. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Hacking UV-3R a vývoj TRX1846
18. března 2013 - 12:39 | Pandatron | Hacking UV-3R a vývoj TRX1846 | Komentářů: 8  

Hacking UV-3R a vývoj TRX1846

Úvodní článek k vývoji transceiveru TRX1846 se zaměřuje na popis zapojení dvoupásmové mobilní stanice UV-3R a návrhu konstrukce.

Většině z nás není třeba miniaturní mobilní dvoupásmové stanice UV-3R společnosti Baofeng vůbec představovat. V současné době jde o jedny z vůbec nejoblíbenějších staniček na trhu a jejich prodej postupně proniká i na český trh. Například u firmy ELIX jsou stanice řady UV-3R dostupné v ceně kolem 1500 Kč, ale na Ebay je lze pořídit již za cenu kolem 700 Kč! Navíc je na internetu k dispozici spousta návodů, jak upravit jejich kmitočtový rozsah a především pro příjem lze zíkat rozsah dokonce od 1 do 1000 MHz! Z toho důvodu jsme se rozhodli prozkoumat stanice trochu podrobněji a navrhnout konstrukci, která by s jejím využitím přinesla dálkově (z PC) řízenou základnovou radiostanici, neboť takových zařízení (a především za přijatelné ceny) je na trhu stále minimum. Transceiveru, který je výsledkem našeho snažení, jsme dali označení TRX1846 a po dokončení vývoje rozšíří základnu našich Radioamatérských streamů.

Představení UV-3R
Co si budeme povídat - špičkové technologie, levná pracovní síla a rovněž perfektní prostředky pro reversní Engineering jsou dnes doménou především zemí z Dálného východu. Kombinace uvedených předností nedávno vyvolala doslova boom ve výrobě ručních stanic v podobě dual-band mobilní stanice UV-3R. Podobnost s VX-3R od Yaesu je jasně patrná na první pohled.


Obr. 1: Vlevo UV-3R a vpravo pak VX-3R od Yaesu

UV-3R však není jen jakýmsi klonem. Jedná se digitální stanici s HW na velmi dobré úrovni. Jediné, co zatím trochu kazí její jméno je několik softwarových chyb.

Více informací o UV-3R lze nalézt například v článku: Vše kolem UV-3R a řadě dalších.

Místo popisu funkcí se však v našem textu zaměříme na samotný hardware UV-3R, který vychází z použitých obvodů.

Základní technické parametry UV-3R:

  • Frekvenční rozsahy:
    1: FM 76 – 108 MHz (WFM)
    2: VHF 134 – 174 MHz (NFM)
    3: UHF 400 – 500 MHz (NFM)
  • Baterie 1500 mAh(Li-ion)
  • Připojení antény: SMA 50 Ohm
  • Výstupní výkon: VHF: 2W/70mW, UHF: 2W/1W
  • Potlačení harmonických kmitočtů: >65dB
  • Modulace: F3E
  • Vstupní citlivost: VHF: 0,2uV (-124 dBm), UHF: 0,2uV (-122 dBm) při 12 dB SINAD
  • Provozní napětí: 3,7 V / 5 V ext.
  • Odběr proudu: <75mA Standby, <400mA příjem, <1,4A vysílání
  • Rozsah provozních teplot od -30 do +60 °C

Poznámka: Uvedený frekvenční rozsah je platný pro použitý obvod DSA1846. Ve stanici UV-3R je omezen na rozsahy 136 – 174 MHz a 400 – 470 MHz.

Schéma zapojení UV-3R
Jelikož je v současné době na trhu dostupných hned několik variant stanic UV-3R, které se navzájem mírně liší svým provedením, je k dispozici i několik technických dokumentací. Na následujícím obrázku je uvedeno schéma zapojení základní stanice UV-3R, které je s mírnými úpravami platné i pro další odnože.


Obr. 2: Schéma zapojení stanice UV-3R

Základem stanice UV-3R je obvod RDA1846 společnosti RDA. Jedná se o jednočipové řešení pro vysílačky s integrovaným digitálním signálovým procesorem - DSP. Kromě něho jsou však v pouzdru s rozměry 5 x 5 mm umístěny i kompletní RF TX/RX obvody, frekvenční syntetizér s VCO, směšovač, dva rychlé ADC pro zpracování signálu i ADC/DAC audio obvody. Obvod tak pro svou činnost vyžaduje pouze jediný malý mikrokontrolér, který ho po zvoleném sériovém rozhraní (SPI nebo I2C) řídí a konfiguruje.


Obr. 3: Vnitřní blokové schéma obvodu RDA1846

Ve funkci mikrokontroléru je v UV-3R použit 8-bitový obvod MC81F8616L společnosti ABOV Semiconductor. Jeho firmware se stará o obsluhu všech ovládacích prvků stanice, displeje a samozřejmě řídí i obvody stanice. Pro naši potřebu je však obvod nutné buď vypájet, nebo mu jednoduše zkratovat řídicí krystal, čímž se obvod vyřadí z činnosti a všechny jeho GPIO piny zůstanou ve stavu vysoké impedance.

