RigExpert ZERO II antenna analyzer module

Anfangen mit

Vor drei Jahren wurde der Analysator AA-30.ZERO in die Produktpalette der Firma Rig Expert aufgenommen. Dies ist ein Miniaturanalysator ohne Gehäuse, Display und Tastatur im Shield-Format für Arduino UNO. Der Analysator hat eine obere Betriebsfrequenz von 30 MHz (später auf 170 erhöht) und kann über einen USB-zu-UART-Adapter an einen PC angeschlossen werden.

Der AA-30.ZERO ist bei Heimwerkern beliebt geworden, die ihn als Grundlage für die Entwicklung einer Vielzahl von Designs für tragbare Antennenanalysatoren, Tuner, Leistungsmesser usw. verwendet haben.

Der AA-30.ZERO verfügt über ein einfaches und intuitives Steuerbefehlssystem.

Vor zwei Jahren haben wir eine spezielle Bibliothek für Arduino entwickelt, die später die Entwicklung von Skizzen und Programmen für den oben genannten Analysator vereinfachte.

Trotz aller Vorteile hat der AA-30.ZERO eine Reihe von Nachteilen. Nachdem wir alle Rückmeldungen unserer Kunden, die uns ihre Erfahrungen mitgeteilt haben, überprüft haben, haben wir eine zweite Version des Analysators entwickelt und ihm einen einfachen und klaren Namen gegeben – ZERO II

Der neue Analysator hat folgende Eigenschaften:

• Betriebsfrequenzbereich: von 100 kHz bis 1 GHz
• Größe: 55 * 35 mm.
• Benutzerschnittstellen: HID, UART, I2C, SPI
• USB-Anschluss (für Firmware-Updates, Stromversorgung, Verbindung zu Gadgets über OTG)
• Stromaufnahme: ca. 120mA im Messbetrieb
• Antennenanschluss: SMA
• Gewicht: 10 Gramm

Der ZERO II verfügt über eine einzigartige Fähigkeit, sich über eine OTG-Verbindung mit Android-basierten Gadgets und der AntScope-Anwendung zu verbinden. Mit dieser Funktion können Sie nur ein Smartphone und einen Analysator verwenden, und es ist keine Entwicklung von Software für Arduino, Raspberry Pi oder andere Mikrocomputer erforderlich.

In diesem Artikel möchte ich ein Beispiel für ein einfaches tragbares Antennenanalysatorprojekt geben, bei dem Arduino UNO, ein 20*4-I2C-Flüssigkristallindikator, ein Encoder und unsere neue RigExpert ZeroII_UART-Bibliothek verwendet werden.

Verweise auf Bibliotheken, die beim Erstellen der Skizze verwendet wurden.

• RigExpertZeroII_UART
• LiquidCrystal_I2C
• h
• h (Standardbibliotheken, im Basisset enthalten)

Die neueste Version der Skizze kann heruntergeladen werden Hier.

Wichtig! Damit der ZERO II, der Arduino und die RigExpertZeroII_UART-Bibliothek funktionieren, muss der Analysator mit einer speziellen Firmware-Version geflasht werden. In dieser Version wurde die Datenaustauschrate über das UART-Protokoll von 115200 auf 38400 Baud reduziert.

Um die Firmware herunterzuladen, gehen Sie hierher Verknüpfung.

Gesamtfoto des Prototyps.

Alle Komponenten für die praktische Arbeit müssen natürlich kompakt in einem passenden Gehäuse untergebracht werden.

Aber auch dieses Projekt ist eine Demonstration der ZERO II- und der RigExpert-ZeroII_UART-Bibliotheksfähigkeiten. Niemand und nichts kann den Flug Ihrer Fantasie einschränken!

Verbinden Sie alle Komponenten gemäß diesem Schema:

Weitere Details sind hier:

• Verbinden Sie den RX-Pin des Analysators mit dem 7-Pin des Arduino UNO
• Verbinden Sie den TX-Pin des Analysators mit dem 4-Pin des Arduino UNO
• Verbinden Sie den Reset-Pin des Analysators mit dem 6-Pin des Arduino UNO
• Verbinden Sie den SW-Pin des Encoders mit dem 5-Pin des Arduino UNO
• Verbinden Sie den DT-Pin des Encoders mit dem 3-Pin des Arduino UNO
• Verbinden Sie den CLK-Pin des Encoders mit dem Arduino UNO 2-Pin
• Verbinden Sie den SDA-Pin des Bildschirms mit dem A4-Pin des Arduino UNO
• Verbinden Sie den SCL-Pin des Bildschirms mit dem A5-Pin des Arduino UNO
• Schließen Sie alle +5-Volt-Leiter an und verbinden Sie sie mit dem entsprechenden Arduino UNO-Pin
• Verbinden Sie alle Erdleiter und verbinden Sie sie mit dem entsprechenden Arduino UNO-Pin

Nachdem alle Komponenten angeschlossen sind, verbinden Sie den Arduino mit dem PC und laden Sie die Skizze hoch. Stellen Sie vorher sicher, dass Sie die erforderlichen Bibliotheken zur IDE hinzufügen, da das Programm sonst nicht kompiliert wird.

Berücksichtigen Sie die Tatsache, dass die Encoder-Verarbeitungssubroutine bereits in den Hauptteil der Skizze eingebettet ist (Zeile 34 bis 140). Bitte ändern Sie den Code in diesen Zeilen nicht. Wenn Sie den Encoder nicht in Ihrem Projekt verwenden, kann dieser Code gelöscht werden.

Nach erfolgreichem Laden des Programmcodes in den Arduino sollte der Text auf dem LCD-Bildschirm angezeigt werden.

In diesem Projekt werden 4 Informationsbildschirme implementiert.

Auf dem ersten Bildschirm werden ein Willkommenstext, die Firmware-Version und die Seriennummer des Analysators angezeigt.

Der zweite Bildschirm erscheint nur, wenn der Arduino nicht mit dem ZERO II kommunizieren kann. Alle 1 Sekunde wird der Arduino es erneut versuchen.

Stellen Sie sicher, dass Sie alle Leiter korrekt angeschlossen haben. Stellen Sie sicher, dass der Analysator eingeschaltet ist. Stellen Sie sicher, dass sich der DIP-Schalter des Stromquellenschalters in der oberen Position befindet.

Der dritte Bildschirm erscheint nach erfolgreicher Initialisierung des Analysators. Dieser Bildschirm zeigt die eingestellte Messfrequenz sowie eine Aufforderung, den Encoder-Knopf zu drücken, um die Messung zu starten.

Bei der ersten Aktivierung ist die Betriebsfrequenz 0. Später wird die aktuelle Frequenz gespeichert.

Die Frequenz kann durch Drehen des Encoder-Knopfes geändert werden.

Die normale Drehung ändert den Frequenzwert um +- 10 kHz.

Drehen bei gleichzeitigem Drücken des Knopfes verändert den Frequenzwert um +- 1 MHz (notwendig für einen schnellen Wechsel der Arbeitsfrequenz).

Viel bequemer ist es natürlich, die Frequenz über die Tastatur einzugeben.

Aber diesen Prozess umzusetzen ist schon eine „Hausaufgabe“ für Sie 

Der vierte Bildschirm zeigt das fertige Messergebnis an.

In diesem Fall sehen wir den Wert der Betriebsfrequenz, SWR, Z, R, X, Rückflussdämpfung und Rho (Größe des Reflexionskoeffizienten).

Dies ist jedoch keine vollständige Liste von Parametern, die erhalten und auf dem Bildschirm angezeigt werden können.

Nachfolgend finden Sie eine Liste von Befehlen und Parametern, die der ZERO II zurückgeben kann:

ZERO.getFwVersion();

ZERO.getMajorVersion();

ZERO.getMinorVersion();

ZERO.getHwRevision();

ZERO.getSerialNumber ();

ZERO.getR();

ZERO.getRp();

ZERO.getX();

ZERO.getXp();

ZERO.getXp();

ZERO.getRL();

ZERO.getZ();

NULL. getPhase ();

ZERO.getRho();

ZERO.getZ0();

Außerdem kann der Befehl ZERO.setZ0(double Z0) den Systemimpedanzwert setzen.

Hinweise zu den verwendeten Komponenten:

• Arduino UNO: Amazonas oder Aliexpress
• LCD-I2C-Anzeige: Amazonas oder Aliexpress
• Drehcodierer: Amazonas oder Aliexpress

Die Probleme, die bei der Umsetzung dieses Projekts auftreten können.

Ein fehlgeschlagener Versuch, eine Skizze zu erstellen.

Überprüfen Sie, ob Sie alle erforderlichen Bibliotheken hinzugefügt haben. Überprüfen Sie die korrekte Auswahl des Arduino-Modelltyps und der seriellen Portnummer in den IDE-Einstellungen.

Nach dem Laden der Skizze erscheint nichts auf dem LCD-Bildschirm.

Auf der Rückseite des Bildschirms befindet sich ein Abstimmwiderstand, der den Kontrast des Bildschirms anpasst. Der Kontrast erfordert möglicherweise eine Anpassung.

Je nach Typ des verwendeten LCD-Bildschirm-Controllers kann die I2C-Adresse abweichen. Überprüfen Sie den Adresswert beim Bildschirmhersteller. In der Regel ist der Basiswert 0x27 Die Adresse steht in dieser Zeile:

LiquidCrystal_I2C lcd (0x27, 20, 4);

Wenn sich der Encoder dreht, ändert sich der Wert der Arbeitsfrequenz nicht / falsch.

Je nach Hersteller kann der Encoder zwei Typen und zwei Möglichkeiten zum Lesen der Drehrichtung haben.

Versuchen Sie, die letzten beiden Parameter hier zu ändern (0 oder 1):

encMinim enc(CLK, DT, SW, 1, 0);

Der Name der Bibliothek weist direkt darauf hin, dass der Datenaustausch des Analysators und des Arduino über das UART-Protokoll erfolgt. Der ZERO II hat auch andere Benutzerschnittstellen.

Wir planen, auch eine Bibliothek für das I2C-Protokoll zu entwickeln.

Im Gegensatz zum AA-30.ZERO (der ein Textformat von Befehlen hat), hat der ZERO II Analysator alle Befehle und Daten im Bitformat.

Das Datenformat des Analysators und weitere technische Details finden Sie unter dieses Handbuch und Beispiele für STM32.

Alle Ihre Fragen sind willkommen. Sie finden uns immer unter: support@rigexpert.com , https://www.facebook.com/RigExpertUkraineLtd