Контроллер с LCD дисплеем для транзисторного УМ на MEGA2560

[D0ITC]

Контроллер для транзисторного усилителя можности на Arduino MEGA2560 от US2IT и UT0IS/D0ISM
Описание:

Скрытый текст

Проект открытый, возможно будут некоторые изменения. И еще, мы никогда не эксплуатировали и не делали достаточно мощных транзисторных усилителей мощности, у нас нет импортных трансиверов. Проверить готовый блок с усилителем мощности нам негде. Ситуация в регионе сами знаете какая. Я постараюсь сделать ознакомительное видео в ближайшем будущем, сейчас немного анонсирую некоторые возможности, дабы исключить часть вопросов. Устройство управляется четырьмя кнопками. Каждая кнопка имеет по две функции, при загрузке есть сброс настроек по умолчанию. Кнопки могут работать с бипером, эта функция отключается. Все текущие настройки хранятся во внутренней Flash памяти и каждый раз сохраняются перед отключением питания (переход в BYPASS). Информация отображается на дисплее и разбита на функциональные окна - выходная мощность, состояние BYPASS/POWER ON, КСВ, входная мощность, окно режима переключения диапазонов Manual/Yaesu/Icom/Auto, отображение тока, напряжения и температуры.

Блок управления имеет защиты:
- по превышению тока
- по нижнему порогу напряжения питания
- по верхнему порогу напряжения питания
- по температуре
- по превышению КСВ
- по превышению входной мощности

Ток, напряжение, температура и КСВ контролируются непрерывно. В окне входной мощности отображается текущая авария красным шрифтом. В аварийной ситуации блок управления переводит усилитель в режим BYPASS и принудительно отключает передачу усилителя. При этом экран моргает красной рамкой и звуковой сигнализацией. По каждой аварии имеется свой звуковой код и частота сигнализации. Входная мощность отображается в двух масштабах - 30 и 120Вт. В режиме POWER ON масштаб 30Вт, в BYPASS 120Вт. Это позволяет использовать блок управления и усилитель в режиме BYPASS, например работая трансивером полной мощностью через усилитель. При этом можно контролировать мощность с трансивера и КСВ на выходе усилителя мощности. При включенном питании масштаб 30Вт выбран из условия, что этой мощности достаточно для раскачки любого транзистоного усилителя мощности. Лишнюю мощность можно погасить на входных аттенюаторах, блоком предусмотрено включение двух аттенюаторов по 3дБ каждый, т.е. суммарно 6дБ. Это даст ослабление в 4 раза по мощности и при масштабе 30Вт получим 7.5Вт на входе усилителя мощности. Аттенюаторы подключаются нажатием кнопки по кольцу - ATT OFF, ATT -3dB, ATT -6dB, ATT AUTO. В авто режиме блок управления "следит" за входной мощностью и в случае его превышения автоматически подключает аттенюатор -3dB. Контроль мощности как входной, так и выходной осуществляется по градусникам. Для входной мощности имеется 30 кубиков, т.е. 1Вт на 1 кубик. Для выходной мощности есть 50 кубиков градусника, т.е. 20Вт на 1 кубик. Для измерительных данных или для настройки усилителя есть возможность отображения мощности в цифровой форме над шкалой выходной мощности. Это функция отключаема и может сохраняться при загрузке.
В блок управления встроена функция высокочастотного вокса (VOX). Причем работать VOX может по двум каналам одновременно - наличие аналогового сигнала с датчика прямой волны входной мощности и наличие частоты на счетном входе платы Ардуино (цифровой VOX). В автоматическом определении рабочего диапазона работает только цифровой VOX. Реализован режим автоматического определения диапазона по ВЧ сигналу. Входящая частота после платы формирователя-делителя поступает на вход Ардуино, где происходит цифровая фильтрация полученного сигнала и подключение нужного ФНЧ с задержкой на передачу, если текущий диапазон не совпадает с новым.
Вот такие основные функции реализованы в этом блоке управления.

Прошивка от 09.03.18. Описание изменений в постах 40 и 41.
Прошивка от 12.03.18. Описание. п.48
Прошивка от 15.03.18 Описание пост 60
PA_control_unit_prot ection_AUTO_menu_v2_ 1.rar


схема от 09.03.18.

