Projekt AD8307 mW-Powermeter mit LED-Anzeige

Hallo,

ich habe ein neues Projekt angefangen ein AD8307 mW-Powermeter mit LED-Anzeige.

Es basiert auf zwei Teilen:
a) der 4 stelligen LED Anzeige, sie erhält ihre Anzeigedaten seriell mit 9600Baud 8/N/1.
b) dem AD8307 mW-Powermeter, es beinhaltet einige Optionen.

Technische Daten
# 0,1dB Auflösung über den Einsatz einer 2,5V Referenzspannungsquelle
# Messbereich +10dBm bis ca. -80dBm
# die Linearität bis 100MHz über die Frequenzänderungen liegt der log. Messfehler bei +-0,3dB, sonst +-1dB
# Kalibrierung bei 0dBm und -40dBm mit einem 0dBm Normal
# Messung und Darstellung über zwei AVR µC, atTiny85 und atTiny2313

Aufbau
i) ein optionales Eingangsdämpfungsglied, z.B -10dB.
ii) ein optionalen Diodenbegrenzer - nur in Verbindung mit i), der Eingangssignale am AD8307 ab ca. +12dBm begrenzt.
iii) das AD8307 PM wird komplett in SMD aufgebaut, das ist dem Platzangebot geschuldet.

Die Basisgröße der beiden Platinen beträgt: 59mm x 40,6mm.

Die AVR µC T2313 LED-Anzeige habe ich schon seit 2011 fertig, sie hat nun ein neues Layout erhalten.
Das AD8307 mW-Powermeter mit AVR µC T85 habe ich mir die Tage neu ausgedacht und überlege, ob es noch keine Verbesserungen geben könnte.

Ihr seit alle herzlich eingeladen euch zu beteiligen und/ oder euch auch ein AD8307 mW-Powermeter mit LED-Anzeige aufzubauen. Ich werde nach Abschluss der Entwicklung wieder ein Bauprojekt im OV Gießen anregen.

Frage:
Gibt es Anregungen oder Verbesserungen ?

Hallo Wolfgang,

und danke für deinen Vorschlag, natürlich kenne und schätze ich Andreas, DL4JAL Entwicklungen und tausche mich auch mit ihm bei Bedarf aus.

Ein mW Meter mit LCD Anzeige habe ich im QRPForum auch vorgestellt [1] und will es nun etwas anders machen.

Ein SWR Messgerät mit Leistungsmesser (dBm), basierend auf zwei AD8307, ist auch fertiggestellt, [2].
Wir habe in 2013 im DOK F07 diskutiert, ob wir es beim Amateurfunktreffen Aufbauen wollen und es wurde als zu kompliziert / aufwändig eingestuft.
Das SWR Messgerät mit Leistungsmesser besteht aus drei Baugruppen:
dem Richtkoppler, den beiden AD8307 im Weissblechgehäuse und der µC Anzeige mit Atmel atMega32u4 (ehajo.de).
Beim Aufbau des Richtkoppler muss man sehr genau arbeiten, um ein entsprechend gutes Endergebnis zu erhalten.

Die LED Anzeige wird ja seriell angebunden und es ist eine Versuch auch für Menschen mit Sehschwäche noch ein brauchbare Anzeige zu erhalten. Man kann die Anzeige, bedingt durch die serielle Ansteuerung, noch austauschen, eine PC Anschließen oder...

Des weiteren soll meine Baugruppen leicht aufzubauen sein, klein in den Abmessungen - Pannelmeter -, minimale Kosten verursachen, nur die notwendigsten Bauteile erhalten und keine hohen Ansprüche an mechanische Fähigkeiten stellen.

Und Du weist ja, ich mache lieber alles selbst und halte damit alle Reche in meinen Händen.

Links:
[1] http://www.qrpforum.de/index.p…ad&postID=59993#post59993

Hallo Mitleser,

ich möchte eine mögliche Diskussion in Richtung AD8307 Eingangsbeschaltung lenken.

Und vielleicht habt ihr noch Vorschläge, speziell für einen Überlastungsschutz des AD8307 Eingangs.

Von meiner Seite aus steht noch offen die Eingangsbeschaltung von Günther Fromhagen, DK8OH des HF-Leistungsmessgerät als USB-Stick aus der AAtis Praxisheft 19 zu verwenden.

Mehr siehe Anlagen. Ich habe sie insofern geändert, so dass sich eine Eingangsdämpfung von ~20dB und eine bessere Anpassung ergibt.

Jörn, DK7JB hat die Eingangsbeschaltung von DK8OH bei seinem Leistungsmesser auch eingesetzt und beschreibt den Aufbau in seinem Script:
# http://www.bartelsos.de/dk7jb.php/leistungsmesser .

Hallo Mitleser,

die Platinen sind dank Dirk, DH4YM fertig - vielen Danke !
Und ich kann kommende Woche den ersten Prototype aufbauen und programmieren.

Der AD8307 Messkopf enthält viele SMD Bauteile, Standartgröße ist SMD 1206 und SOIC-8. Der AVR µC atTiny85 wird noch mit einem Bootloader versehen, so dass er auch in der Schaltung programmiert werden kann.

Das Schaltungsdesign basiert auf meine Bauteilbestände, so dass ich nicht immer Spezialbauteile irgendwo für viel Geld bestellen muss.

Ich berichte gerne über den Aufbau und die Funktion, wenn gewünscht.

Hallo Reiner,

das relativiert sich, wenn man das Datenblatt liest.

Bis 100MHz passt ein Abgleich mit einer Frequenz.

Hallo OM,

die 4 stellige 7 Segment im Multiplexing ist aufgebaut und funktioniert wie erwartet.

Zur Funktion
Bei der 4-fach LED Anzeige erfolgt die Ansteuerung seriell 9600
Baud im Datenformat 8-N-1 mit TTL Pegel: LOW-Pegel = 1, HIGH-Pegel = 0

Das Display wird von links nach rechts zyklisch beschrieben.

Der implementierte Kommandointerpreter versteht einige (Steuer-)Befehle
und stellt folgende Zeichen
0-9, a-z und A-Z, '.', ',', ' ', +, -, (, ), [, ]
auf der 7 Segmentanzeige dar.

Intern gibt es noch eine Methode für die Darstellung variablen Lauftext,
sie wird für die Anzeige des Copyright, Version und Baudrate genutzt.
Die Daten kommen aus dem Flash.

Befehle
! Display löschen
$ Cursor an den Anfang
# Cursor an das Ende

Die angehängten Bilder zeigen den Aufbau und ein PDF zu Dokumentation.

Hallo OM,

bei meinem Projekt geht es auch weiter und so langsam treffen noch benötigte Bauteile ein.

Hier seht ihr den Zwischenstand von heute.

Die 90° SMA-Buchse für das HF Signal ist noch nicht eingelötet und es fehlt noch der AVR µC atTiny85 mit 1-Wire Bootloader.
Den atTiny85 muss ich erst extern mit der Bootloader Firmware beschreiben, bevor ich ihn einlöten kann.

Danach lässt sich das AD8307 Messprogramm immer wieder über einen USB-RS232 Seriell Wandler einspielen.

KEY1 und KEY2 sind zwei Taster oder ein Taster und Jumper, die nach dem Booten eine Kalibrierung bei 0dBm und -40dBm ermöglichen.
Wie das genau sein wird, habe ich noch nicht festgelegt.
Im normalen Messbetrieb hat KEY1, KEY2 bis jetzt keine Funktion.

Vielleicht fällt euch noch ein.

Über TXD wird die externe LED-Anzeige, angesteuert. Diese seht ihr im vorherigen Beitrag.

Hallo OM,

hier ein kurzer Zwischenbericht:
die Programmierung beider AVR µC Steuerungen ist abgeschlossen, so dass ich heute beide Baugruppen zusammen schalten und testen konnte.

Und wie es aussieht, seht ihr in den Bildern.

Ich speise ein -0,1dBm Signal über ein 10dB Dämpfungsglied in das extended mW Powermeter ein, so ergibt sich die Anzeige von -10,1dBm.

Beide Baugruppen lassen sich über einen USB-SERIAL-TTL Wandler mit 9600 Baud, 8-N-1 Konfigurieren.
Darüber hinaus lässt sich das extended mW Powermeter auch auf zwei definierten Leistungsbereiche abgleichen und diese Werte können im Eeprom gespeichert werden.

Für das extended mW Powermeter habe ich nun eine komplette serielle Konfiguration Implementiert; hier ist der aktuelle Befehlssatz.

Zitat

-- extended mW Powermeter
(c) 2014 by DC5PI, Uwe

-- command
? help

-- system config
#M[0,1]*; dis-/ enable display data
#E[0,1]*; dis-/ enable echo

-- AD8307 calibration
$P; print calibration
$X; reset calibration to default
$R; read calibration from eeprom
$W; write calibration to eeprom

++ info: write -0.1dBm like '-01' dBm
$H{number}; set high calibration to {number} dBm
$L{number}; set low calibration to {number} dBm

-- system setup
@F{number}; 10kHz frequency generator for {number} ms
@S{number}; set OSCCAL={number}
@P; print OSCCAL
@W; write OSCCAL to eeprom

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Für die 4-stellige LED Anzeige sieht der Befehlssatz wie folgt aus:

Zitat

-- LED Driver
(c) 2014 by DC5PI, Uwe

-- command
! home display
$ cursor to pos 0
[.|,] set LED DP
<{number};{string}; scroll {string} with {number} ms delay
? help

-- character
[0,..,9] digit '0' to '9'
[a,..,z] char 'a' to 'z'
[A,..,Z] char 'A' to 'Z'
[ ,+,-,(,),|,_] special character

-- system config
@E[0,1]*; en-/ disable echo
@F{number}; 10kHz frequency generator for {number} ms
@S{number}; set OSCCAL={number}
@P; print OSCCAL
@W; write OSCCAL to EEprom

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