Workshop DRA818V VHF-TRX

Einladung zum Bauprojekt VHF-Modul TRX ( Stand: 19 Juni 2015)
In diesem Seminar am Samstag, den 20.6.2015 ab 14 Uhr wollen wir das VHF Modul DRA818V vorstellen. Mit diesem Modul kann ein kompletter FM Transceiver für ca. 20 Euro aufgebaut werden. In der Basisvariante ist um das Modul nur noch eine NF-Stufe und ein Oberwellenfilter nötig. Die Frequenzen und alle weiteren Einstellungen erfolgen über die USB-Schnittstelle von einem Rechner. Neugierig geworden ?

Übersicht dieser Seite:
Blockschaltbild und Schaltplan und Stromversorgung
Bild von einem Aufbau
Meßwerte
Berechnungsprogramm für das Oberwellenfilter
Messung am Oberwellenfilter
Terminalprogramm unter Windows/Linux
Variante mit Mikrocontroller
Weitere Infos zur Beschaltung des DRA8181V
Zum Ablauf des Workshopes
Thema USB_TTL_Wandler
Download dieser Anleitung
Danksagung
Ort der Veranstaltung ist der Astropeiler Stockert

Blockschaltbild und Schaltplan

Für eine bessere Auflösung bitte auf das Bild klicken. Der Tiefpaßfilter ist nach KØOV -Keep it Clean
Der PINs des Bausteines sind auf der Unterseite nummeriert.

Als NF-Verstärker wurde  ein MC34119 benutzt. Dieses IC  arbeitet bereits ab 2 Volt. Nach Datenblatt beträgt die Ausgangsimpedanz  des DRA8181V an Pin 3  200 Ohm. Ggf. könnte ein hochohmiger Kopfhörer zum Hören ausreichend sein.

Minimierte Beschaltung:
Wer die  Sleep-Funktion nicht benötigt, kann Pin 6 direkt an UBat legen.  Leuchtdiode D1 und R3   dient zur Anzeige ob die Rauschsprerre geöffnet hat. Als Lastwiderstand am Antennenausgang zwei parallelgeschaltete Metallfilmwiderstände a‘ 100 Ohm verwenden. Oder ein SWR-Meter und eine Dummyload anschließen.

Stromversorgung:
Ubat kann aus drei 1.5 Volt Batteriezellen bestehen. Oder ein 5 Voltregler  wie 7805 mit 2 Dioden am Ausgang in Durchlaßrichtung. Dies ergibt dann ca. 4 Volt.  Beachten: Ist der DRA im Sleep-Modus, ist der Strom im Mikroamperebereich. Einstellbare Spannungsregler LM…. benötigen einen Mindestlaststrom am Ausgang, um einwandfrei zu arbeiten.

Meßwerte:
Der DRA benötigt ca. 60 mA im Empfangsbetrieb. Im Sendebetrieb steigt der Strom bei LOW ( 300 mW) auf 0.26A und bei High ( 1 Watt) 700 mA. Abhängig von der Batteriespannung.
Am NF-Ausgang ( PIN 3) wird bei einem Tonruf von einem sendenen Funkgerätes ca. 0.1Vs, also 70mVeff gemessen.
Am Mikroeingang wird ein Signal von ca. 200  mV_Spitze gemessen, bei üblicher Besprechung der verwendeten Elektret-Mikrophon Kapsel.  Bei Verwendung von einem dynamischen Mikro muß ggf. noch ein Vorverstärker ( siehe forum.funk-telegramm.de ) vorgeschaltet werden.
Die Oberwellenunterdrückung, gemessen mit einem Spektrumanalyzer beträgt ca. 40 dB. Das Oberwellenfilter ist in diesem Versuchsaufbau nicht abgeschirmt.

Die Empfindlichkeit ist zumindest bei unseren Exemplaren  eher gering.  Andere Om’s berichten von einer ausreichenden Empfindlichkeit. Nach Herstellerangaben -122dBm, dies entspricht S4-S5.  Soweit techn. möglich werden im Workshop  die Empfindlichkeit messen.

 

Bild von einem Aufbau:

Die Rx/TX-Leitungen vom DRA818V werden mit den RX/TX-Leitungen vom USB_TTL Wandler über „kreuz“ angeschlossen. Die gewünschten Parameter ( qrg, Volumen, Squelch, CTSS_Töne) werden über das Terminalprogramm in den DRA818 übertragen und sind dort gespeichert.