Комментарий модератора

1. UN7RX:
2. Прошу всех учесть - это авторская тема, в ней запрещены какие либо отклонения содержимого от названия темы, кроме тех что вносят сами авторы, любые претензии к авторам в любой форме, флуд и прочее. Нарушения будут строго наказываться.

[D0ITC]

Да там любые пойдут, в том числе и биполярные. Только Т4 нужно применить такой чтобы выдерживал применённый кулер. DS18B20 это датчик температуры, а ACS712 датчик тока.

[R4DM]

Ну вот теперь можно заказывать комплектующие у " рисовых братьев " . Пока пришлют, глядишь законченная конструкция нарисуется.

[eu2av]

Да там любой можно применить, я пока с него применяю только часть деталей чтобы получить уровень входного сигнала для имитации. Вот схема в GIF

Не плохой приборчик получился! Подскажите, можно ли как то изменить таблицу входных d3,d2,d1,d0 ? Есть желание попробовать, но не хотелось бы переделывать существующую плату для управления дпф/фнч.

[D0ITC]

eu2av, скажите как вам нужно и я попробую изменить.
UN7RX, та библиотека которую вы указали для HX8357, мы этот проект делали под него же. Так что должен по-идее работать.

[UN7RX]

US2IT, а какой Вы приобретали дисплей? И размер? По моей ссылке в предыдущем посту, не такой? Кстати, не рискованно управлять ФНЧ УМ по определению частоты? А почему, например не по CI-V протоколу с того же ICOM-а?

[D0ITC]

UN7RX, брал вот такой дисплей

[eu2av]

eu2av, скажите как вам нужно и я попробую изменить.
UN7RX, та библиотека которую вы указали для HX8357, мы этот проект делали под него же. Так что должен по-идее работать.

Спасибо за ответ! Буду вам очень благодарен, если можно поправить под мой код

[Integral]

Внесу немного разъяснений по разработанному блоку. Идея сделать подобное устройство у меня была давно. Аналогичных устройств в интернете крайне мало. Есть проект для транзисторного РА RA3YBW на четырехстрочнике, попадался проект канадского радиолюбителя, но там сплошная коммерция и дорого.
Наличие платформы Ардуино и желание научиться программированию подстегнуло нас с Александром к созданию данного устройства. Все что сделано - это результат наших работ практически с нуля за два месяца. Мы не программисты, но сильное желание и наличие Ардуино хороший двигатель прогресса. Проект открытый, возможно будут некоторые изменения. И еще, мы никогда не эксплуатировали и не делали достаточно мощных транзисторных усилителей мощности, у нас нет импортных трансиверов. Проверить готовый блок с усилителем мощности нам негде. Ситуация в регионе сами знаете какая. Я постараюсь сделать ознакомительное видео в ближайшем будущем, сейчас немного анонсирую некоторые возможности, дабы исключить часть вопросов. Устройство управляется четырьмя кнопками. Каждая кнопка имеет по две функции, при загрузке есть сброс настроек по умолчанию. Кнопки могут работать с бипером, эта функция отключается. Все текущие настройки хранятся во внутренней Flash памяти и каждый раз сохраняются перед отключением питания (переход в BYPASS). Информация отображается на дисплее и разбита на функциональные окна - выходная мощность, состояние BYPASS/POWER ON, КСВ, входная мощность, окно режима переключения диапазонов Manual/Yaesu/Icom/Auto, отображение тока, напряжения и температуры.

