Практические схемы, трудности их реализации и советы из собственного опыта.
Всем известно, что такое КСВ-метры и они есть практически у каждого радиолюбителя. КСВ-метры бывают встроенные в аппаратуру, самостоятельные устройства промышленного производства и самодельные. Все они широко обсуждаются, приобретаются или повторяются радиолюбителями.
Предлагаю рассмотреть для повторения еще один вариант КСВ-метра с использованием современных технологий.
Основная идея это простота изготовления и бюджетность. Последнее время появилось много разных радиолюбительских устройств на базе дешевого микроконтроллера из сери и Arduino. Применение этого микроконтроллера позволяет выводить в удобной форме достаточно точные значения параметров согласования аппаратуры с антеннами, при этом КСВ-метр получается достаточно небольшим и очень даже бюджетным.
КСВ-метр на базе Arduino Nano.
Схема, детали, сборка.
При создании блока я руководствовался прежде всего возможностью повторения этого устройства другими радиолюбителями даже при не очень больших познаниях в микропроцессорной технике. Второе - возможность быстро что-то изменить в КСВ-метре без применения паяльника. Схема получилась не очень сложная, надежная и вполне повторяемая. Детали приобретены на AliExpress и взяты из старой радиоаппаратуры.
Детали:
микроконтроллер Arduino Nano - 1 шт.
ЖК-индикатор LCD 1602 I2C - 1 шт.
ферритовые кольца FT114-43 (размер 29х19х7,5 не ниже 850НН) - 2 шт.
Для изготовления ВЧ трансформаторов можно использовать ферритовые кольца магнитной проницаемостью 1000НН типоразмера близкого к указанному - 29х19х7,5. Количество витков зависит от максимальной мощности, на которую рассчитывается устройство. Если выходная мощность будет до 100 Ватт то нужно намотать 10-12 витков, при мощности до 1000 Ватт нужно будет намотать 30 витков, провод - ПЭЛ диаметром 0,35 - 0,5. Ферритовые кольца можно заменить "биноклем" или ферритовыми бочонками от провода для монитора. Разница в характеристиках этих вариантов трансформатора будет незначительная.
вариант с двумя "биноклями"
с использованием колец
с использованием "бочонков"
Резисторы R1 и R3 должны быть ровно 50 Ом, но такие номинала крайне сложно найти, поэтому вместо одного на 50 Ом можно ставить параллельно два резистора по 100 Ом. Если у вас используется коаксиальный кабель и антенны с волновым сопротивлением 75 Ом, то R1 и R3 должны быть по 75 Ом.
Диоды Д9Б можно заменить диодами Д18 с лучшими показателями. Стабилитроны КС156 модно заменить на КС152 или 2С152, для микроконтроллера Ардуино такая замена будет лучше, но стабилитроны должны быть обязательно одинаковые.
Микросхема L7805CV - это стабилизатор напряжения на 5V, ее можно заменить любой подобной, например 142ЕН5.
Микроконтроллер Arduino Nano можно купить на AliExpress тут. Цена устройства - 250 р.
ЖК модуль LCD 1602 I2C можно купить на AliExpress тут. Цена индикатора - 171 р.
Цены указана на момент публикации этой статьи. Итого, если не считать работу и деталей, которые взяты из старой аппаратуры или своих коробок, то цена всего устройства получилась примерно 500 р. Для сравнения - готовый подобный КСВ-метр будет стоить от 5000 р.
КСВ-метр. Вид изнутри сверху.
Загрузка программы в Ардуино.
Загрузка программы в Ардуино или прошивка микроконтроллера выполняется из программы Arduino IDE. Это бесплатный компилятор, загрузчик прошивок в микроконтроллеры линейка Ардуино созданный на основе языка С++. Его нужно скачать из Интернета и установить на компьютер. При скачивании не забудьте выбрать вашу версию операционной системы. Установку рекомендую делать по умолчанию, тогда программа установится на системном диске в папку "Program Files (x86)" в папку "Arduino".
Архив с программой (прошивкой) для Ардуино можно скачать с моего сайта. Программа не сложная, кто хоть немного имел дело с языком программирования С++ быстро в ней разберется, там достаточно комментариев. В архиве еще есть библиотека для Ардуино, она обеспечивает работу микроконтроллера с ЖК-индикатором. Без этой библиотеки ЖК индикатор информацию показывать не будет. Библиотека, т.е. папка LiquidCrystal_I2C со всем содержимым должна быть скопирована в каталог "libraries". См. рисунок ниже:
Теперь можно приступать к загрузке прошивки в Ардуино. Первое, что нужно, это соединить Блок Ардуино с компьютером при помощи кабеля "USB - Mini-USB". Может подойти кабель от старого сотового телефона. Чтобы быстрее понять как это делать посмотрите видео:
Настройка показаний КСВ-метра.
Все настройки нужно делать на диапазоне 20 М. Прежде всего нужно выставить показания выходной мощности (падающая волна) подстроечным резистором R5. Если у вас промышленный трансивер, то в нем установите выходную мощность, например 100 ватт, подключите вместо антенны эквивалент нагрузки 50 Ом, включите трансивер на передачу в режиме RTTY и резистором R5 выставите показания мощности КСВ-метра на значение 100. Резистор R6 поставить в такое же положение как и R5. С нагрузкой в 50 Ом КСВ должно быть равно 1. Подстроечником R6 устанавливаем показания уровня КСВ. Откорректируйте резистором R6 показание КСВ прибора на нагрузке 100 Ом, оно должно быть равно 2, на нагрузке 150 Ом КСВ должно быть равно 3.
Как альтернативный вариант, установку показания мощности можно сделать при помощи промышленного (фирменного) КСВ-метра.
Эти способы не гарантируют абсолютно точной настройки прибора. Если, при использовании киловаттного ПА, вам не нужно знать выходную мощность с точностью до 1 ватта то на этом настройку КСВ-метра можно закончить. Более точную настройку нужно делать измерением выходного сигнала ВЧ вольтметром и расчетом значения.
КСВ-метр достаточно долго использовалась с трансиверами Icom IC-706MKII и ПА с выходной мощностью 750 ватт. При выходной мощности 750 ватт начинал греться ферритовый "бинокль" в ВЧ трансформаторах. После замены маломощного "бинокля" на ферритовые кольца эта проблема исчезла, но пришлось повторно регулировать показания резисторами R5 и R6.
Обновления прошивки Ардуино будет выкладываться в обсуждениях.
Есть вопросы или предложения? Пишите в обсуждениях ниже.
Чтобы добавить комментарий к статье можно авторизоваться как "Гость"
Дата
позывной
Логин или
позывной
Комментарий
2023-12-03 17:24:17
R7YZ Александр
да, пишите на iwak@mail.ru я всегда отвечаю.
2023-12-03 13:32:51
Гость
Здравствуйте.Есть возможность поговорить с вами по электронной почте?
2023-11-23 17:35:59
Гость
Да , не правильно подключил выводы А4 и А5 ! Большое вам спасибо , всё работает !!!
2023-11-23 16:20:12
R7YZ Александр
Здравствуйте. В этой статье, на самом первом фото "морды" прибора индикатор показывает сообщение о том, что стоит режим приемо, Р=0 или не подключена антенна (естественно по АНГЛИЙСКИ). этот текст должен быть даже если не подключен сам датчик КСВ-метра, т.е. контакты на входы А2 и А3. И если сам индикатор такой, как в статье LCD 1602 I2C, то ищите ошибки в монтаже или проверяйте напряжения питания.
2023-11-22 22:27:07
Гость
Здравствуйте . У меня на экране высвечиваются только кубики , регулировка контрастности не помогает .Пробовал несколько раз пере прошивать и менять Ардуино .На вход а2 иа3 ничего не подключал ,может нужно допаять элементы по входам ? С уважением Виктор .
2023-11-20 20:44:42
R7YZ Александр
Здравствуйте.
1. Я не пробовал делать на ATmega128, но думаю, что возможно и на нем. Только нужно будет скеч доработать. Пробуйте.
2. По поводу трансформатора, количество витков вычитано в статьях "коллективного разума", опробовано и подобрано эмпирическим путем.
2023-11-19 09:06:37
Гость
Добрдень всем паяющим! Несколько вопросов 1.обязательно ли ардуино на 328меге или можно на 128 или 8? кОличество витков указано 10 для мощности до 100Вт а для 1000Вт 30? Может наоборот?Заранее спасибо!
