Портативный анализатор спектра диапазона 2.4 ГГц. Часть 1. Железо

Miguel A. Vallejo

После посещения некоторых web страниц, на которых рассказывалось об анализаторе спектра ISM диапазона 2.4 ГГц на основе модуля CYWM6935, я попытался создать собственный анализатор, но с некоторыми улучшениями. В тех проектах, что я нашел в сети, использовалась связь с компьютером, либо через параллельный порт, либо через последовательный. Я же хотел сделать анализатор портативным, и решил использовать микроконтроллер и графический ЖК дисплей.

У меня было несколько старых телефонов Nokia, так что я мог использовать пластиковый корпус и встроенный LCD для своего портативного анализатора, но… Сделал ли я так? Давайте посмотрим:

Микроконтроллер: Я выбрал ATMega8 с напряжением питания 3.3 В, поскольку и ЖК модуль, и CYWM6935 питаются напряжением 3.3 В. ATMega8 прекрасно справляется с поставленной задачей, работая даже на низких, внутренних тактовых частотах. Я выбрал частоту 4 МГц, используя внутренний генератор.

ЖКИ: ЖК индикатор взят от сотового телефона Nokia 3410. В нем используется контроллер PCD8544, работать с которым очень легко. Можно найти множество примеров программ для работы с этим контроллером.

Аккумулятор: Эти телефоны использую LiIon или NiMh аккумуляторы, но с технической точки зрения оба типа эквивалентны. Их диапазон напряжений от 4.2 до 3.6 В. Моей первой идеей было использовать стабилизатор на 3.3 В, но я не нашел ни одного подходящего, и просто включил диод 1N4004, между аккумулятором и схемой. После этого, за счет падения 0.6 В на диоде, диапазон напряжений питания снизился до 3.6 … 3.0 В. Поскольку указанные для ЖКИ и модуля CYWM6935 напряжения питания должны находиться в пределах от 2.7 до 3.6 В, все будет работать нормально.

Портативный анализатор спектра диапазона 2.4 ГГц

Макет

Собрав макет для тестирования модуля и проверки программ микроконтроллера, я столкнулся с первой проблемой. Я нашел в Интернете, что ЖК дисплеи Nokia 3410 и Nokia 3310 использует один и тот же контроллер PCD8544, и, следовательно, могут управляться одной и той же программой. И да и нет. Набор инструкций у обоих ЖКИ, действительно, одинаковый, но форматы экранов разные. Дисплей от Nokia 3310 имеет разрешение 84 × 48 точек, а от Nokia 3410 – 96 × 65 точек, так что подпрограммы управления дисплеем должны быть переписаны с учетом другого формата.

После исправления подпрограмм, вы будете ожидать, что ЖК дисплей заработает, не так ли? Снова нет. Дисплей от Nokia 3410 имеет видимое разрешение 96 × 65 точек, но реальное разрешение внутри контроллера ЖКИ – 102 × 72 точки, и это вам придется учитывать при написании программы.

Nokia 3410 LCD
Слева: LCD модуль от Nokia 3410 управляемый подпрограммами для Nokia 3310 Справа: LCD модуль от Nokia 3410 управляемый исправленными подпрограммами, учитывающими реальное разрешение

Вторая проблема была связана с модулем CYWM6935, для которого очень важно строго соблюсти временные соотношения сигналов и выполнить корректную инициализацию. Когда же, наконец, я все сделал правильно, и анализатолр спектра заработал, я увидел на экране сигнал от беспроводной камеры, работавшей на частоте 2468 МГц.

Прототип показывает сигнал беспроводной камеры на частоте 2468 МГц

Прототип показывает сигнал беспроводной камеры на частоте 2468 МГц

После множества экспериментов, я нашел несколько способов отображения спектров на дисплее. Один для отображения быстрых цифровых сигналов (таких как WiFi, Bluetooth, и т.п.), один для отображения аналоговых сигналов (беспроводные камеры, беспроводные телефоны и т.п.) и один для отображения среднего по всему диапазону значения. Для удобного переключения между этими режимами мне понадобилась пара кнопок. И, поскольку устройство работает от аккумуляторов, не лишним был бы вольтметр, показывающий их напряжение на экране. С помощью АЦП микроконтроллера сделать это было несложно. Окончательная схема для анализатора спектра диапазона 2.4 ГГц была готова:

Принципиальная схема портативного анализатора спектра диапазона 2.4 ГГц

Принципиальная схема портативного анализатора спектра диапазона 2.4 ГГц

Монтаж анализатора

В копусе Nokia 3410 много свободного места для монтажа компонентов, но с одним существенным ограничением: высота печатной платы с компонентами не может быть больше 3.3 мм. Это высота оригинальной печатной платы телефона. При использовании SMD компонентов эта проблема решается легко.

Портативный анализатор спектра диапазона 2.4 ГГц

 

Чтобы плата с деталями вписалась по высоте в 3.3. мм, пришлось вырезать в плате отверстия под DIP корпус микроконтроллера ATMega8 и под две кнопки. Сделав отверстия, сделаны, я склеил вместе плату с пластиковым корпусом ЖКИ, а затем припаял проводами узкие контакты дисплея к контактам платы.

Портативный анализатор спектра диапазона 2.4 ГГц

Модуль CYWM6935 выше, чем 3.3 мм, но его можно разместить на месте телефонной антенны, если предварительно отрезать от модуля передающую антенну. Все равно, использоваться она не будет.

Модуль CYWM6935   Портативный анализатор спектра диапазона 2.4 ГГц

Разместив все части анализатора, я соединил их тонким монтажным проводом. Вот окончательный вариант. Не слишком красивый, но полностью функциональный:

Портативный анализатор спектра диапазона 2.4 ГГц

Осталось завернуть шесть винтов, и анализатор готов.

Окончание читайте здесь

ea4eoz.ure.es

Перевод: [IMG]/i/Image/wand.gif[/IMG] по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Handheld 2.4 GHz Spectrum Analyzer. Part 1

Изготовление плат и монтаж компонентов для вашего проекта от $2. Получи купон на скидку: JLCNY

ADMV8420 - настраиваемый полосовой СВЧ фильтр от Analog Devices
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Подскажите ,если кто-то собирал 'этот приборчик, как он в работе ,есть ли какие нюансы при сборке,можно ли применить вместо модуля CYWM6935, модуль IDWARF-168 со встроенным контроллером ATmega168(вроде он аналог CYWM6935). Хотелось бы узнать побольше информации о нем.! Если кто собирал поделитесь впечатлением?:)
  • Неужели даже ни кто и не собирал приборчик. Дело в том ,что я прошил ATMega8 ,дисплей не 3410,а прикрутил 3310. Запустил на отладочной получил картинку как у автора,только на строку уже и короче,кнопки режимы отрабатывают,а модуля супрессора ,такого нет. Заказал аналог,а он с уже встроенным контроллером 168 мегой, прошивку перекомпеллировал под 168 мегу,пока не прошил ,попросту в наличие сейчас ее нет,поэтому и хотел узнать стоит замарачиваться собирать или как?
  • Жаль ,что нет повторивших его,сегодня прошил 168 мегу ,перекомпелированной прошивкой ,внутренний кварц установил на 8мгц при прошивки фузов,воткнул в отладочную на место 8 атмеги ,все сраслось,дисплей пошустрее стал показывать..Теперь осталось модуль с гуном на 2.4 ггц забрать,дело за этим осталось и железо под 168 мегу собрать ,если все срастется ,то устройство получится не больше индикатолра 3410 от нокиа. ,короче со спичечный коробок!:) P.S. Все жду с надеждой ,кто нибудь да откликнется!
  • Привет.Тоже пробую собрать данный девайс но не имел дело с атмегами.Не подскажешь,киким Компилятором преобразовывал файл написанный на C+ в hex?Можешь скинуть HEX для анализатора?Заранее спасибо .
  • Во второй части статьи указано, что использовался компилятор AVR-GCC (WinAVR)? в нем компилируете и получаете файл для прошивки микроконтроллера. Ну, либо вам помогут и предложат готовый файл...
  • Спасибо за ответ.
  • К сожалению отдельный модуль не достал ,а достал аналог.С аналогом пока не разобрался . Сейчас есть вот такой приборчик -анализатор спектра, кого заинтересует --вот ссылка на него. [url]http://electronix.ru/redirect.php?http://vrtp.ru/index.php?showtopic=18816&st=690[/url]
  • Собрал данный анализатор 2.4 ГГц на монтажной плате,без вч модуля...Работает.Теперь нужен вч модуль.
  • На данный момент ,тоже самое,работает на отладочной ,но нет самого глаза прибора!(самого модуля,есть аналог навороченный,нет мозгов его прикрутить!!) . Надо обязательно собрать данный девайс, тем более у меня есть с чем сравнивать.. Вот аналог вч модуля .Может кто ,что присоветует?
  • подскажи а без модуля вч какая рабочая частота. мне бы надо не более 20кгц. и скинь пожалуйста прошивку если можно с исходником. можно в почту. vskitovich @yandex.ru а то что то не по глазам видно. искал в инете не нашел. хотелось бы тоже такой прибор но для других целей. тем более у тебя он работает хоть и без одного блока. заранее благодарен.
Полный вариант обсуждения »