Блок управления имеет защиты:
- по превышению тока
- по нижнему порогу напряжения питания
- по верхнему порогу напряжения питания
- по температуре
- по превышению КСВ
- по превышению входной мощности

Ток, напряжение, температура и КСВ контролируются непрерывно. В окне входной мощности отображается текущая авария красным шрифтом. В аварийной ситуации блок управления переводит усилитель в режим BYPASS и принудительно отключает передачу усилителя. При этом экран моргает красной рамкой и звуковой сигнализацией. По каждой аварии имеется свой звуковой код и частота сигнализации. Входная мощность отображается в двух масштабах - 30 и 120Вт. В режиме POWER ON масштаб 30Вт, в BYPASS 120Вт. Это позволяет использовать блок управления и усилитель в режиме BYPASS, например работая трансивером полной мощностью через усилитель. При этом можно контролировать мощность с трансивера и КСВ на выходе усилителя мощности. При включенном питании масштаб 30Вт выбран из условия, что этой мощности достаточно для раскачки любого транзистоного усилителя мощности. Лишнюю мощность можно погасить на входных аттенюаторах, блоком предусмотрено включение двух аттенюаторов по 3дБ каждый, т.е. суммарно 6дБ. Это даст ослабление в 4 раза по мощности и при масштабе 30Вт получим 7.5Вт на входе усилителя мощности. Аттенюаторы подключаются нажатием кнопки по кольцу - ATT OFF, ATT -3dB, ATT -6dB, ATT AUTO. В авто режиме блок управления "следит" за входной мощностью и в случае его превышения автоматически подключает аттенюатор -3dB. Контроль мощности как входной, так и выходной осуществляется по градусникам. Для входной мощности имеется 30 кубиков, т.е. 1Вт на 1 кубик. Для выходной мощности есть 50 кубиков градусника, т.е. 20Вт на 1 кубик. Для измерительных данных или для настройки усилителя есть возможность отображения мощности в цифровой форме над шкалой выходной мощности. Это функция отключаема и может сохраняться при загрузке.
В блок управления встроена функция высокочастотного вокса (VOX). Причем работать VOX может по двум каналам одновременно - наличие аналогового сигнала с датчика прямой волны входной мощности и наличие частоты на счетном входе платы Ардуино (цифровой VOX). В автоматическом определении рабочего диапазона работает только цифровой VOX. Реализован режим автоматического определения диапазона по ВЧ сигналу. Входящая частота после платы формирователя-делителя поступает на вход Ардуино, где происходит цифровая фильтрация полученного сигнала и подключение нужного ФНЧ с задержкой на передачу, если текущий диапазон не совпадает с новым.
Вот такие основные функции реализованы в этом блоке управления.

А почему, например не по CI-V протоколу с того же ICOM-а?

Роберт, есть возможность управлять выходными ФНЧ по сигналу 0-8В с трансивера Icom, достаточно поставить перед платой Ардуино делитель напряжения 1/2, тогда мы получим сигнал 0-4В и подать его на вход АЦП. На схеме эти резисторы показаны. Что касается дисплея, HX8357 нужен без тача. По Вашей ссылке там индикатор с тачскрином.

Добавлено через 16 минут(ы):

если можно поправить под мой код

Ваш код можно легко поправить самим, посмотрите на сигналы пинов D0-D3. Александр тут расписал комментарии так, что и школьник поймет.

[eu2av]

Спасибо очень благодарен вам! Все понятно, буду ждать комплектующих побывать собирать.
Еще вопрос, подскажите измерение шкалы так же можно изменить, увеличить предел измерения?

[ialexs]

Сергей, рано или поздно,вам зададут вопрос по дисплею , просто информация из другого проекта:

В основе интерфейса плата Ардуино Мега 2560 и TFT LCD 480*320 без тач-скрина . Описание платы Мега 2560 можно почитать пройдя по ссылке https://doc.arduino.ua/ru/hardware/Mega2560. Именно такая плата у меня.
В процессе повторения интерфейса читателями Блога было выявлено, что ТФТ экраны могут быть инверсными по цветопередаче. Проблемы как-бы и нет, все решается парой строчек в организации класса дисплея. Единственное неудобство для меня - выкладывать две прошивки, под разные экраны. Кроме того, пришлось купить и второй экран. Теперь у меня и прямой , и инверсный экраны....
О моем экземпляре "прямого" экрана можно почитать по ссылке https://arduino.ua/prod1129-cvetnoi-...duino-mega-due . К слову сказать, с библиотекой TFT HX_8357 плата 2560 заметно шустрее работает с ТФТ и по скорости отрисовки экрана на равных с платой Due и этим-же экраном.