+- HomeMade (http://sp-hm.pl)
+-- Dział: Technika Pomiarowa (/forum-54.html)
+--- Dział: Przyrządy pomiarowe (/forum-58.html)
+--- Wątek: U-VNA - nadeszła nowa era! :-) (/thread-2754.html)
RE: U-VNA - nadeszła nowa era! :-) - SP3GO - 05-10-2016 20:49
Przyszły elementy z TME (błyskawicznie!
, czekam na PCB i ciągle rzeźbię oprogramowanie dla mikrokontrolera DDS opanowany, UART opanowany i ADC opanowany - pozostaje zaprogramować logikę po odebraniu właściwej ramki sterującej.
A oto U-VNA w wersji developerskiej
[attachment=11561]
I po co komu montaż SMD...?
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
RE: U-VNA - nadeszła nowa era! :-) - SP3GO - 13-10-2016 18:46
Trzy dni temu dostałem powiadomienie, że moje PCB zostały wysłane, więc czekam cierpliwie (nawet 30 dni roboczych) i grzeję lutownicę...
W międzyczasie ukończyłem oprogramowanie dla mikrokontrolera oraz rzeźbię proste oprogramowanie dla PC do wizualizacji danych.
Mam już nawet wyniki pierwszych pomiarów wersji deweloperskiej U-VNA
Tak wygląda np. drabinka rezystorowa podpięta do portów ADC Atmegi
[attachment=11594]
A tak wygląda pomiar, kiedy jeden z kabelków niechcący wyskoczył z płytki stykowej, wisiał w powietrzu i zbierał 50Hz z otoczenia
[attachment=11595]
No niezły oscyloskop już się z tego robi...
API portu szeregowego w Windowsach ma ograniczenie prędkości do 115200bps, czyli połowę z tego, ile chciałem zapodać, a na co pozwalał mi użyty moduł BT i taktowanie Atmegi.
Ale ta prędkość okazuje się wystarczająca, bo uzyskuję odświeżanie około 850 punktów pomiarowych na sekundę!
Nawiasem mówiąc, jak Wam się podoba interfejs graficzny? Może być?
Wydaje mi się, że jasny i czytelny: łączymy się, wysyłamy komendy i wybieramy jaki chcemy wykres, a po prawej obserwujemy zmieniający się wykres w czasie rzeczywistym (z odświeżaniem zależnym od liczby wybranych kroków w komendzie)
Jak zwykle - uwagi mile widziane...
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
RE: U-VNA - nadeszła nowa era! :-) - SP3GO - 18-10-2016 15:22
Obliczenia zmiennoprzecinkowe wszystkich parametrów (konwersje napięć, R, X dwiema metodami, |Z| trzema metodami, Gamma, SWR, RL) dla 2000 kroków pomiarowych (czyli więcej niż jest w stanie pokazać monitor FullHD nawet, jeśli wykres byłby na cały ekran) nie zrobiły na procesorze w komputerze większego wrażenia
[attachment=11630]
Oczywiście proszę nie zwracać uwagi na wykres - Atmega wysyła ciągle pomiary z drabinki rezystorowej.
Ciekawe jak sytuacja będzie wyglądała, kiedy dołożę obliczenia na liczbach zespolonych przy ponad 65 tys. punktów kalibracyjnych...
Na tyle punktów kalibracyjnych pozwala 16-bitowe słowo ramki sterującej oznaczające liczbę próbek.
Przy przemiataniu nawet 0-50MHz, to daje około 760Hz na krok, więc chyba wystarczająco...
Nawet jeśli projekt okaże się klapą, to już teraz mogę wszystkim gorąco polecić moduł BT, jako rewelacyjne rozwiązanie do komunikacji bezprzewodowej z przyrządem pomiarowym. Nie ograniczamy się wtedy do zasobów 8-bitowego mikrokontrolera, lecz możemy naprawdę poszaleć...
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
RE: U-VNA - nadeszła nowa era! :-) - SP3GO - 20-10-2016 21:25
Mam dobre wieści z pola walki U-VNA!
Po pierwsze, ukończyłem procedurę pełnej kalibracji numerycznej Open-Short-Load, czyli 3 pomiary po ponad 65 tysięcy punktów i obliczenia na liczbach zespolonych
Wszystko ładnie śmiga, a błędów póki co nie widzę (do sprawdzenia jeszcze na rzeczywistych danych z sieci pomiarowej).
