Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Generator wzorcowy GPS SYNC2

bobeer 10 Gru 2018 00:00 1818 5
  • Generator wzorcowy GPS SYNC2

    Poniższy projekt jest ulepszoną wersją prezentowanego przeze mnie jakiś czas temu generatora wzorcowego synchronizowanego z odbiornikiem GPS. W związku z tym opis będzie krótszy, wspomnę tylko o różnicach oraz nowych funkcjonalnościach urządzenia.
    Przed dalszą lekturą warto zapoznać się z protoplastą. GPS SYNC1

    W drugiej wersji generatora zrezygnowałem z powielacza na ICS502 zastępując go zaawansowanym PLL – SI5351, które umożliwia generowanie sygnałów od 2.5kHz do 200MHz.

    Po rozpoznaniu dołączonego modułu z SI5351 program uruchamia dodatkowy wiersz konfiguracji syntezera, w przeciwnym razie obsługa jego funkcjonalności nie będzie wyświetlana na ekranie terminala.
    Klawiszami M,N wybiera się zapisane w pamięci procesora najpopularniejsze częstotliwości odniesienia. Sygnały generowane z niskim Jitterem (w trybie INT) sygnalizowane są jasnoniebieskim kolorem wyświetlanej częstotliwości. Kolor czerwony oznacza błąd (pll unlock). Kolor fioletowy zapala się w momencie wybrania częstotliwości z tą samą wartością dzielnika MSN, co podłącza obydwa kanały pod wspólny pll umożliwiając wzajemne stałe przesunięcie fazowe regulowane klawiszami U,I. Klawisze J,K zmieniają wyjściowy dzielnik częstotliwości kanałów od 1-128 (potęga 2).

    Urządzenie zostało podzielone na 3 płytki w tym dwie wylądowały w ekranowanej obudowie a jedna zawiera zasilacz oraz bufory wyjściowe sygnałów zegarowych.
    Moduł generatora jest odseparowany od procesora – pierwotnie tylko on miał być ekranowany, ale wyszło nieco inaczej ;)

    Na panelu znalazł się wyświetlacz oled na którym można odczytać aktualny czas lokalny, dokładność wzorca, poziom sygnału z gps, tryb strojenia oraz stan połączenia BT. Moduł BT jest instalowany na płytce zasilacza. Mimo zaprojektowania płytki zasilacza w prototypie pozostała jednak płytka uniwersalna :) .

    Program sterujący oprócz obsługi nowych peryferiów, doczekał się wielu poprawek oraz dodatkowych funkcji, ze względu na użycie procesora z 2x większą ilością pamięci programu.
    Pojawiła się namiastka regulatora PID w celu dokładniejszego ustalenia zadanej temperatury.
    Teraz analogowa regulacja jest wspomagana cyfrowym doregulowaniem wartości zadanej.
    Dodany został 2kB bootloader umożliwiający bezprzewodową wymianę programu procesora .
    W przypadku uszkodzenia pamięci programu, loader automatycznie przechodzi w tryb oczekiwania na poprawny obraz. Tryb ten zostanie uruchomiony również w przypadku niepoprawnego napięcia zasilania procesora podczas startu <4.5V lub >6V.





    W związku z nieco skomplikowaną obliczeniowo obsługą syntezerów (gdyby realizować zadawanie numeryczne generowanych częstotliwości). Wzorce są wprogramowane na stałe w pamięci procesora (do odczytania z pliku FREQ_PLAN.inc). Niestety nie wszystkie są precyzyjne. Np częstotliwość 32.768kHz jest odchylona o kilka Hz (ograniczenia architektury chipa SI).
    Dostępna jest jednak dowolna zmiana dzielników każdego toru pll oraz regulacja fazy sygnałów.
    W pewnych przedziałach częstotliwości regulacja przesunięcia fazy pokrywa cały zakres 360 stopni. Oprócz wyjść z syntezera (na złączach sma) są dostępne standardowo poziomy logiczne z procesora buforowane tylko bramkami HC. Możliwa jest zmiana polaryzacji i długości impulsu 1pps (16 kroków 0.5us – 15.5us , oraz 50ns ) lub ustawienie tego wyjścia w sygnał 0.5Hz 50% zmiany tego parametru dokonuje się klawiszami E,R. Sygnał dzielony procesorem standardowo jest regulowany klawiszami 7,8 (większość aktywnych klawiszy jest opisana w stopce terminala)

    Podobnie jak w wersji pierwszej zapisywane są dobowe wartości precyzji wzorca i termostatu, zgubione impulsy z odbiornika GPS oraz ilość odbieranych sygnałów 'satelitarnych' . Dodatkowo w trybie DGB można wybrać log do eeprom, lub tylko do pamięci ram, można też skasować flagi i liczniki błędów, przejść do ładowania nowego firmware. Dodana została reinicjalizacja modułu BT który wymaga przełączenia bitrate na 115200 z pierwotnego 9600.

    Na panelu tylnym urządzenia znajdują się od lewej strony licząc następujące gniazda:

    1. 1pps local OUT (lokalny sygnał 0.5Hz lub impuls 1pps)
    2. 153Hz – 10MHz AVR sygnał z procesora (dzielnik 8bit + prescaler)
    3. 20MHz – buforowany sygnał generatora 20MHz
    4. PLL OUT1
    5. PLL OUT2
    6. GPS IN sygnał złożony gps mojego pomysłu (power + nmea + 1pps composite).
    7. POWER IN (9-12V) 300mA

    Zdjęcia prezentują generator z wyświetlaczem oled. Można zaobserwować jego degradację po okresie około 1 roku ciągłego świecenia.
    Udostępniam też całość źródeł programu procesora (asm pod atmel studio 4).
    Jest tam opis przygotowania obrazu do wgrania bootloaderem oraz program hex2bin z opisem parametrów, kilka przykładowych obrazów starszych wersji wsadu.


    Generator wzorcowy GPS SYNC2 Generator wzorcowy GPS SYNC2 Generator wzorcowy GPS SYNC2 Generator wzorcowy GPS SYNC2 Generator wzorcowy GPS SYNC2
    Generator wzorcowy GPS SYNC2


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • #2 10 Gru 2018 12:26
    Tommy82
    Poziom 39  

    A jak by dodać przesuwanie wyświetlania albo i zmianę miejsca na wyświetlaczu?

  • #3 10 Gru 2018 20:49
    bobeer
    Poziom 28  

    Oczywiście można by się bawić w latające napisy etc, ale nie o to chodzi w takim sprzęcie. Po prostu nie należy używać tanich chińskich oledów do takich zastoswań.

  • #4 10 Gru 2018 20:52
    arturavs
    Poziom 39  

    Mam pytanie z innej beczki. Skąd Kolega takie fajne obudowy " zadobył"?

  • #6 10 Gru 2018 20:59
    arturavs
    Poziom 39  

    Z tego co widzę są u "piekarza" w przystępnej cenie.

    Dzięki.