GPSDO YT, Oscillator i Disiplinuar 10Mhz Frekuenca e Referencës. Çmim i ulët. E saktë .: 3 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

*******************************************************************************

STOP STOP STOP STOP STOP STOP STOP STOP STOP STOP

Ky është një projekt i vjetëruar.

Në vend të kësaj kontrolloni versionin tim të ri të ekranit 2x16 LCD të disponueshëm këtu:

www.instructables.com/id/GPSDO-YT-10-Mhz-L…

Versionin e vjetër e lashë këtu për dokumentim.

*******************************************************************************

Pershendetje djema, Çfarë është një GPSDO? GPSDO do të thotë: oshilator GPS i disiplinuar. GPS për sistemin global të pozicionimit. Të gjithë satelitët GPS janë të pajisur me orë atomike të sinkronizuar. Moduli GPS merr këto sinjale nga disa satelitë. Dhe nga trekëndëzimi, ai e di vendndodhjen e tij. Por këtu, ajo që na intereson është pulsi për sekondë që gjendet në modul. Me këtë impuls të saktë (nga ora atomike), ne mund të bëjmë një oshilator shumë të saktë. Per cfare ? Për referencë, për kalibrimin e numëruesit të frekuencave ose thjesht për argëtim të kesh një në laboratorin e tij.

Ato janë shumë skematike në internet. Kam provuar disa. Disa janë të mira, një me një 2313 të vogël ishte 5 herc shumë i ngadalshëm. Por e imja është më e thjeshtë, e dobishme dhe e përshtatshme. Dhe unë po ju jap kodin hex. Ata nuk janë VCO dhe asnjë ndarës. Qarku me VCO janë duke bërë mirë. Por, duhet të ketë një sinjal pulsi prej 10khz ose më shumë në mënyrë të vazhdueshme. Nëse antena bie shumë e dobët, mungon pulsi ose nuk ka fare impuls, oshilatori (ocxo) po funksionon vetvetiu dhe VFC (Kontrolli i Frekuencës së Tensionit) nuk është më i saktë. Reagimi i VCO -së ka nevojë për frekuencë reference për të qëndruar. Nëse jo, ndryshon nga 1 në 2 Hertz! Gjithashtu, moduli më i lirë GPS nuk funksionon në këtë konfigurim. Ne duhet të kemi të paktën 10khz për të bërë një VCO. Provova me 1000 herc. Hendeku ishte shumë i madh. Frekuenca ndryshonte. Pra, me një neo-6m ublox ju nuk mund të bëni një gpsdo të shkëlqyeshme vco sepse frekuenca maksimale e daljes është 1000Hz. Duhet të blini një neo-7m ose sipër.

Kështu funksionon GPSDO YT im. Kontrolluesi gjeti rregullimin e mirë për çdo OCXO me vfc 0 në 5v. Nëse humbim sinjalin e mjekëve të përgjithshëm, frekuenca nuk lëviz fare. Kur sinjali rishfaqet, kontrolluesi merr vlerën e tij të fundit të njohur të mirë dhe vazhdon si më parë. Në shtrirje, me një oshilator reference. Ne nuk mund të themi kur sinjali humbi ose kur u kthye. Sinjali është i njëjtë.

Pas kalibrimit, mund të përdorni gpsdo pa antenë nëse dëshironi. Disa montime më vonë do të keni një zhvendosje shumë të vogël. Por…. sa me e madhe? Timeshtë koha për një shpjegim.

Këtu keni disa Matematikë… Matematikë e lehtë, më ndiqni me këtë është e lehtë. Deri më tani algoritmi ka 6 faza. Çdo fazë merr një mostër prej 1 deri në 1000 sekonda, gjeti rregullimin e mirë të pwm dhe shkoni në mostrat më të gjata për më shumë saktësi.

Saktësia = (((Numri i sekondës x 10E6) + 1)/numri i sekondës) - 10E6

Faza 1, 1 mostër e dytë për 10, 000, 000 numëron për saktësinë +- 1 Hz

mostra e fazës 2, 10 sekonda për 100, 000, 000 numërime për saktësinë +-0.1Hz

Mostra e fazës 3, 60 sekonda për 600, 000, 000 numërime për saktësinë +-0.01666 Hz

Faza 4, 200 sekonda Mostra për 2, 000, 000, 000 numëron për +-0.005 Hz saktësi

Mostra e fazës 5, 900 sekonda për 9, 000, 000, 000 numëron për saktësinë +-0.001111 Hz

Mostra e fazës 6, 1000 sekonda për 10 miliarda llogarit për +-0,001 Hz saktësi

Rasti më i keq. Kur marrim fazën 6. Ky numër mund të ndryshojë pak çdo 1000 sekonda ose jo. disa kohë do të jetë 10, 000, 000, 001 ose 9, 999, 999, 999 Pra, +ose - 0, 000, 000.001 variacion për vitet 1000. Tani duhet të dimë vlerën për 1 sekondë.

10Mhz = 1 sekondë

Për 1 sekondë = 10, 000, 000, 001 numërim/1000 = 10, 000, 000.001 Hz (rasti më i keq për 1 sekondë)

10, 000, 000.001 - 10, 000, 000 = 0.001 Hz/s më shpejt ose më ngadalë

0.001Hz X 60 X 60 X24 X365 = 31536 Hz/vjet

Pra mbani mend, 10Mhz është 1 sekondë, 31536Hz X 1 / 10E6 = 0, 0031536 sekondë / vit

Një metodë tjetër më e shpejtë për llogaritjen. një humbje për 10E9Mhz është 1/10E9 = 1E-10

1E-10 x 60x60x24x365 = 0, 0031536 e dyta/vit.

A është kjo mjaft e saktë për ju?

megjithatë, ju duhet të keni një OXCO të mirë. Preferoj daljen Double Oven 12v Sinus. Më e qëndrueshme, e qetë dhe e saktë. Por unë kam të njëjtin rezultat me 5V të thjeshtë. Për shembull, një stp 2187 ka një qëndrueshmëri të shkurtër (devijim allan) prej 2x10-12 = 0.000, 000, 000, 002 Hz të stabilitetit. Në të njëjtën kohë, kur pulsi GPS është i disponueshëm, Avr gjithmonë do të korrigjojë pwm (frekuencën). QK është gjithmonë duke numëruar … gjithmonë. Kjo do të thotë që në ekran nuk do të shihni datën dhe kohën. Kur uC po merr mostra 900, ky është i zënë për 900 sekonda. Duhet të numërojë të gjithë orën. Problemi është se uC po funksionon në 10Mhz. Çdo orë duhet të numërohet. Po llogaritet vetë. Nëse mungon vetëm një orë, mostra nuk do të jetë e mirë dhe rregullimi i pwm nuk do të jetë i duhuri. Nuk mund ta rifreskoj ekranin çdo sekondë.

Kur fillon kampionimi. UC filloni të numëroni timer0. Çdo orë 256 gjeneron një ndërprerje. Regjistri X rritet. kur është e plotë regjistri Y shtohet dhe X rivendoset në 0 e kështu me radhë. Në fund, në pulsin e tij të fundit të fundit, numërimi ndalet. Dhe tani dhe vetëm tani mund të azhurnoj ekranin dhe të bëj matematikë për llogaritjen e pwm.

duke e ditur atë, unë kam vetëm 25, 6 ne (256 orë para ndërprerjes) për të lexuar dhe shfaqur kohën ose të tjera. Eshte e pamundur. Një ndërprerje mund të zbutet, jo 2. Unë mund të rifreskoj kohën pas viteve 1000… por nuk do të jetë praktike të shihet koha me 15, 16 minuta interval. Unë kam një orë, një orë, një celular për të ditur kohën:) Unë jam duke bërë një referencë 10Mhz. Jo një orë.

Një problem tjetër që kisha, disa udhëzime avr kanë 2 cikle. Përfshirë udhëzimin rjmp. Kjo do të thotë nëse pulsi i parë ose i fundit GPS doli në të njëjtën kohë me një udhëzim 2 cikle, uC do të humbasë një orë. Sepse uC do të përfundojë udhëzimin para se të fillojë ndërprerja. Pra, sporteli do të fillojë ose ndalojë një cikël më vonë. Kështu që unë nuk mund të bëj një cikël pritjeje kohore … Por në fakt, nuk kam zgjidhje tjetër. Më duhej të lakoja diku !! Unë Pra, unë jam duke përdorur udhëzime rjmp dhe nop (kjo nuk bën asgjë). Jo është një udhëzim një cikli. Unë kam vënë 400 udhëzime jo për një rjmp në atmega48. 2000 në versionin atmega88 dhe atmega328p. Pra, shanset janë më pak që pulsi i parë ose i fundit të vijë në udhëzimin e rjmp. Por po është e mundur dhe nëse kjo ndodh, ky gabim do të korrigjohet në mostrën e ardhshme.

Ekrani është opsional. Ju mund të bëni qark vetëm me, uC, OCXO dhe filtër me kalim të ulët (kondensator rezistence), ndizni dhe prisni. Pas 1 ore do të keni një frekuencë të pranueshme. Por për të arritur në fazën 6. Duhen disa orë.

