Генератор переменной частоты представляет собой генератор, частота которого может быть настроена (т.е. изменена) в некотором диапазоне. Это необходимый компонент любого настраиваемого радиопередатчика или приемника, который работает по принципу супергетеродина и контролирует частоту, на которую настроено устройство.
В рамках данного проекта мы создадим такой генератор частоты для использования в домашнем оборудовании, таком как приемники прямого преобразования и супергетеродинные приемники или передатчики. Такое устройство может также использоваться как генератор тактовых сигналов.
Самодельный генератор частоты обладает следующими характеристиками и особенностями:
- Рабочий диапазон от 10 кГц до 120 МГц
- Шаг настройки: 1 Гц, 10 Гц, 1 кГц, 5 кГц, 10 кГц и 1 МГц
- Регулируемое смещение (+ или -) промежуточной частоты (ПЧ)
- Для использования в качестве местного генератора на самодельных супергетеродинных радиоприемниках или радиоприемниках с прямым преобразованием
- Для использования в качестве генератора переменной частоты для радиолюбителей
- Для использования в качестве простого тактового генератора для калибровки или генерации тактовых импульсов
- Может работать на основе Arduino Uno, Nano и Pro Mini
- Использует стандартный дисплей 128x64 I2C OLED SSD1306 и модуль Si5351
- Передача данных по I2C, всего 2 провода для подключения дисплея/Si5351 и Arduino
- Высокая стабильность и точность генерации частоты
- Просто, но очень эффективно и за небольшие деньги
Схема генератора частоты на Arduino следующая.
Текущая частота отображается на OLED-дисплее.
Код программы генератора частоты на Arduino следующий:
#include <Wire.h>
#include <Rotary.h>
#include <si5351.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
//------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define IF 0 //Введите частоту ПЧ, например: 455 = 455 кГц, 10700 = 10,7 МГц, 0 = прямое преобразование приемника или ВЧ-генератора, + добавит, а - вычитает смещение ПЧ
#define FREQ_INIT 7000000 //Введите начальную частоту при запуске, например: 7000000 = 7 МГц, 10000000 = 10 МГц, 840000 = 840 кГц
#define XT_CAL_F 33000 //Коэффициент калибровки Si5351, отрегулируйте, чтобы получить точно 10 МГц. Увеличение этого значения приведет к уменьшению частоты и наоборот
#define tunestep A0 //Измените контакт, используемый кнопкой энкодера, если хотите
//------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Rotary r = Rotary(2, 3);
Adafruit_SSD1306 display = Adafruit_SSD1306(128, 64, &Wire);
Si5351 si5351;
unsigned long freq = FREQ_INIT;
unsigned long freqold, fstep;
long interfreq = IF;
long cal = XT_CAL_F;
unsigned long long pll_freq = 90000000000ULL;
byte encoder = 1;
byte stp;
unsigned int period = 100;
unsigned long time_now = 0;
ISR(PCINT2_vect) {
char result = r.process();
if (result == DIR_CW) set_frequency(1);
else if (result == DIR_CCW) set_frequency(-1);
}
void set_frequency(short dir) {
if (encoder == 1) {
if (dir == 1) freq = freq + fstep;
if (freq >= 120000000) freq = 120000000;
if (dir == -1) freq = freq - fstep;
if (fstep == 1000000 && freq <= 1000000) freq = 1000000;
else if (freq < 10000) freq = 10000;
}
}
void setup() {
Wire.begin();
display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
display.clearDisplay();
display.setTextColor(WHITE);
display.display();
pinMode(2, INPUT_PULLUP);
pinMode(3, INPUT_PULLUP);
pinMode(tunestep, INPUT_PULLUP);
statup_text();
si5351.init(SI5351_CRYSTAL_LOAD_8PF, 0, cal);
si5351.output_enable(SI5351_CLK0, 1);
si5351.output_enable(SI5351_CLK1, 0);
si5351.output_enable(SI5351_CLK2, 0);
si5351.drive_strength(SI5351_CLK0, SI5351_DRIVE_2MA);
PCICR |= (1 << PCIE2);
PCMSK2 |= (1 << PCINT18) | (1 << PCINT19);
sei();
stp = 3;
setstep();
layout();
displayfreq();
}
void loop() {
if (freqold != freq) {
time_now = millis();
tunegen();
freqold = freq;
}
if (digitalRead(tunestep) == LOW) {
time_now = (millis() + 300);
setstep();
delay(300);
}
if ((time_now + period) > millis()) {
displayfreq();
layout();
}
}
void tunegen() {
si5351.set_freq_manual((freq + (interfreq * 1000ULL)) * 100ULL, pll_freq, SI5351_CLK0);
}
void displayfreq() {
unsigned int m = freq / 1000000;
unsigned int k = (freq % 1000000) / 1000;
unsigned int h = (freq % 1000) / 1;
display.clearDisplay();
display.setTextSize(2);
char buffer[15] = "";
if (m < 1) {
display.setCursor(41, 1); sprintf(buffer, "%003d.%003d", k, h);
}
else if (m < 100) {
display.setCursor(5, 1); sprintf(buffer, "%2d.%003d.%003d", m, k, h);
}
else if (m >= 100) {
unsigned int h = (freq % 1000) / 10;
display.setCursor(5, 1); sprintf(buffer, "%2d.%003d.%02d", m, k, h);
}
display.print(buffer);
}
void setstep() {
switch (stp) {
case 1:
stp = 2;
fstep = 1;
break;
case 2:
stp = 3;
fstep = 10;
break;
case 3:
stp = 4;
fstep = 1000;
break;
case 4:
stp = 5;
fstep = 5000;
break;
case 5:
stp = 6;
fstep = 10000;
break;
case 6:
stp = 1;
fstep = 1000000;
break;
}
}
void layout() {
display.setTextColor(WHITE);
display.drawLine(0, 20, 127, 20, WHITE);
display.drawLine(0, 43, 127, 43, WHITE);
display.drawLine(105, 24, 105, 39, WHITE);
display.setTextSize(2);
display.setCursor(2, 25);
display.print("TS:");
if (stp == 2) display.print("1Hz"); if (stp == 3) display.print("10Hz"); if (stp == 4) display.print("1k");
if (stp == 5) display.print("5k"); if (stp == 6) display.print("10k"); if (stp == 1) display.print("1M");
display.setCursor(2, 48);
display.print("IF:");
display.print(interfreq);
display.print("k");
display.setTextSize(1);
display.setCursor(110, 23);
if (freq < 1000000) display.print("kHz");
if (freq >= 1000000) display.print("MHz");
display.setCursor(110, 33);
if (interfreq == 0) display.print("VFO");
if (interfreq != 0) display.print("L O");
display.display();
}
void statup_text() {
display.setTextSize(1);
display.setCursor(4, 5);
display.print("Si5351");
display.setCursor(4, 20);
display.print("VFO / RF Generator");
display.setCursor(4, 35);
display.print("Version 1.0");
display.setCursor(4, 50);
display.print(">> JCR RADIO <<");
display.display();
delay(3000);
display.clearDisplay();
}
© digitrode.ru