Berechnungsprogramm für das Oberwellenfilter

AADE FILTER DESIGN AND ANALYSIS V 4.5

Messung am Oberwellenfilter

Mit einem Netzwerkanalyzer wurde die Dämpfung des Oberwellenfilters gemessen. Bei der ersten Oberwelle bei 290 MHz hat das Filter eine Dämpfung von ca. 34 dB. Im Durchlaßbereich ( größer als 145 Mhz) ist die Dämpfung ca. 0 dB. Eine Abschirmung des Filters oder Bleche zwischen den Spulen würde die Filterwirkung sicherlich verbessern.

 

Ein weiterer Filtervorschlag von Horst DK2KA

 

 

 

 

 

Details zum DK2KA Filter siehe bitte:
DK2KA_Filter für 144 MHz.pdf

Terminalprogramme unter Windows
Vor der Programmierung des DRA muß ein USB-Seriell-Wandler installiert werden. Siehe dazu weiter unten „Thema USB_TTL_Wandler“

Das hier vorgestellte  Programm heißt HTERM.exe. Download unter: Terminal-Programm Das Programm muß noch entpackt werden. Andere Terminalprogramme sind sicherlich möglich.

 

Zunächst sind noch die Parametereinstellungen zu tätigen:

– Port:  hier COM37, der Wert wird vorher dem Gerätemanager entnommen. Siehe auch Thema USB_Wandler weiter unten. Falls der gewünschte Port nicht  erscheint, Button „R“ wie Refresh drücken.

– Baud: 9600, Data:8, Stop:1 und keine Parity

Wichtig: Bei „Send on enter“ CR-LF einstellen. Dann zum abschicken nur „Return“ auf der Tastatur betätigen, nicht den Button „ASEND“. drücken. Diese Parameter können in einer Config_Datei abgespeichert werden.
Vor dem abschicken des eigentlichen Befehles an den DRA ist im Terminal (links oben) zu Connecten.

Der Befehl für den DRA , eingegeben im Fenster Input control:
AT+DMOSETGROUP=0,145.4000,145.4000,0000,0,0000
stellt die qrg 145.400 Mhz, Kanalraster 12.5khZ, keine Rauschsperre und keine CTCSS-Funktion.

Bedeutung nach dem Gleichheitszeichen AT+DMOSSETGROUP=
Kanalraster, TX, RX-qrg, CTCSS-Frequenzen, Rauschsperre und CTCSS-Nummer
Also Antwort erscheint im Received Data Fenster: +DMOSETGROUP:0. Erscheint +DMOSETGROUP:1 liegt ein Fehler vor. Auf Großbuchstaben achten.

Mit AT+DMOSETVOLUME=2 wird die NF-Lautstärke eingestellt. Es sind Werte 2-8 möglich. Bei 8 ist maximale Lautstärke.

Der DRA behält die Daten, auch nach Abschaltung der Betriebsspannung.

Die vielfältigen Befehle zur Programmierung und die Anschlüsse zum Baustein können folgendem entnommen werden:
Übersicht&Befehle zum DRA818V als pdf

Terminalprogramm unter Linux

Die Einrichtung wird im Seminar erläutert

Variante mit Mikrocontroller

Kombiniert mit einem Mikrocontroller und einem Display sind natürlich umfangreichere Steuerungen und Anwendungen realisierbar. Auch diese werden vorgestellt.

Ein möglicher Aufbau:

Verbindung ATMEGA um DRA818V: Pin 3 vom ATMEGA zu PIN 16 RXD vom DRA8181V. Es ist keine Verbindung zum TXD vom DRA8181V erforderlich. Masse nicht vergessen.
Zur LCD_Anzeige:
Die Anschlüsse gelten für eine Standart-LCD-2*16 Anzeige.
Falls Beleuchtung gewünscht: Pin 15 über einen 47-100 Ohm Widerstand an +5 Volt und Pin 16 nach Masse legen.
Die Bedienung mittels den Tasten S1-S4 wird umfassend erläutert. Eine vorläufige Bedienungsanleitung siehe
anleitung_steuerung

Weitere Erläuterungen zur Software ist in Arbeit.

Mitgebrachte Controller ATMEGA88PA PU können während des Workshop mit der Bediensoftware „gebrannt“ werden. Daher ist für den Controller eine Fassung 28 DIL einzubauen.
Erhältlich bei: Reichelt ATMEGA88 PA_PU

Weitere Infos zur Beschaltung des DRA8181V

Im Internet gibt es bereits eine Fülle an Bauvorschlägen für den Aufbau.
Eine gute Übersichtsseite mit vielen weiteren Links ist:
– kh-gps.de/dra.htm
Dort gibt es in Abb.3 eine Minimalanordnung für einen Einkanal-Transceiver. Im Seminar wird via USB-TTl Wandler programmiert. In der Abb3. der Webseite ist ein µ-Controller dargestellt. In Abb.10 genannten Webseite ist ein Bauvorschlag für ein Tiefpassfilter.