Pwm është 16 bit. Hapi 65535. 5v/65535 = 76, 295 uV

Variacioni OCXO është 2Hz me 1V. 1v/76, 295uV = 13107 hap për 2 hz. 2/13107 = 152.59uHz hap pas hapi pwm

Faza 5, po ndryshon pwm me 3, faza 6 është 2. hapi … Pse 3? sepse 3 po ndryshon frekuencën me 0.000, 000, 000, 4 në shkallë 15 minuta. dhe 4 është numri im magjik në algoritmin tim. Për shembull, nëse në fazën e parë, frekuenca e parë e gjetur është 10.000, 003Mhz. Unë zbres poshtë me 0, 000, 000.4 hap.

Një hap shumë i madh mund të kalojë nga 10.000003 në 10.000001 dhe pas 9, 999998Hz. Më mungon objektivi.

Me 0, 0000004. shtë më shpejt se 0, 1 dhe jam më i sigurt se nuk anashkaloj një numër. Dhe kështu me radhë. Unë jam duke bërë të njëjtën gjë me fazën 10 sekonda, 60 sekonda dhe 200s dhe 900. Vitet 1000 po funksionojnë dhe përdorni një hap pwm prej 2

Ju lutemi vini re se faza 5 është më e gjatë për t'u arritur. Hendeku midis 4 dhe 5 është më i madh. Por ndihmon për të kaluar nga 5 në 6 më shpejt.

Kur faza 6 ka numëruar saktësisht 10 miliardë, vlerat e pwm ruhen në eeprom. Tani, është koha për mënyrën e drejtimit. Ky numëron një mostër prej 1000 sekondash, por vetëm me 2 hapa pwm. Në modalitetin e funksionimit, frekuenca reale shfaqet dhe azhurnohet me një interval prej 1000 sekondash. Nëse sinjali humbet në modalitetin e funksionimit, ai kalon në vetë -ekzekutim. Asnjë ndryshim i pwm në këtë mënyrë. Kur sinjali kthehet, kthehet në fazën 5 për të sinkronizuar.

Nëse qarku shkëputet pasi të ruhet eeprom. Ky do të fillojë në fazën 5 në ndezje me vlerën eeprom pwm.

Për të fshirë vlerën eeprom, thjesht shtypni butonin në fillimin. Pwm 50% do të jetë ngarkesë dhe kalibrimi do të fillojë nga faza 1.

Kaloj shumë orë për të provuar gjëra të ndryshme, konfigurimin e qarkut. Kam bërë shumë teste, me amplifikator OP, tampon dhe çipa të tjerë. Dhe në fund … rezultati më i mirë që kam marrë nuk ka nevojë për të. Vetëm një furnizim i mirë i qëndrueshëm me energji elektrike dhe një kondensator filtrimi. Kështu që unë e mbaj këtë të thjeshtë.

Hapi 1: Blini Pjesë

Gjëja e parë që duhet të bëni është të blini pjesë. Sepse shpesh transporti është shumë i gjatë.

Moduli GPS: Unë jam duke përdorur një ublox neo-6m. E bleva këtë në ebay. Bëni një kërkim, kushton rreth 7 deri në 10 dollarë.

Si parazgjedhje, ky marrës ka të aktivizuar pulsin 1 për sekondë. Nuk kemi nevojë të bëjmë asgjë.

Ju mund të përdorni çdo modul GPS me një dalje impuls 1 Hertz. Ju keni një. Përdoreni atë!

OCXO: Kam provuar 2 oshilatorë. Një furrë e dyfishtë stp2187 Vala e sinusit 12v. Dhe një ISOTEMP 131-100 5V, dalje valore katrore. Të dy vijnë nga radiopartet16 në ebay. Unë kisha një shërbim shumë të mirë prej tyre dhe çmimi ishte më i lirë.

AVR: Kodi përshtatet me një atmega48 të vogël. Por unë sugjeroj të blini një atmega88 ose atmega328p. Almostshtë pothuajse i njëjti çmim. Blini këtë në digikey ose ebay. Unë jam duke përdorur versionin dip. Ju mund të blini versionin e montimit në sipërfaqe, por kushtojini vëmendje, kunjat nuk janë të njëjta me skemën.

Ekran LCD: Çdo ekran i pajtueshëm 4x20 HD44780 do të funksionojë. Mendoni se ku e bleva timen:) Po në ebay disa vjet më parë. Tani është më e shtrenjtë se më parë. Por në dispozicion nën 20 dollarë amerikanë.

Ndoshta në të ardhmen e afërt, do të bëj një kod për një ekran 2x16. Këto ekrane kushtojnë vetëm 4 dollarë. Dhe midis meje dhe teje, një ekran 2 rresht do të ishte i mjaftueshëm.

Duhet të keni një Programues AVR ISP. Programimi i një AVR nuk është si një Arduino. Arduino tashmë është programuar për të komunikuar në portin serik. Një avr krejt i ri duhet të programohet me ISP ose Programues të Tensionit të Lartë Paralel. Ne po përdorim isp këtu.

Një 74hc04 ose 74ac0, rregullator volt 7812 dhe 7805, rezistorë, kondensator…. digikey, ebay

Hapi 2: Këtu është Skematike dhe Gpsdo_YT_v1_0.hex

Unë mendoj se skematika është gjithçka që ju nevojitet për të realizuar këtë projekt. Nëse dëshironi, mund të përdorni një dërrasë të veshur me bakër me metodën e gdhendjes ose tabelë të shpuar.

Ju mund të përdorni çdo kuti që dëshironi, por unë sugjeroj një kuti metalike. Ose thjesht në një pjatë për argëtim si e imja:)

Unë jam duke pritur për shtrirjen e antenës dhe lidhësin bnc për ta vendosur projektin tim në një kuti.

Ju duhet të zgjidhni bitin e duhur të siguresës. Sigurohuni që është zgjedhur oshilatori i jashtëm. Nëse keni probleme me Oshilatorin e Jashtëm, provoni Kristalin e Jashtëm. Dhe ora e ulët.ckdiv8 është e pakontrolluar. Shihni figurën. Kushtojini vëmendje, kur ora e jashtme bashkohet pak, duhet të siguroni një orë të jashtme për të programuar ose ekzekutuar kodin. Me fjalë të tjera, lidhni oshilatorin në xtal1 pin.

Nga rruga … ju mund të përdorni të njëjtin kod për të bërë një numërues frekuence me portën 1 sekondë. Thjesht futni orën për t'u matur në pin xtal1 dhe do të keni një numërues frekuence +-1 Hz.

Unë do të azhurnoj projektin sapo të kem gjëra të reja.

Ndërkohë, nëse projekti ju intereson, keni mjaftueshëm materiale për ta filluar dhe madje për ta përfunduar para meje

Kam ngarkuar 2 video, ju mund të shihni fazën e parë dhe të fundit.

Unë jam në dispozicion për çdo pyetje ose koment. Faleminderit.

26 shkurt 2017…. Versioni 1.1 në dispozicion.

-atmega48 nuk mbështetet më. Nuk ka hapësirë të mjaftueshme.

-Shtoi numrin e satelitit të kyçur.

-Mbështet 2x16 lcd. Nëse keni një 4x20, do të punoni gjithashtu. Por 2 rreshtat e fundit nuk do të shfaqin asgjë.

Hapi 3: Regjistrohet në Eeprom

Këtu është hale eeprom pas disa orësh në kohën e funksionimit. Unë do t'ju shpjegoj se si ta lexoni këtë. Përsëri, është e lehtë:)

Në adresën 00, 01 ruhet vlera pwm. Sapo faza 5 numëron 9 miliardë, vlera e pwm azhurnohet çdo herë që numëruesi arrin saktësisht 10 miliardë.

Sapo jemi në fazën 5. Të gjitha numërimet ruhen në eeprom pas vlerës pwm. Filloni në adresën 02, pas 03 e kështu me radhë.

Ky shembull erdhi nga 5 volt ocxo im. Ne mund të lexojmë vlerën pwm prej 0x9A73 = 39539 dhjetore në 65536. = 60, 33% ose 3.0165 Volt.

Pra adresa 00:01 është 0x9A73

Tjetra, mund të lexoni 03. Për 9, 000, 000, 003 Pwm ulet me 3 sepse jemi akoma në fazën 5

00 për 10, 000, 000.000 pwm qëndrimi është i paprekur dhe kalojmë në modalitetin e vrapimit (faza 6)

02 për 10, 000, 000.002 Në atë rast, vlera pwm ulet nga 2

01 për 10, 000, 000.001 pwm ulet vlera nga 2

01 për 10, 000, 000.001 pwm ulet vlera nga 2 përsëri

00 për qëndrimin 10, 000, 000.000 pwm është i paprekur

00 për qëndrimin 10, 000, 000.000 pwm është i paprekur

00 për qëndrimin 10, 000, 000.000 pwm është i paprekur

Tani ju e dini se si të lexoni eeprom. Çdo 1000 sekonda vlera e re shkruhet në eeprom. Kur eeprom është i plotë, ai riniset nga adresa 2.

Vlera mesatare e FF 9, 999, 999.999

Me këtë hale mund të gjurmoni saktësinë, pa asnjë ekran LCD.

Mund të hedhësh skedarin eeprom me një programues isp.

Shpresoj se ju kam dhënë informacion të mjaftueshëm. Nëse jo, më njoftoni. Këshilla, gabim, gjithçka.

Yannick