Mein Red Pitaya als Standalone: DiscoRedTRX

Transkript

1 Mein Red Pitaya als Standalone: DiscoRedTRX Werdegang eines Projektes von Pavel Demin und Wolfgang Kiefer (DH1AKF) 05/ /2017 Gliederung: 1. Hardware- Übersicht 2. Die Bedienoberfläche 3. Die Software- Struktur 4. Erweiterungen/ Ausblick

2 1. Hardware- Übersicht Ausgangspunkt : der funktionierende Versuchsaufbau mit Red Pitaya und der Mikrocontroller- Baugruppe STM32F7Disco Die STM- Baugruppe dient mit ihrem Touch- Screen als Benutzerschnittstelle. Im Prinzip werden außer den E/A- Schaltern keine Bedienknöpfe mehr benötigt.

3 In ein pultförmiges Gehäuse sollten eingebaut werden: - der Red Pitaya - eine Endstufe ca. 10 Watt (Klaus Nathan Elektronik) - Sende- Empfangsumschaltung - Stockton- Koppler zur Messung des SWR

4 So sieht der DiscoRedTRX jetzt aus. Links das Schaltnetzteil

5 Das Unterteil des Gehäuses besteht aus doppelt kaschiertem Cevausit (Leiterplattenmaterial)

6 Blick ins Innere, noch nicht vollständig

7 , Erste funktionsfähige Aufbau- Etappe

8 Modifikation der Eingangskanäle: Je ein Trafo 1:9 Direkter Anschluss an die AD- Wandler unter Umgehung der als Impedanzwandler geschalteten Operationsverstärker Verbesserung der Rauschzahl von 46 db auf db

9 Sende- Empfangsumschaltung, Abschwächer Der Abschwächer kann sowohl beim Senden als auch bei Empfang genutzt werden.

10 Sende- Empfangsumschaltung und digital einstellbarer Abschwächer mit PE4306 (0 bis -31 db, Schrittweite 1 db) von SV1AFN

11 Schaltbild Stockton- Koppler - Aufgebaut im ugly style, also möglichst freitragend

12 Der Stockton- Koppler dient zur Messung des SWR und der Sendeleistung

13 Aktueller Zustand, mit Audio- Codec (unten links) Er vermindert die Zeitverzögerung, welche durch die digitale Signalverarbeitung entsteht.

14 Hardware- Struktur DiscoRedTRX Mic Phone Antenne Audio- Codec Display (Touchscreen) Abschwächer Pos. E Red Pitaya Controller STM32F7 S/E- Umschaltung Abschwächer Pos. S Stockton-Koppler Endstufe 10 W

15 (2016, jetzt als Diagnostic Kit 308 ) Zum Vergleich: HamLab als Fertiggerät (10W) bzw (100W) HamLab ist allerdings kein Stand- alone- Gerät sondern benötigt einen PC. Der IC7300 (Icom) kostet derzeit 1280, (er ist im Funktionsumfang natürlich nicht vergleichbar mit dem DiscoRedTRX.)

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17 2. Die Bedienoberfläche - Hauptmenü -

18 Bedienoberfläche: Frequenzeingabe numerisch

19 Bedienoberfläche: Frequenzeingabe mit simuliertem Rollrad

20 Bedienoberfläche: Frequenzeingabe vom Speicher

21 Bedienoberfläche: Grundeinstellungen

22 CW Keyer und Morse- Speicher

23 Morse- Tastatur a/b (mit Unterstützung von Jo, DL3ARM)

24 3. Struktur der Software- Komponenten DiscoRedTRX Red Pitaya Bemerkungen/ Autor Sprache(n) Betriebssystem Debian Linux 8.6 Linux xilinx Entwicklungswerkzeuge Compiler gcc Red Pitaya SDK (Xilinx) Verilog, TCL FPGA Programm Pavel Demin Verilog, TCL WDSP Library Warren Pratt NR0V C John Melton G0ORX C konvertiert nach Linux Anwenderprogramm Pavel Demin C (ca. 650 Programmzeilen) STM32F7Disco UB_Library Uwe Becker C (grundlegende Routinen) Anwenderprogramm Wolfgang Kiefer C (ca Programmzeilen)

25 Links zu den benutzten Programmen und Bibliotheken: DiscoRedTRX: Embedded SDR transceiver: WDSP: PowerSDR/tree/master/Project%20Files/Source/wdsp UB Library for STM32F746:

26 Red Pitaya FPGA A/D + D/A 2 Kernel Linuxprozessor 8 mw HF UART 115 k I²C Mikrocontroller 32 Bit 200 MHz STM32F7Disco Board I²S 48 kbit/s 480 * 272 Pixel Touchscreen Sende- Empfangsumschaltung Abschwächer Audio- Codec A/D D/A Antenne PA W Mike Hörer/ NF- Ausgang Daten- und Signalpfade DiscoRedTRX

27 Blick in die Software- Schnittstellen Red Pitaya <> STM32F7 <> PE4306

28 3. Erweiterungen/ Ausblick Endstufe (1. Versuch) aus modifiziertem China- Bausatz Der Röhrchentrafo brachte nicht die gewünschte Leistung /Bandbreite

29 Fertig aufgebaut, verworfen: 300 W PA Mit BLF368, 28 V Versuch

30 Aktueller Zustand der 300 W PA, mit mehreren Breitbandübertragern, - es fehlen noch die Tiefpassfilter (Leitungstransformatoren = TLT)

31 Mikrofon + NF- Kompressor SMV5 (ELV) Poti 220k Kompressionsgrad

32 Erste Vorarbeiten am PiHPSDR, Empfang ist ok.

33 Red Pitaya technische Daten (Auszug) - A/D- Wandler LTC , dual 14-bit 125 Msps -D/A- Wandler DAC1401D125, dual 14-bit 125 Msps -FPGA: ZYNC7010 (Xilinx) 2- Kern CPU Cortex A9 667 MHz Takt 512 MB RAM- Speicher verarbeitet Micro SD Karten bis 32 MB - 28k Logikzellen -Leistungsaufnahme 0,9A /5V -Eingangswiderstand ohne Modifikation : 1MOhm / 10 pf

34 Weitere Vorhaben: - Spektrum- Anzeige (Wasserfall) - Decodierung von Morsezeichen - Digi- Modes implementieren, JT65, JT9 - Pi-HPSDR mit dem Red Pitaya, Raspberry Pi3B und 100W PA - Automatik- Tuner mit PSoC5LP - und vor allem: weitere Mitstreiter gewinnen! Danke für die Aufmerksamkeit! Zum Nachlesen: Hier ist die Präsentation zu finden: (3,1 MB)