2023-11-12 21:32:58
R7YZ Александр
ссылку на индикатор я обновил, к индикатору дополнительно брать ни чего не нужно, если взять именно этот вариант с блоком I2C. Скеч открытый, если хоть немного программировали то разберетесь, что и где нужно поменять. В данный момент в нижней строке простой индикатор мощности, но можно поменять на что-то другое. А вот на счет кирилицы я не помню, есть ли они в библиотеке индикатора. В принципе, если в той, что я использовал нет, то можно погуглить, может и найдется.
2023-11-12 00:28:59
Гость
Спасибо за фото, теперь хоть понятно что отображает :)
По вашим ссылкам уже нет плат, но найти можно но предлагаются например платы дисплея с каким то адаптером, без него и тп.. Хотел бы понять - просто сам индикатор на плате сойдет или нужна еще какая то приблуда в виде адаптера и тп?
Еще вопрос - бегло глянул скетч - в принципе есть простор для творчества :) - а кириллица будет отображаться?
Мне было бы наглядней если бы показывалось 2 полосы (как на фото) КСВ и Выходная моща -
как считаете, так можно сделать?
Спасибо
2023-11-08 18:43:53
R7YZ Александр
Здравствуйте. Что вы имеете в виду "в разных режимах"? В режиме SSB, CW, DIGI, или при разной мощности?
От вида модуляции ни чего не зависит СОВСЕМ, он не показывает вид модуляции. Ну а экран при передаче показать можно. Проблем нет.
2023-11-08 14:29:07
Гость
Добрый день!
А фото индикатора можно глянуть что он показывает в разных режимах?
спасибо
2022-07-29 23:52:05
R7YZ Александр
В принципе, на мощности в 1 кВ нет ни чего особенного, у КСВ-метра 2 шкалы индикации: первая - до 160 Ватт, вторая - до 1 кВ. Переход на вторую или обратно происходит автоматически. Главное это сам датчик, я пробовал 3 варианта: на ферритовых бочонках, на "бинокле" и на ферритовых кольцах. На "бинокле" феррит сильно грелся на мощности до 1 кВ (возможно из-за малых размеров "бинокля"), на бочонках немного больше чем у других вариантов расхождение в показаниях на всем КВ диапазоне. Лучше всех получился вариант на ферритовых кольцах.
2022-07-28 09:55:26
R9FDF Николай
Датчик сделал по Гончаренко. Пока подключился к Маламуту. Мощность 50 Вт. Настроил. Все работает. Хочу подключить к усилителю мощности на ГУ81. Изготовление усилителя пока в работе. Как будет работать с мощностью 1 кВт пока не знаю. Если Вы испытывали на мощности более 1 кВт, подскажите какие нюансы есть?
2022-04-03 19:45:30
ADMIN Александр
Понятно, это конечно да, на разных кольцах делать нельзя
2022-04-03 06:21:44
R9FDF Николай
Трубки оказались с разной магнитной проницаемостью 225 и 450. Преобрету кольца - отпишусь.
2022-04-01 11:45:08
ADMIN Александр
Поделитесь результатом, когда опробуете устройство.
2022-03-31 10:47:19
R9FDF Николай
Спасибо.Собрал.Остался датчик.Попробую на трубках от монитора.
2022-03-30 21:30:02
R7YZ Александр
Здравствуйте Николай. Простите, что долго не отвечал. Ни каких особых настроек не требуется ни в программе, ни в аппаратной части. Про количество витков тоже верно. Я испытывал прибор с ПА до 850 Ватт, хотя он рассчитан и на большую мощность.
2022-03-26 14:45:28
R9FDF Николай
Здравствуйте. Хочу встроить этот КСВ метр в УМ 800-900 ватт. Какие-то настройки на эту мощность есть. Количество витков 30 при этой мощности? Уточняю. Спасибо.
2021-11-23 00:02:24
R7YZ Александр
Радиолюбителю, который не дружит с вычислительной техникой, такой прибор сделать будет сложновато, но если есть большое желание, то возможно. По любому вопросу к этой статье буду давать подробную консультацию.
Впишите любую сумму, выберите более удобный способ оплаты (ЮMoney, VISA/MasterCard или сотовый телефон) и нажмите на кнопку "Оплатить". Деньги пойдут на развитие проекта.
Всем известно, что такое КСВ-метры и они есть практически у каждого радиолюбителя. КСВ-метры бывают встроенные в аппаратуру, самостоятельные устройства промышленного производства и самодельные. Все они широко обсуждаются, приобретаются или повторяются радиолюбителями.
