To drugi, wykonany przeze mnie sterownik syntezy częstotliwości tym razem dla układu scalonego firmy PHILIPS TSA6057. Różni się on od poprzednio prezentowanego zbudowanego z użyciem układu SAA1057 (można go znaleźć na tej stronie) kilkoma parametrami, takimi jak: krok syntezy, prąd pętli PLL i moim zdaniem najważniejszym - zakresem częstotliwości pracy od 30 do 150 MHz. Koszt całego sterownika jest porównywalny do poprzedniego. Różni je tylko cena samego układu syntezy.

Opis działania

Sercem sterownika jest mikrokontroler z rodziny AVR - AT90S4433. Program został napisany w języku Bascom AVR. Konstrukcja sterownika podobna do poprzedniej wersji i nie wymaga dodatkowego opisu. Zdecydowanie większa część sprzętowa sterownika jak i jego program zostają bardzo podobne, o ile nie takie same jak poprzednik, taki też był cel budowy drugiego sterownika. Uzyskaliśmy coś w rodzaju uniwersalnego modułu sterowania z możliwością wyboru układu wykonawczego.
Schemat sterownika układu TSA6057 pokazano na rysunku 1.

Rysunek 1. Schemat sterownika układu syntetyzera TSA6057

Jak poprzednio, Portc.2 służy do sterowania podświetleniem. Celowo nie narysowałem tego na schemacie. Cześć LCD ma podświetlanie zrealizowane z użyciem diod LED, część używa do tego celu folii elektroluminescencyjnej. Kwestię sposobu sterowania podświetleniem pozostawiam otwartą. Wyjście mikrokontrolera przyjmuje stan niski, gdy podświetlenie powinno być załączone. Wyjścia bistabilne i monostabilne służą do sterowania załączaniem np. końcówki mocy nadajnika lub innym dołączonym urządzeniem.

Opis interfejsu TSA6057

Aplikację układu TSA6057 wykonałem według schematu z dokumentacji PDF pochodzącej ze strony internetowej producenta. Mikrokontroler komunikuje się z układem TSA6057 poprzez 2-przewodowy interfejs I²C. Wykorzystywane są 3 polecenia języka kompilatora języka Bascom AVR: I2Cstart, I2Cwbyte i I2Cstop. Nastawy dla układu syntezy przesyłane są zgodnie z opisem zawartym w dokumentacji producenta. Układ wykonany ze sprawdzonych elementów działa niezawodnie, natychmiast po włączeniu, bez dodatkowego uruchamiania.

Obsługa programu

Po zmontowaniu całości konieczne jest wprowadzenie i zapamiętanie nastaw SAA1057 w wewnętrznej pamięci EEPROM mikrokontrolera. Do tego celu używane są komórki EEPROM znajdujące się pod adresami 1 do 3. Są to pojedyncze bajty, w których należy zapisać ustawienia układu syntezy (konfiguracja i częstotliwość). Żądane wartości można zapisać przy pomocy programatora, można również po pierwszym uruchomieniu skorzystać z funkcji FORMAT w Menu ustalającej domyślne nastawy syntezy. Po załączeniu pojawia się komunikat – powitanie, a następnie mikrokontroler przechodzi do sprawdzenia ustawień sprzed wyłączenia zasilania i wysyła do układu TSA6057 informacje o tych ustawieniach. W ten sposób przywracane są poprzednio dokonane nastawy. Po tych ustawieniach sterownik wyświetla tylko częstotliwość generowaną przez układ a przyciskom S1...S5 przyporządkowano następujące funkcje
-  [S1]   wejście do menu,
-  [S2]   zmiana stanu wyjścia bistabilnego (wyprowadzenie portc.0),
-  [S3]   zmiana stanu wyjścia monostabilnego (wyprowadzenie portc.1),
-  [S4]   skrót do menu zmian częstotliwości,
-  [S5]   załączenie na 10 sekund podświetlania LCD (sterowanie poprzez wyprowadzenie 2 portu C).
Menu główne umożliwia wybór następujących funkcji:
-  SETUP, w którym możemy zmienić wszystkie ustawienia konfiguracji TSA6057:
    -  kroku syntezy (10 kHz i 25 kHz),
    -  prądu pętli PLL (5 uA i 500 uA),
    -  konfiguracji wyjścia BAND SWITCH OUTPUT (SINK CURRENT i FLOATING).
-  FREQUENCY umożliwiającej zmianę częstotliwości generowanej przez układ (ta funkcja dostępna jest również po załączeniu zasilania lub wyjściu z menu głównego).
-  FORMAT - służy do powrotu do ustawień "fabrycznych" w przypadku kiedy stracimy orientację w ustawieniach jakich dokonaliśmy (można również użyć po zaprogramowaniu procesora, gdy w EEPROM są zapisane same logiczne jedynki. Wyjście każdego poziomu menu następuje po wciśnięciu klawisz [S5]. Opuszczenie tego poziomu menu odbywa się po wyborze jednej z nich. Aby zmienić częstotliwość należy użyć opcji FREQUENCY dostępnej z poziomu „zerowego” po naciśnięciu przycisku [S4] lub po wejściu do menu głównego. Teraz przyciskami [S1] i [S2] możemy zmieniać częstotliwość w górę i w dół. Sterownik wysyła nową nastawę do TSA6057 dopiero po potwierdzeniu przez naciśnięcie [S3] lub wyjściu do menu głównego (klawisz [S5]). Celowo nie są wysyłane nowe ustawienia częstotliwości po każdej jej zmianie w górę lub dół, aby uniknąć ciągłego przestrajania i tym samym zakłócania pracy innych urządzeń nadawczo - odbiorczych. Jak poprzednio - nie ma także ograniczenia pasma częstotliwości. W związku z tym sterownik będzie przestrajał układ syntezy w całym zakresie pracy układu TSA6057, czyli od 30 do 150 MHz.

Fotografia 1. Wygląd zmontowanego modelu sterownika

Budowa modelu

W dokumentacji sterownika nie ma wzoru płytki drukowanej. Jej projekt w tym zakresie częstotliwości raczej nie powinien sprawić większych trudności przeciętnemu elektronikowi - amatorowi. Do prób używałem płytki uniwersalnej, z otworami i polami lutowniczymi. Jako generatora VCO użyłem, najzwyklejszej głowicy radiowej. Pewną pomocą może się okazać zamieszczone zdjęcia sterownika (fotografia 1).

Michał Wojtków
m.wojtkow@easy-soft.net.pl