– Ebenfalls sind im Funkamateur 2/15 auf der Seite 168
und cqdl 2/2015 Seite 20 Beiträge zum VHF_Modul erschienen.

– forum.funk-telegramm.de oder
– http://www.599.cz/image/201504111710_RF_VHF_FM2_w.png

– Vorschlag für einen Tonruf mit CD4060 und einem Keramikresonator 455 kHZ siehe: Tonruf 1750 HZ oder hier Tonruf_1750

Genau kommt 455 kHz/256=1777 Hz als Signal. Die Signalamplitue wurde auf 180 mVs mit dem Trimmer eingestellt.
Die Zahl 256 ist der Teilerfaktor an PIN 14 vom CD4060. Besser wäre ein Keramikschwinger mit 448 kHz, damit wären es genau 1750 Hz.
Eine Schwinger mit 450 KHz (1757 Hz)   siehe unter 450 khz Keramik Resonator

Zum Ablauf des Workshops
Also alle, die sich nur mal informieren und austauschen wollen oder konkrete Fragen zum Aufbau haben ist das Seminar zugeschnitten.
Mit einem Terminalprogramm wird das Modul dann auf die gewünschte qrg beschrieben. Die Art der Programmierung wird dann im Seminar umfassend erläutert. Das Ziel ist es, dass jeder Teilnehmer einen funktionsfähigen TRX zum Abschluß hat.
Insgesamt sind nur ein paar externe Bauteile erforderlich.
Als Vorverdrahtung an das VHF-Modul ist der Antenneanschluß ( Dummy-Load), die PTT-taste, Mikro und der Anschluß an den NF-Verstärker wünschenwert.
Bei Interesse bitte die erforderlichen Bauteile mitbringen. Wir bieten keine „fix und fertigen“ Bausätze an. Wenn auch ein wenig Material vorf Ort sein wird. Und es bleibt ja die ganze Nacht zum Basteln und Löten….
Auch schon fertige TRX dürfen gerne vorgestellt werden. Da sind wir mal ganz gespannt.

Das eigentliche VHF_Modul ist u.a. bei Funkamateur.de erhältlich.

Thema USB_TTL_Wandler

Unter Windows: Die Programmieranschlüsse ( RX und TX ) werden dann im Seminar mit einem USB_TTL Wandler verbunden. Benutzt wird von uns folgender Wandler: USB TTL Wandler
In diesem Wandler arbeitet de Chip PL-2303HX. Dieser arbeitet unter Windows bis Windows 7. Den passenden Treiber gibt es unter
http://prolificusa.com/portfolio/pl2303hx-rev-d-usb-to-serial-bridge-controller/
und der Download direkt unter
http://prolificusa.com/files/PL2303_Prolific_DriverInstaller_v1_10_0_20140925.zip

Sodann den Treiber installieren, den Wandler einstecken und im Gerätemanager bei den Anschlüssen (COM&LPT) den Prolific USB-to-Serial Port  COM37 ablesen.

Das hängt von eurem Rechener ab, der COM-Wert muß im Terminalprogramm dann eingetragen werden. Es muß aber kein eigener Rechner zum Workshop mitgebracht werden, um den DRA zu programmieren.
Der Chip PL2303HXD arbeitet auch unter Windows 8. Bei einem anderen Wandler ist die vorgehensweise sinngemäß.

Unter LINUX: Die Programmieranschlüsse ( RX und TX ) werden dann im Seminar mit einem USB_TTL Wandler verbunden. Benutzt wird von uns folgender Wandler: USB TTL Wandler

Eine ausführliche Anleitung für die Installation unter Linux siehe:
USB Wandler unter LINUX

Download dieser Anleitung:
seite_als_pdf_16juni2015

Noch nicht schön layoutet, kommt noch.

Danksagung:
Marc DO5MHC für das Zeichnen der Schaltpläne und Programmieren unter Linux
Programmierer F. für die Codierung des µ-Controlles und Beschaltung des LCD-Modules.
Horst DK2KA und Willie DK1AHW für den Aufbau und Messung der Oberwellenfilter.

 

Ort der Veranstaltung, im Rahmen des Fieldday 2015, ist der Astropeiler Stockert, 53092 Bad Münstereifel.
Anfahrtskizze siehe http://astropeiler.de/anfahrt
Aktuelles siehe dann http://z12.vfdb.org

Eine Anmeldung zur Planungs des Workshop wird gerne gesehen
koelner.fieldday@web.de

TESTWIESE: