eine um die Shift (-28 MHz) niedrigere Frequenzanzeige.

 

 

Firmware Version 4.3, Stand 12.08.20

  • Ins EEPROM wird nur geschrieben, wenn sich der Wert geändert hat
  • Korrektur der Schrittweiteneinstellung
  • Im Memory-Mode wird die CTCSS-Einstellung angezeigt (4-zeiliges LCD)
  • Im VFO-Mode wird die Schrittweite ausgegeben (4-zeiliges LCD)
  • Weitere kleine Korrekturen in der Ausgabe
  • S-Meteranzeige zeigt nun auch Werte < S8 an

 

Firmware Version 4.4, Stand 19.08.20

  • Steurung des Koax-Relais auf PB2 verlegt (Anschluss 'S' der Platine)
  • Der Rufton lässt sich nun bei den Einstellungen der CTCSS-Töne aktivieren
  • An PD7 liegt nun der 1750 Hz Ton an, wenn Tx aktive und CTCSS auf 1750 Hz eingestellt ist, der Tonruf wird durch einen Doppelklick der PTT-Taste aktiviert, durch einfachen Klick wird kein Ruftone gesendet

 

Taktsignal an PD7 für 1750 Hz Ton  

Oben, CH1, das SEQ-Signal an PB2 zur Steuerung des Koax-Relais nun am Anschluss 'S' der Platine, high wenn Tx.

Unten, CH2, das 1750 Hz (1742 Hz) Signal für den Rufton an PD7.

Noch fehlt das Filter zur Erzeugung des Sinussignals und die Verbindung zum Eingang des Modulationsverstärker.

 

Tonruf mit PTT  

Nun kann der Tonruf über die PTT-Taste aktiviert werden.

CH1: PTT mit Doppelklick, low aktiv  -  PTT gedrückt.

CH2: SEQ, Sequenzer an PB2.

CH3: Sendesignal wird nach ca. 220 ms durch den Sequenzer freigegeben, ebenso der Tonruf auf PD7.

     
Das 1750 Hz Filter   Im Vordergrund die einfache RC-Filterschaltung 3. Ordnung (3 x 27 k und 3 x 3,3 nF) im Testbetrieb verbunden mit dem Mikrofoneingang.

 

 

Stand 24.08.20:

Github eingerichtet unter: wemaus/23cm.NBFM-Trx

 

Firmware Version 4.55, Stand 08.10.20

  • Der Trx geht nach dem Einschalten nur noch in den VFO-/ oder Memory-Mode.
  • Die neue Versionsnummerierung gibt nun mehr Spielraum bei der Versionsfolge.
  • In einem zusätzlichen Menü kann nun die Version nachgesehen werden.
  • Der RSSI-Rohwert kann jetzt ausgegeben werden. Er dient zur Kalibrierung der RSSI-Anzeige in dBm.
  • Zur Erfassung der beiden Parameter für die lineare Kurvenanpassung der RSSI-Anzeige [dBm], können diese über ein Menü im Setup eingegeben werden. Dabei müssen die Werte ohne Vorzeichen eingegeben werden. Die Werte für die Steigung m und die Konstante c der Linearen können aus den RSSI-Rohwerten, sowie den dazugehörenden Eingangsleistungen bestimmt werden.

 

Firmware Version 4.56, Stand 14.10.20

Der Eingangspegel des Trx wurde nochmals neu vermessen. Dabei wurde besonders der untere Bereich, bis zur Ansprechgrenze von rund -120 dBm, betrachtet und ausgewertet.

 

23cm Trx Eingangspegel  

Links wird durch die blaue Kurve der Eingangspegel in uV in Bezug auf den RSSI raw Wert dargestellt. Die grüne Kurve zeigt die daraus berechneten Werte in dBm.

Dabei besteht die folgende Abhängigkeit:

 

Pe [dBm] = 20 * log(Ue [uV]) - 10 * log(50) - 90

 

23cm Trx Lineare Anpassung  

Die linear optimierte Anpassung an den Eingangspegel in dBm, grüne Kurve, wird durch die ockerfarbene Lineare dargestellt. Dabei wurde Wert darauf gelegt, dass sich die Lineare möglichst in den beiden unteren Dritteln optimal an die Kurve angleicht.

Zur Anpassung kann diese Kurve ggf. an das eigene Gerät durch die Parameter Steigung "m" und die Konstante "c" in den Einstellungen (Setup) angepasst werden. Zur Berechnung können auch die roh-Werte RSSI ausgelesen werden.

 

 RSSI [dBm] = m * rawRSSI + c

"m" berechnet sich aus:

m = dPe / drawRSSI = (Pe2 - Pe1) / (rawRSSI2 - rawRSSI1)

"c" ergibt sich zu:

c = - m * rawRSSI2 + Pe2

"m" und "c" werden ohne Vorzeichen für die entsprechenden Werte, mit dem Faktor 100 multipliziert, im Setup eingesetzt.

 

Die Einstellparameter für RSSI und Squelch wurden aufgetrennt. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit die S-Meter-Darstellung besser, d.h. bei kleineren Werten beginnen zu lassen (< S5, ab etwa -119 dBm), ohne dabei die Squelch-Einstellung zu verändern.

Daraus ergibt sich weiterhin, dass der S9-Wert jetzt im oberen Drittel der Skala dargestellt wird, so, wie man es von anderen Geräten kennt.

 

Firmware Version 4.57, Stand 18.10.20

  • roh RSSI Werte können nun auf dem LCD 2x16 ausgegeben werden
  • S-Meter und RSSI [dBm] werden nun abwechselnd auf dem Display 2x16 angezeigt

 

 

 

Links:

   
Teil I   Teil I, 23 cm Transceiver
Teil II   Teil II, 23 cm FM-Transceiver
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