[attachment=11662]
Po drugie... i chyba najważniejsze... przyjechały do mnie PCB!!!
Dziś odebrałem przesyłkę, więc od momentu wysłania właściwych plików Gerbera minęło 20 dni kalendarzowych, więc całkiem nieźle! (bo ja tu jeszcze perspektywę miesiąca oczekiwania miałem
Jakość płytek oceniam na bardzo dobrą.
Dodatkowo niespodzianka - zamawiałem 5, a dostałem 6
A wyglądają tak:
[attachment=11663]
[attachment=11664]
[attachment=11665]
Weekend niestety zajęty, bo wyjeżdżam z rodziną, ale od poniedziałku biorę się za składanie tego ustrojstwa
Jak się okaże, że pomysł działa, metodyka pomiarów dobra i rezultaty zadowalające, to dalej przyjdzie kolej już tylko na "szlifowanie" oprogramowania, czyli dialog do ustawień programu, wykres Smith'a, markery na wykresach, operacje na nich... i tego typu "pierdoły"...
No i jeśli to wypali, to może ktoś pokusi się o powielenie tego wynalazku...
A właściwie, to ciekawe kto w ogóle byłby zainteresowany... (?) (bo jakoś cisza ostatnio w tym wątku, a tylko ja spamuję...
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
RE: U-VNA - nadeszła nowa era! :-) - SQ8MVY - 21-10-2016 10:57
(20-10-2016 21:25)SP3GO napisał(a): .....A właściwie, to ciekawe kto w ogóle byłby zainteresowany... (?) (bo jakoś cisza ostatnio w tym wątku, a tylko ja spamuję...
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
Śledzę wątek z ciekawością,..... Nie są udostępnione jeszcze wsady, ani soft, więc i nie ma co składać na chwilę obecną.
Co do softu. Ze zrzutów ekranowych będzie/jest dostępny tylko pod system na W. ?
Chyba, że w planach jest opublikowanie go jako Open Source ?
RE: U-VNA - nadeszła nowa era! :-) - SP9RQA - 21-10-2016 13:50
Myślę, że kolega nie chce nikogo naciągać na koszty i stratę czasu dopóki sam nie sprawdzi, czy to co robi ma sens, więc zapewne
pierwsze wrażenia z uruchamiania będą we wtorek ;-)
RE: U-VNA - nadeszła nowa era! :-) - SP3GO - 21-10-2016 14:39
(21-10-2016 10:57)SQ8MVY napisał(a): Śledzę wątek z ciekawością,..... Nie są udostępnione jeszcze wsady, ani soft, więc i nie ma co składać na chwilę obecną.
Bardzo słuszna uwaga - bardziej chodziło mi o ewentualne uwagi i pomysły do projektu (lub choćby słowa zachęty
niż relacje ze składania, bo prócz samych screenshot'ów nic jeszcze sensownego nie opublikowałem, prócz schematu i opisu samego pomysłu (21-10-2016 13:50)SP9RQA napisał(a): Myślę, że kolega nie chce nikogo naciągać na koszty i stratę czasu dopóki sam nie sprawdzi, czy to co robi ma sens, więc zapewne
pierwsze wrażenia z uruchamiania będą we wtorek ;-)
Otóż to!
Planuję opublikować pliki gerber, aby każdy mógł sobie sam zrobić płytkę w wersji 1.0. Planuję też opublikować wsad do mikrokontrolera oraz oprogramowanie do wizualizacji, które właśnie produkuję.
Z wszelką jednak publikacją wstrzymam się do czasu, gdy będę miał jakieś sensowne i pozytywne wyniki pierwszych pomiarów.
(21-10-2016 10:57)SQ8MVY napisał(a): Co do softu. Ze zrzutów ekranowych będzie/jest dostępny tylko pod system na W. ?
Na dobry start wybrałem Windows'y, bo to jednak najpopularniejszy OS i tam najszybciej się takie rzeczy robi. Stopień integracji środowiska Visual Studio z systemem operacyjnym jest tak zaawansowany, że już po godzinie miałem obsługę portu szeregowego i wizualizację danych (potem tylko było szlifowanie i dorabianie różnych "bajerów" w oczekiwaniu na PCB). W przypadku Javy, to pewnie pierwszą godzinę zmarnowałbym na poszukiwaniu kontrolki do wizualizacji danych, która i tak nie dała by mi takich możliwości jak Windowsowa klasa System.Windows.Forms.DataVisualization.Charting.Chart().