Dále je v UV-3R osazen mimo jiné i obvod RDA5802E téže společnosti. Jedná se opět o jednočipové, plně integrované řešení, tentokráte pro příjem VKV rádia. Obvod se rovněž velice jednoduše ovládá po sériové I2C sběrnici formou: zapni příjem, nalaď frekvenci 97,2 MHz…


Obr. 4: Vnitřní blokové schéma obvodu RDA5802E

Zbylé součástky stanice tvoří především vstupní/výstupní LC filtr pro pásma VHF a UHF, vstupní předzesilovač a také výstupní koncové stupně. Nechybí ani obvody dvou napájecích regulátorů s výstupním napětím 3,0V, kdy jeden z nich je mikrokontrolérem vypínán a slouží k napájení hlavního oscilátoru (u RDA1846), obvodu RDA5802E a dalších prvků, stejně jako obvody nabíjení baterie, výstupního zesilovače pro reproduktor, detektoru VOX, atd.

Popis modifikace
Jak je vidět, všechny hlavní funkce stanice jsou integrovány přímo v obvodu RDA1846. Vně jsou umístěny pouze LC filtry a zesilovače, jejichž přepínání zajišťují rovněž GPIO piny tohoto obvodu (řízené opět mikrokontrolérem). Nic tedy nebrání nahrazení uvedeného mikrokontroléru našim obvodem a řízení stanice například z PC. (poznámka: UV-3R umožňuje z PC pouze programování frekvencí, nikoliv přímé řízení)


Obr. 5: Deska s elektronikou UV-3R - strana displeje

Toho lze nejjednodušeji dosáhnout již uvedeným zkratováním oscilátoru mikrokontroléru, tedy pinů č. 51 a 52 obvodu U3. Poté je možné pomocí tenkých drátků propojit náš mikrokontrolér (v našem případě PIC16F1829) s obvody stanice a vše je hotovo.


Obr. 6: Deska s elektronikou UV-3R - strana součástek

Připojení několika vodičů je vidět na následující fotografii a bude podrobně popsáno v samostatném článku.


Obr. 7: Ukázka propojení mikrokontroléru s obvody stanice UV-3R

Vývoj stanice TRX1846
Jelikož se jistě jedná o zajímavý počin a dálkově řízené stanice mají široké možnosti svého uplatnění, rozhodli jsme se k projektu vytvořit desku s plošnými spoji a výslednou, počítačem řízenou stanici označit jako TRX1846.

Na následujícím obrázku je uvedeno aktuální schéma zapojení TRX1846:


Obr. 8: Schéma zapojení stanice TRX1846

Základem je uvedený 8-bitový mikrokontrolér PIC16F1829-I/SS společnosti Microchip, který nabízí dostatečný výkon pro všechny požadované funkce. Pro spojení s počítačem PC je použit převodník USB 2.0 / UART řady FT231X společnosti FTDI, rovněž se zachováním podpory řízení vysílání pomocí pinu RTS, které je v radioamatérské praxi často používáno. Externí EEPROM paměť 24AA16T-I/OT není na desce zatím osazena, neboť se veškerá konfigurace vešla přímo do integrované EEPROM paměti v mikrokontroléru. Rovněž na desku není osazován LDO regulátor IO3, neboť je v zapojení využíváno regulátoru přímo z UV-3R. Osazení obvodů však umožňuje případné další rozšíření, nebo modifikaci.

Provedení desky umožňuje plánovanou vestavbu stanice TRX1846 do plastové krabičky typu U-KP05.


Obr. 9: Uspořádání součástek na desce s plošnými spoji stanice TRX1846

V současné době však ještě probíhá vývoj, takže případně další úpravy nejsou v tuto chvíli vyloučeny. Podrobný popis konstrukce přinese samostatný článek.


Obr. 10: Sestavení a vývoj TRX1846 na kontaktním poli


Obr. 11: Pohled na mikrokontrolér PIC16F1829-I/P

Software
Na závěr již jen krátká zmíňka o ovládacím programu. Jelikož stanice je určena výhradně pro řízení z PC (snad jen kromě funkce PTT), musí obslužný software podporovat všechny funkce stanice a umožnit její snadné ovládání. Na aplikaci se zatím pracuje, takže zde uvedu jen jeden snímek příkladu řízení VKV rádia, platný v době vydání tohoto článku.


Obr. 12: Ukázka řízení VKV rádia příslušným software.

Mimo jiné však aplikace umožňuje ladění v celém rozsahu obvodu (prostě co který obvod zvládne), ladění v kroku od 125 Hz či například nastavení ochranného časovacího obvodu vysílání. Jelikož stanice může pracovat i na druhé straně zeměkoule, bylo by jistě nemilé, kdyby třeba vlivem ztráty spojení nebo nějaké poruchy zůstala trvale zaklíčována.

Mimoto je již k dispozici i druhá aplikace, nabízející kompaktní zobrazení aktuálního provozního stavu a manuální nastavení frekvence.




Obr. 13: Druhá aplikace umožňuje kompaktní zobrazení provozního stavu

Závěr:
V současné době (v době psaní tohoto článku) čekáme na dodání první sady desek s plošnými spoji. Jakmile bude stanice plně funkční, připravíme další články s popisem celé konstrukce TRX1846.
Více informací je samozřejmě dostupných na dotaz.

Odkazy & Download:
Domovská stránka výrobce

Vše kolem UV-3R
UV-3R 2M/70cm 2W Hand Held
UV-3R RTX bibanda V-UHF
Baofeng UV-3R OUT OF RANGE 1 - 999 MHz
Online stream kanály







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (8):

Zobrazit starší 30 dnů (8)...



Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
PGEN45 - Generátor 8 kHz až 45 MHz
Moduly PGEN45, jejichž základem je integrovaný obvod LTC1799, jsou lineárně řízené generátory obdélníkového signálu v rozsahu 8 kHz do 45 MHz.
Skladem od 530 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007