Mein Red Pitaya als Standalone: DiscoRedTRX

Präsentation zum Thema: "Mein Red Pitaya als Standalone: DiscoRedTRX"—  Präsentation transkript:

1 Mein Red Pitaya als Standalone: DiscoRedTRX
Werdegang eines Projektes von Pavel Demin und Wolfgang Kiefer (DH1AKF) 05/2016 – 06/2017 Gliederung: 1. Hardware- Übersicht 2. Die Bedienoberfläche 3. Die Software- Struktur 4. Erweiterungen/ Ausblick

2 1. Hardware- Übersicht Ausgangspunkt : der funktionierende Versuchsaufbau mit Red Pitaya und der Mikrocontroller- Baugruppe STM32F7Disco Die STM- Baugruppe dient mit ihrem Touch- Screen als Benutzerschnittstelle. Im Prinzip werden außer den E/A- Schaltern keine Bedienknöpfe mehr benötigt.

3 In ein pultförmiges Gehäuse sollten eingebaut werden:
der Red Pitaya - eine Endstufe ca. 10 Watt (Klaus Nathan Elektronik) - Sende- Empfangsumschaltung - Stockton- Koppler zur Messung des SWR

4 So sieht der DiscoRedTRX jetzt aus. Links das Schaltnetzteil

5 Das Unterteil des Gehäuses besteht aus doppelt kaschiertem Cevausit (Leiterplattenmaterial)

6 Blick ins Innere, noch nicht vollständig

7 Erste funktionsfähige Aufbau- Etappe
, Erste funktionsfähige Aufbau- Etappe

8 Modifikation der Eingangskanäle:
Je ein Trafo 1:9 Direkter Anschluss an die AD- Wandler unter Umgehung der als Impedanzwandler geschalteten Operationsverstärker Verbesserung der Rauschzahl von 46 dB auf dB

9 Sende- Empfangsumschaltung, Abschwächer
Der Abschwächer kann sowohl beim Senden als auch bei Empfang genutzt werden.

10 Sende- Empfangsumschaltung und digital einstellbarer Abschwächer mit PE4306 (0 bis -31 dB, Schrittweite 1 dB) von SV1AFN

11 Schaltbild Stockton- Koppler
- Aufgebaut im „ugly style“, also möglichst freitragend

12 Der Stockton- Koppler dient zur Messung des SWR und der Sendeleistung

13 Aktueller Zustand, mit Audio- Codec (unten links)
Er vermindert die Zeitverzögerung, welche durch die digitale Signalverarbeitung entsteht.

14 Display (Touchscreen)
Hardware- Struktur DiscoRedTRX Mic Phone Audio- Codec Display (Touchscreen) Antenne Red Pitaya Abschwächer Pos. E Controller STM32F7 S/E- Umschaltung Abschwächer Pos. S Stockton-Koppler Endstufe 10 W

15 (2016, jetzt als Diagnostic Kit 308 €)
Zum Vergleich: HamLab als Fertiggerät - 999€ (10W) bzw. 1699€ (100W) HamLab ist allerdings kein Stand- alone- Gerät sondern benötigt einen PC. Der IC7300 (Icom) kostet derzeit 1280€, (er ist im Funktionsumfang natürlich nicht vergleichbar mit dem DiscoRedTRX.)

16

17 2. Die Bedienoberfläche - Hauptmenü -

18 Bedienoberfläche: Frequenzeingabe numerisch

19 Bedienoberfläche: Frequenzeingabe mit simuliertem Rollrad

20 Bedienoberfläche: Frequenzeingabe vom Speicher

21 Bedienoberfläche: Grundeinstellungen

22 CW Keyer und Morse- Speicher

23 Morse- Tastatur a/b (mit Unterstützung von Jo, DL3ARM)

24 3. Struktur der Software- Komponenten DiscoRedTRX
Red Pitaya Bemerkungen/ Autor Sprache(n) Betriebssystem Debian Linux 8.6 Linux xilinx Entwicklungswerkzeuge Compiler gcc Red Pitaya SDK (Xilinx) Verilog, TCL FPGA Programm Pavel Demin WDSP Library Warren Pratt NR0V C John Melton G0ORX C konvertiert nach Linux Anwenderprogramm C (ca. 650 Programmzeilen) STM32F7Disco UB_Library Uwe Becker C (grundlegende Routinen) Anwenderprogramm Wolfgang Kiefer C (ca Programmzeilen)

25 Links zu den benutzten Programmen und Bibliotheken:
DiscoRedTRX: Embedded SDR transceiver: WDSP: UB Library for STM32F746:

26 Daten- und Signalpfade DiscoRedTRX
Red Pitaya STM32F7Disco Board UART 115 k 2 Kernel Linux- prozessor FPGA Mikrocontroller 32 Bit 200 MHz 480 * 272 Pixel A/D + D/A Touchscreen I²S 48 kBit/s I²C 8 mW HF Sende- Empfangs-umschaltung Audio- Codec Abschwächer A/D D/A Hörer/ NF- Ausgang Antenne PA W Mike Daten- und Signalpfade DiscoRedTRX

27 Blick in die Software- Schnittstellen Red Pitaya <> STM32F7 <> PE4306

28 3. Erweiterungen/ Ausblick Endstufe (1
3. Erweiterungen/ Ausblick Endstufe (1. Versuch) – aus modifiziertem China- Bausatz Der Röhrchentrafo brachte nicht die gewünschte Leistung /Bandbreite

29 Fertig aufgebaut, verworfen: 300 W PA
Mit BLF368, 28 V Versuch

30 Aktueller Zustand der 300 W PA, mit mehreren Breitbandübertragern, - es fehlen noch die Tiefpassfilter (Leitungstransformatoren = TLT)

31 Poti 220k Kompressionsgrad
Mikrofon + NF- Kompressor SMV5 (ELV) Poti 220k Kompressionsgrad

32 Erste Vorarbeiten am PiHPSDR, Empfang ist ok.

33 Red Pitaya – technische Daten (Auszug)
- A/D- Wandler LTC , dual 14-bit 125 Msps D/A- Wandler DAC1401D125, dual 14-bit 125 Msps FPGA: ZYNC7010 (Xilinx) 2- Kern CPU Cortex A MHz Takt 512 MB RAM- Speicher verarbeitet Micro SD Karten bis 32 MB - 28k Logikzellen Leistungsaufnahme 0,9A /5V Eingangswiderstand ohne Modifikation : 1MOhm / 10 pF

34 Weitere Vorhaben: - Spektrum- Anzeige (Wasserfall) - Decodierung von Morsezeichen - Digi- Modes implementieren, JT65, JT9 - Pi-HPSDR mit dem Red Pitaya, Raspberry Pi3B und 100W PA - Automatik- Tuner mit PSoC5LP - und vor allem: weitere Mitstreiter gewinnen ! Danke für die Aufmerksamkeit! Zum Nachlesen: Hier ist die Präsentation zu finden: (3,1 MB)