Nie wykluczam jednak stworzenia oprogramowania również w Javie dla desktopa jak i dla platform urządzeń mobilnych
(jeśli oczywiście projekt "wypali")(21-10-2016 10:57)SQ8MVY napisał(a): Chyba, że w planach jest opublikowanie go jako Open Source ?
Raczej nie. Jako zawodowy programista po prostu nie lubię się "chwalić" kodami. Dlatego od początku myślałem raczej tylko o binarkach - i do atmegi i pod Windowsy. Do tego wsparcie mailowe przy uruchamianiu
A jak ktoś ambitny, to pełną wiedzę będzie miał jakie ramki tam idą, więc sobie sam soft może napisać
Zatem po weekendzie odezwę się z pierwszymi wynikami - mam nadzieję pozytywnymi.
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
RE: U-VNA - nadeszła nowa era! :-) - SQ6DGT - 22-10-2016 18:50
(21-10-2016 14:39)SP3GO napisał(a): Na dobry start wybrałem Windows'y, bo to jednak najpopularniejszy OS i tam najszybciej się takie rzeczy robi. Stopień integracji środowiska Visual Studio z systemem operacyjnym jest tak zaawansowany, że już po godzinie miałem obsługę portu szeregowego i wizualizację danych (potem tylko było szlifowanie i dorabianie różnych "bajerów" w oczekiwaniu na PCB). W przypadku Javy, to pewnie pierwszą godzinę zmarnowałbym na poszukiwaniu kontrolki do wizualizacji danych, która i tak nie dała by mi takich możliwości jak Windowsowa klasa System.Windows.Forms.DataVisualization.Charting.Chart().
Nie wykluczam jednak stworzenia oprogramowania również w Javie dla desktopa jak i dla platform urządzeń mobilnych
Tak się składa, że właśnie robię w pewnym sensie podobny projekt. Co prawda klasycznie DDS + AD8302 ze sprzęgaczem, ale też całość po stronie mikro jak i desktopa piszę sam. Ja wybrałem Javę ze względu na przenośność i właśnie łatwość pisania :-) Są standardowe komponenty do wyświetlania wykresów, podajesz tylko serie (jedną lub więcej) danych i to w zasadzie wszystko, skalowanie obrazu, osi, siatki itd. robi komponent. I też się cośtam Chart nazywa ;-). Załączam screenshot dla prezentacji, jestem na bardzo wczesnym etapie ale coś tam widać. Z komunikacją szeregową też nie ma problemu, są komponenty wspierające natywnie Mac OS, Linux i Windows w jednej bibliotece, zero konfigurowania, tam gdzie zdeplojujesz tam działa. Sprawdziłem na MacOS (na tym pracuję) i na Linuxach (Intel i ARM) i działa 115200 bez problemu, a myślę że pójdzie też wyżej. Tak, że łatwość zależy od tego co się zna, dla mnie znalezienie czegokolwiek pod Windows byłoby bardzo trudne, nie wspominając, że musiałbym go najpierw zainstalować
Jak chciałbyś pisać przenośnego klienta w Javie to w razie czego mogę to i owo podpowiedzieć.
RE: U-VNA - nadeszła nowa era! :-) - SP3GO - 22-10-2016 19:29
Jak tak patrzę na ten Twój wykres, to wiem jedno - jeśli mój projekt "wypali", to na pewno będę chciał stworzyć oprogramowanie w Javie na desktopa, a może i też na wersję mobilną
No pięknie to wygląda! I z tego co piszesz, to działa bardzo podobnie do tego komponentu Windowsowego (serie itp.)(22-10-2016 18:50)SQ6DGT napisał(a): Tak, że łatwość zależy od tego co się zna, ...
Może i racja...
Jeśli o Jave chodzi, to ostatnio głównie w aplikacjach webowych siedzę, więc może stąd to moje przekonanie, że słabo to wypada dla desktopa...
(22-10-2016 18:50)SQ6DGT napisał(a): Jak chciałbyś pisać przenośnego klienta w Javie to w razie czego mogę to i owo podpowiedzieć.
Chętnie skorzystam
A wysłałbyś mi Swój prywatny adres email na priv, aby tutaj wątku nie zaśmiecać?
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
RE: U-VNA - nadeszła nowa era! :-) - SP3GO - 25-10-2016 9:27
Jak wcześniej obiecałem, chciałbym przedstawić wyniki pierwszych pomiarów U-VNA, eksperymentów i wnioski z nich płynące.
Ponieważ na wstępie nie ma wielkiego "TAADAAAAAAAMM!", no to już wiecie, że rewelacji nie ma i pora zrewidować niektóre wcześniej postawione tu tezy
choć cały projekt może jeszcze nie jest skazany na porażkę - w każdym razie mam jeszcze pomysły do eksperymentów - ale po kolei...Pierwszy problem, na który napotkałem po złożeniu układu, to straszne śmieci na portach pomiarowych ADC. Tak wyglądają wartości w przykładowym pomiarze:
[attachment=11682]
Jak się okazało, przyczyną tych śmieci jest kabelek sygnałowy (4 luźne żyły długości ok. 15cm) łączący U-VNA z modułem BT. Zatem problem nie leży w tym, że BT "sieje" (bo to przecież znacznie wyższe częstotliwości), lecz sygnały danych na linii USART.
A tak wygląda ten sam pomiar, kiedy pomiędzy BT i U-VNA wstawiłem rdzeń o wysokim AL i zrobiłem na nim z kabelka połączeniowego ze 3 zwoje:
[attachment=11683]
Drugi problem (zauważony zbyt późno, bo można go było przewidzieć już na etapie wstępnych teoretycznych rozważań) jest taki, że nawet najmniejsze "szumy" w skali logarytmicznej AD8307 zostają strasznie wyolbrzymione przy przejściu w obliczeniach na skalę liniową, bo mamy tam przecież potęgowanie.
Zatem niewielkie mogło by się wydawać szumy na drugim wykresie, po przejściu na napięcia sieci, wyglądają tak:
[attachment=11684]
Co ciekawe, ekranowanie samej głowicy pomiarowej z AD8307 nie wpływa na poziom tych szumów.
A co za tym idzie, same obliczenia składników impedancji, gdzie mamy kwadraty każdego z napięć, wykazują jeszcze większe wahania. Tak przykładowo wygląda pomiar terminatora 50R:
[attachment=11685]
Wartość "R" jest całkowicie nieakceptowalna i nie wiem skąd oscylacje w okolicach 220 omów - być może jest tu jeszcze błąd w sprzęcie (źle przylutowany jeden z punktów pomiarowych) - będę sprawdzał.
Wartość "X" jest w miarę OK i spadek z 40 omów dla niskich częstotliwości do ok. 5 omów dla wysokich można tłumaczyć pojemnością tego mierzonego terminatora (taki zwykły BNC za parę złotych). No tylko znak się nie zgadza - może jeszcze błąd w obliczeniach.
Wartość "|Z|" (mierzona napięciami, a nie obliczona z R i X) całkiem dobra - nieco poniżej 50R w całym zakresie.
A tak wygląda SWR, Gamma i ReturnLoss tego terminatora:
[attachment=11686]
Czyli SWR w okolicach 1.1, Gamma od 0,05 do 0,1 i ReturnLoss w okolicach 25-30dB.
A tak wyglądają składniki impedancji tego terminatora po kalibracji numerycznej Open-Short-Load (choć nie przywiązywałbym się jeszcze do tego wykresu, bo podejrzewam jeszcze jakiś błąd po stronie oprogramowania):
[attachment=11687]
Wnioski:
1. USART straszne sieje. W następnych eksperymentach dla obu linii RX/TX zastosuję przewody koncentryczne, a więc ekranowane. Wtedy już bez tego rdzenia.
2. Zbyt wysokie rezystancje na wejściach pomiarowych AD8307 (szczególnie te 2 x 100k) powodują zbyt niski stosunek sygnału do szumu. Wejścia pomiarowe układów przy takim odizolowaniu od sieci pomiarowej zachowują się prawie tak, jakby "wisiały" w powietrzu. Trzeba zastosować mniejsze rezystancje. W następnych eksperymentach planuję zacząć od 47k na każdym punkcie pomiarowym i schodzić aż do 10k obserwując wyniki pomiarów.
To tyle póki co z "placu boju" - jeszcze się nie poddaję...
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO