Главная страница -> Спецтехника -> Спецприемники -> Сверхбыстрый сканер на 78-80 МГц| Здравствуйте Гость ( Вход | Регистрация ) | Выслать повторно письмо для активации |
 |
 Спецприемники -> Сверхбыстрый сканер на 78-80 МГцЦель этого проекта заключается в создании простого сканера на 78-80 МГц.
В этой полосе частот можно найти полицию, пожарную бригаду, службу спасения и коммерческих пользователей. Этот сканер использует DDS, чтобы сканировать всю полосу частот. Поскольку я использую DDS, данный ресивер может переходить с одной частоты на другую в течение микросекунд. Вот почему он сверхбыстрый. Этот ресивер имеет цифровой регулятор громкости и цифровое управление. Для повышения чувствительности данного ресивера, я добавил антенный пред усилитель.  Пред история Я хотел получить сканер, который будет принимать на частотах от 78 до 80 МГц. Не трудно построить приемник для фиксированной частоты. Единственное, что вам нужно, это кварцевый генератор для требуемой частоты. Большинство старых сканеров используют кварцы для каждой приемной частоты. Сканер просто включал и выключал желаемые кварцы, чтобы выбрать частоту приема. Одним из недостатков является то, что вам нужно больше кварцев, и вы должны знать, кварц какой частоты вы должны использовать. После того, как вы его вы построили, не можете просто изменить частоту. Следующее поколение сканеров использует PLL (фазовую автоподстройку частоты). Синтезатор управляет VCO и зафиксирует его на нужную частоту. Синтезатор может управлять VCO в широком диапазоне частот, с очень хорошей стабильностью. Недостатком является то, что для PLL нужно время, чтобы зафиксировать на частоту. Блок-схема  Давайте посмотрим блок-схему. RF- сигнал поступает в антенну и усиливается пред усилителем. После усилителя, идёт первый смеситель. Этот смеситель также соединен с кварцевым генератором. В моем случае я использую кварц на 45.18125MHz. Я хочу получать RF- сигнал на частоте 79.6625MHz. Первый смеситель смешивает RF 45.18125MHz, а также двойную частоту 90.3625MHz. Выход из этого смесителя будет иметь частоту 90.3625-79.6625 = 10.7 МГц. Теперь вы можете удивиться, почему я выбираю 45MHz кварц и использую обертон второго порядка (90 МГц) в смесителе? Причина проста: этот кварц от старого радио. Вы можете использовать другой кварц, например, на 68MHz. Если я буду использовать кристалл на 68.9625MHz, выход из смесителя будет с частотой 79.6625-68.9625 = 10.7 МГц- так же, как раньше. Выход из смесителя может иметь и другую частоту, но давайте оставаться на 10.7MHz. На выходе первого смесителя сидит полоса пропускания фильтра. Этот фильтр пропускает частоты в 2 - 3 МГц, и 9 - 11MHz, остальные будут ослаблены. Сигнал (10.7 МГц в данном примере) будет проходить. В этом примере я буду программировать DDS на 10.245MHz. Фильтр нижних частот очищает сигнал и обрезает обертоны и глюки. Сигнал 10.245MHz подаётся на второй смеситель и выходная частота будет 10,7 - 10,245 = 455 кГц. Резкий 455 кГц керамический фильтр пропустит сигнал, и он, наконец, входит в FM – демодулятор, который выделяет звук из сигнала. Что бы случилось, если DDS не был установлен на 10.245MHz? Вернёмся к схеме, DDS был настроен на частоту от 9MHz до 11MHz. Поскольку DDS- частота может варьироваться от 9 до 11MHz и ПЧ 455 кГц, вход в смеситель 2 может варьироваться от 9 + 0,455 = 9.455MHz до 11 0,455 = 11.455MHz. Если вычесть постоянную Xtal частоту с входа в смеситель 2, можно вычислить частоту входной РЧ. Максимальная частота приема = 90.3625-9.455 = 80.907MHz; Минимальная частота= 90.3625-11.455 = 78.907MHz; Если мы изменим частоту DDS с 9 - 11MHz мы сможем получить от 78,9 до 80,9 МГц. Хорошая вещь в DDS то, что он может быть запрограммирован с разрешением 0.011Hz, и может прыгать между частотами в течение микросекунд. Поскольку частота DDS легко программируется, вы должны найти точный кварц для смесителя 1, чтобы сохранить частоту DDS 9- 11MHz. Давайте посмотрим на два оставшихся блока, звуковой усилитель и А/D блок. Аудио усилитель является простым, он работает на динамик. Перед усилителем, я поставил цифровую схему управления громкостью. Уровень звука может быть запрограммирован с центрального процессора. Когда нет радиосигнала, регулятор установлен на беззвучный режим работы, когда есть радиосигнал, звук доходит до желаемого уровня. Всё это действует очень быстро с помощью аудио коммутатора. Это приводит нас к A/D блоку. Чтобы узнать, есть ли радиосигнал или нет, я использую 12 битную А/ D схему. Функция сканирования Процессор начинает выводит DDS на частоту. Когда частота устанавливается, процессор сообщает A/D о изменении RSSI. Если сигнала от процессора нет, цифровой регулятор громкости поставит аудио на минимальном уровне. Спикер будет молчать. Если уровень RSSI будет указывать на RF-сигнал, центральный процессор скажет цифровому регулятору громкости, чтобы увеличить громкость, пока желаемый уровень и звук не будет установлен в динамике. Процессор будет ждать, пока RSSI укажет на отсутствие ВЧ-сигнала, а затем процессор переключится на следующую частоту и порядок начнётся сначала. Дополнительные опции В основной конструкции этого устройства запрограммировано 5 каналов. Частоты сканирования запрограммированы в EEPROM схемы. Их конфигурация может быть легко изменена. Вы устанавливаете EEPROM при программировании РIC. Я объясню это позже. Так же объясню, какие значения вы должны записать в EEPROM. Для более опытных самодельщиков могу посоветовать добавить ЖК-дисплей и какую-то кнопку на панели. На дисплее можно отображать частоту, уровень RSSI и уровень звука. Надо, конечно, иметь некоторые навыки программирования. Кроме того, можно использовать RS232 для связи с компьютером и контролировать весь приемник с него. Аппаратное обеспечение В блок-схеме вы можете найти много участков в качестве смесителя, FM-модулятора, RSSI блоков и много других. Для этого проекта я выбрал микросхему, которая называется MC13135 или MC13136. Её не трудно найти. Теперь соберу все части воедино в схему. Пред усилитель.   Предусилитель основан двух затворном FET- транзисторе. Я использую BF990A, но вы также можете использовать BF991 или BF981. Этот усилитель имеет фильтр. Один на входе и один на выходе. Напряжение у затвора 2 настаивает усиление предусилителя. Я поставил напряжение 4.5В, которое даст высокий коэффициент усиления. Выход 1 соединен с L1 и C1. L1 и C1 настроены на 80 МГц. Чтобы соответствовать импедансу антенны, подключите антенну к точке на катушке L1. Это даст мне лучшую селективность. Вы можете экспериментировать с краем, лучшим для селективности. Исток также подключен к LC цепи, L2 и C2. Самый простой способ настроить этот предусилитель- просто отрегулировать С1 и С2 для лучших RSSI и аудио сигналов. Ток через 100 омный резистор должен быть около 8- 15мА. Хороший совет для вас-оградить предусилитель металлической коробкой и просверлить отверстия для регулировки C1 и C2. Будьте осторожны, не допускайте статического электричества, полевой транзистор является очень чувствительным и может быть легко повреждён им. Кварцевый генератор  Индуктивность L1 и резистор 1к гарантирует, что кристалл колеблется в 3 гармонике. В моем случае это 45.18125MHz. В смесителе у вас будет много частотных продуктов. Одна хорошая вещь данной микросхемы является то, что OSC-буферы на PIN3. Вы можете подключить осциллограф или частотомер на этот вывод и убедитесь, что вы получили хорошие колебания. Полосовой фильтр   Чаще всего вы найдете 10,7 МГц керамический фильтр на выводе 18,19 и 20 (см. технические описания). Керамический фильтр слишком острый, чтобы использовать его в этой конструкции. Мне нужен был 2- 3 МГц широко полосный фильтр, так что я просто должен был построить его с пассивных компонентов. Сигнал от первого смесителя выходит на выводе 20 и входит в фильтр. 10p перестраиваемый конденсатор (С3) используется для лучшей производительности. Выход этого фильтра заблокирован по DC через конденсатор 10nF, резистор на 390Ом используется чтобы увеличить импеданс. Справа вы можете увидеть частотные характеристики этого фильтра. Частота пропускания от 9 до 11MHz. Переменный конденсатор установлен на 8,5 пФ. Этот фильтр не трудно настроить. Вы можете его настроить во время сканирования. Самый сильный ВЧ-сигнал будет проходить этот фильтр, даже если он не настроен правильно. Что я сделал, чтобы установить частоту приема таким образом, что сигнал на втором смесителе будет в конечном итоге в середине этого полосового фильтра?! Как мы рассчитали выше, на входе второго смесителя частота будет варьироваться от 9.455MHz до 11.455MHz и центр будет 10.455MHz, поэтому DDS должен быть установлен на 10 МГц. Частота приема будет 90.3625-10 = 80.3625MHz. Я не смог найти станцию там, таким образом, что я сделал, чтобы построить простой VCO?! Я запитал VCO со звукового сигнала, и положил кусок проволоки на выход. Настроил этот VCO генератор на 80.3625MHz, слушая звук приемника, а затем я просто измерил напряжение RSSI с помощью вольтметра и настроил полосовой фильтр для лучшей производительности и звука RSSI. VCO очень удобно использовать при настройке предусилителя. Просто сделайте, как указано выше и настройте конденсатор в предусилителе для лучшего уровня RSSI и звука. DDS схема с 9 пассивными полосовыми фильтрами. Схему DDS я использую на AD9835. Выход из DDS должен быть отфильтрован еще потому, что DDS-ЦАП вводит дополнительные шумы, которые приходят из трех источников: интермодуляционные шумы из-за нелинейности в ЦАП; шумы на частоте тактового генератора, и шумы питания. Фильтр для него собрать просто. Я выбрал стандартные значения компонентов. Резисторы выбраны в соответствии с сопротивлением DDS. Выходная частота от этого фильтра будет составлять от 9 до 11MHz, как я упомянул ранее.   A/D схема Вы можете использовать любой конвертер А / D. Я нашел микросхему под названием AD1286. Это 12 битный A / D конвертер с 8 выводами. На нём есть Ref контакт для опорного напряжения. Я использую простой делитель напряжения с конденсатором, чтобы установить напряжение Ref на 2,5В. Win+ просто подключен к выходу RSSI на RF-чипе. RSSI от MC13136 может варьироваться от 0,4 В до 1,2 В (см. технические описания). Вы можете изменить делитель напряжения так, что напряжение Ref будет 1.2V, это даст вам полную 12bit гамму RSSI.  Давайте посмотрим на регулятор громкости и усилитель. Мне нравиться цифровая техника, поэтому я сделал регулятор именно таким. Кнопка 1 увеличить громкость, а кнопка 2 уменьшает. Эта схема имеет 64 уровня громкости. Основной ЦП (PIC16F84 в моем случае) регулирует громкость. Усилитель мощности собран на микросхеме LM386, которая выводит очень хороший звук в колонки.   Как запрограммировать PIC16F84 для разной частоты Очень трудно сделать программное обеспечение, которое подходит всем! Я сделал программное обеспечение для PIC16F84, в котором можно задать свою собственную частоту сканирования. Я сделал программу сканирования, которая сканирует 5 каналов и где можно перепрограммировать частотный канал самостоятельно. Каналы запрограммированы в EEPROM. Все, что вам нужно сделать, это решить, частоту, которую вы хотите, и вычислить правильные значения DDS. Я объясню в деталях, как вы вычислить это. При программировании PIC микросхемы, вы можете установить EEPROM вручную. Чаще всего EEPROM не используется, но в этом случае мы будем. DDS нужно 4 байта (32bit) для установки частоты. PIC имеет 64 байт EEPROM. Картинка показывает, как программировать EEPROM. Для каждого канала (частоты сканирования) нужно 4 байта. Если вы посмотрите на адрес от 2 до 5 (желтая область) вы найдете 4 байт для канала 0. Следующие 4 байта для канала 1 (зеленая зона) и так далее. Пример: я измерил сигнал RSSI 900mV при хорошем RF- приёме. Я хочу, чтобы squelsh открылась, когда уровень RSSI равен 700mV. Поскольку напряжение A/D 2.5V и 12 бит (4096 уровней), я могу рассчитать, что 700mV представляют в шестнадцатеричном виде. (4096/2500) * 700 = 1146 => 047A Hex. Так что я запрограммировать адрес от 0 до 04 Hex и адрес от 1 к 7а Hex. Если значение A / D выше 047A Hex контроль громкости откроется и представит аудио.  Как рассчитать частоту для DDS Допустим, я хочу получить 79.6625MHz. Я знаю, что первый смеситель смешивает 90.3625MHz. Частота выхода будет 90.3625-79.6625 = 10.7 МГц. Частота DDS должна для этого быть 10,7 - 0,455 = 10.245MHz. Теперь мы знаем частоту! DDS использует 50MHz резонатор в качестве эталона, отношение 2 частот: 10,245 / 50 = 0.2049 Разрешение DDS- 232, и если мы мультиплицируем это с отношением у нас будет: 232 * 0,2049 = 880038799 => 34 75 53 8e Hex. Адрес 2 должен содержать: 34 Hex Адрес 3 должен содержать: 75 Hex Адрес 4 должен содержать: 53 Hex Адрес 5 должен содержать: 8e Hex Канал 0 теперь будет настроен на прием 79.6625MHz. Строительство и испытания Чтобы проверить устройство, следует отсоединить Win + на A/D от RSSI. Подключите Win + на A/D до +5 В. Это будет обманывать процессор, и он будет думать, что радио – сигнал есть, процессор сканировать не будет. Аудио также будет представлено в динамике как выбранное. Теперь вы можете исследовать pin3 чтобы убедиться, что резонатор работает, также можете исследовать PIN6 чтобы убедиться, что DDS работает на правильной частоте. Поскольку пред усилитель немного сложнее настроить, рекомендую вам сначала протестировать прибор без пред усилителя. Просто подключите антенну непосредственно к схеме. Чтобы проверить аудиосистему можно отключить цифровой регулятор громкости от схемы радио и подключить его к какому-то другому источнику звука, чтобы убедиться, что он усиливает звук. Помните, что если Win + не подключен к +5 В, процессор может подумать у вас нет сигнала, а затем он выключит звук и сохранит сканирование DDS. |
Новые книги
Статистика
Группы:
Сейчас на сайте
Всего: 698
Гостей: 690
Анонимных: 1
Пользователей: 7
Зарегистрированные:Portal-X