Sabtu, 25 Juni 2022

Stand alone SDR SSB Radio HF Tranceiver

 






Radio Amatir di dunia sampai dengan saat ini masih terus berkembang bahkan dengan berbagai wadah organisasi walaupun seiring dengan perkembangan teknologi lainnya, para penggemar Radio Amatir juga tidak surut dengan berbagai inovasinya. Salah satunya adalah Amatir radio yang menggunakan jalur High Frequensi 3 sampai dengan 30 Mhz yang dinamakan jalur SSB.

Para pengguna di Jalur High Frequensi 3 - 30 Mhz menggunakan beberapa mode baik itu untuk hanya sebagai penerima maupun pemancar yaitu AM, LSB, USB, CW dan lain sebagainya. Jenis-jenis radio atau perangkat yang digunakanpun bervariasi baik itu digital maupun analog. Perkembangan inovasi pengguna yang telah diselenggarakan secara mandiripun sudah menampakan hasil-hasil yang sangat luar biasa dimanfaatkan oleh pengguna-pengguna lainnya.

Saya sendiri juga melaksanakan experiment-experiment pengembangan Teknik radio dikala ada kesempatan melaksanakannya disamping pekerjaan sehari-hari. Experiment yang saya kerjakan adalah mengembangkan sebuah unit radio yang dapat digunakan secara biaya murah dan sesuai dengan keinginan sendiri.

Stand alone Radio SDR SSB Tranceiver  ini terinspirasi dari dikala sedang ramainya muncul di kalangan amatir radio yaitu radio yang dinamakan uSDX stand alone 5 watt menggunakan prosessor atmega328 dengan memeras habis kemampuanya, usdx menggunakan front end Tayloe detector dan pengolahan sinyalnya dikerjakan oleh metode DSP, pengolahan modenya dengan cara membalik input phase quadrature oscillator 0 dan 90 derajatnya, uSDX sendiri terus mengupgrade versi-versinya dikala terdapat pembenahan-pembenahan.

Sama halnya dengan uSDX, Stand alone SDR SSB Radio HF Tranceiver ini adalah upgradable dimaksud halnya dapat disesuaikan lagi dalam sisi software dengan review maupun hal yang dapat meningkatkan kemampuan dan juga memperbaiki bugs yang ditemukan nantinya.

Perhatian saya melirik ke sebuah prosessor ESP32 dari espressif yang saat menulis artikel  ini harga pasaran masih di bawah 100 rebu. ESP32 mempunyai integrated dual Core, dimana seperti mempunyai 2 buah prosessor, Clock bisa di setel sampai 250Mhz , usdx atmega328 sendiri hanya 20Mhz clock, sehingga menurut pendapat saya jika ESP32 nya sudah pas algorithma nya utk pengganti atmega328 akan sangat mumpuni. Kali ini fungsi control yang saya gunakan adalah memanfaatkan fitur Touch Screen TFT LCD ili9341 sehingga tidak menggunakan rotary encoder maupun tombol tombol lainnya. Terkecuali PTT dengan memanfaatkan hanya satu input dari ESP32.

ESP32 

Diagram Blok.

Diagram block yang saya rancang adalah seperti gambar dibawah. 

Receiver.

Metode yang saya gunakan pada saat menerima adalah dengan mencuplik phase I Q dari salah satu sisi IC FST3253 Tayloe Detector dengan algoritma ESP32 wroom sebagai DSP prosessor, selanjutnya dengan menggeser phase audio masing-masing 90° by (-45° dan 45°) menggunakan filter FIR coeff hilbert transform, Freg Center 1.8khz Bandwith 5khz, kali ini sampel 48.0 khz 24 bit ADC kali ini menggunakan Codec I2S modul PCM1802, output DAC dgn Codec I2S CS4344, (penggunaan Codec I2S tipe lain pun sangat memungkinkan)  setelah itu hasilnya difilter menggunakan coeff Biquad IIR filter untuk menentukan bandwith, Ketika dalam proses penggeseran phase berikut serta mencuplik stream audio untuk diolah menjadi FFT yang akan ditampilkan pada Graphic TFTLCD. Pemilihan mode USB (Upper Side Band) maupun LSB (Lower Side Band) dengan cara membalik input audio filter FIR Hilbert transform. 



PCM1802  dan CS4344 

Tranceiver.

         Metode yang saya gunakan pada saat pemancar adalah dengan mencuplik audio dari mic condenser, algoritma ESP32 wroom sebagai DSP prosessor mengolah dengan dengan menggeser phase audio masing-masing 90° by (-45° dan 45°) menggunakan filter FIR coeff hilbert transform sampel 48.0 khz 24 bit ADC menggunakan modul PCM1802, output DAC dengan modul I2S CS4344, lalu membaginya menjadi 4 buah signal yang memiliki 4 phase berbeda menggunakan IC TL084 menghasilkan bentuk quadrature I Q yang diolah di salah satu sisi IC FST3253 Tayloe Detector yang nantinya diperkuat oleh buffer/driver rf Power Amplifier. 

TL084



Quadrature Oscilator.

       IC FST3253 memerlukan dua buah input Local Oscilator yang mimiliki phase 0 dan 90 derajat untuk dapat menghasilkan output In Phase dan Quadrature  atau I dan Q.  oleh sebab itu yang mendapatkan tugas sebagai local oscillator adalah SI5351 dengan memanfaatkan dua outputnya. Salah satu output harus memiliki phase 0 derajat dan output satu lagi memiliki phase 90 derajat.  Hal ini dapat dilakukan dengan memprogram si5351 melalui codingnya, seperti halnya metode yang digunakan oleh uSDX.  Pengalaman yang sudah saya  praktekkan menggunakan ESP32 terkadang terjadi phase error ketika dalam proses tuning beralih frequency sehingga penentuan mode LSB dan USB nantinya menjadi tidak optimal. 


Alternatif lainnnya adalah dengan menggunakan IC flip flop pembagi yang dengan 1 input menghasilkan 2 input berbeda phase 90 derajat. Kali ini saya menggunakan tipe IC flip flop SN74F74 dengan input frekwensi yang digunakan adalah 4 kali dari frekwensi yang di kehendaki. Kenapa saya menggunakan tipe F, hal ini dikarenakan tipe F adalah IC tipe DIP bukan SMD untuk kemudahan menyolder  dan dapat menangani input frekwensi  sampai dengan 125 Mhz, hati hati dengan hal ini dikarenakan contoh tipe SN74LS74 sama sama 74 tetapi tipe LS hanya dapat menghandle sampai dengan 20Mhz saja, untuk dapat beroperasi di rentang 1 - 30 Mhz harus menggunakan tipe SN74F74 atau SN74AC74.


SN74F74

Exciter TRX.

        Skema front end exciter kali ini dengan all tipe SMD komponen adalah sebagai berikut.



L1 merupakan Phase Spliter RF dengan cara menggulung kawat email 0.7 mm pada toroid T50-6 atau T50-2 sebanyak 8 putaran, dua kawat diantaranya dijadikan center top. Selama experiment saya menggunakan kawat email bekas seadanya dan terkadang tidak tahu ukurannya namun semuanya berhasil membelah phase rf sesuai hasil ukur di USB Osciloskop merk Intrustar.



Driver, Syntesizer dan relay

 

DSP versi ESP32 dengan Audio Codec Onboard AC101


Panel 



Exiter

Touchscreen Panel Controller .




Toggle PTT dapat anda lakukan dengan Mengklik/sentung  pada Layar S-Meter










contoh implementasi dengan seluruh control dan setting menggunakan Touchscreen LCD kecuali PTT.
Kali ini system AGC (Automatic Gain Controller) karena mumet sehingga saya hilangkan dan saya ganti system DRC (Dynamic Range Compression) dengan opsi On dan Off agar penerimaan stasiun radio yang bermodulasi besar dan kecil menjadi hampir rata, mengingat penggemar radio HF rata-rata sudah tua termasuk saya supaya tidak kaget jika mendadak ada modulasi yang mengagetkan.


Video percobaan QSO di ORARI 



 FT8.   Penambahan fitur FT 8 dengan mengadopsi Cat Control dengan Protocol Icom746  disisipkan dalam coding Prossessor.    USB Serial TTL sebagai Cat ControlleR,  Pin yang digunakan adalah GND, dataRX dan dataTX.  Direncanakan akan mengadopsi Cat Command dari Kenwood TS-2000 agar lebih flexsibel digunakan dengan software PowerSDR dan lainnya.







Bersambung ( ) ……

47 komentar:

Anonim mengatakan...

Apa bisa diubah memakai lcd 16x2 yg simple?

YD1GSE mengatakan...

kareena semua kontrol touchscreen maka pakai tftlcd

R6LEX mengatakan...

hello, i want to repeat your sdr, post the gerber files for self-assembly
where can i download gerber for crafting?

Iant mengatakan...

wow...nice goodjob...maju terus amatir indonesia

YC2ELX mengatakan...

Wow...keren! Salut!

YE3CIF mengatakan...

Bagus Mas , Lanjutkan

R6LEX mengatakan...

hello, thank you very much, please post the circuit diagram of the amplifier and gerber

R6LEX mengatakan...

hello, can I have the circuit and gerbera of the final amplifier?

RK6AJE mengatakan...

Hello!
You've got a great modern transceiver design! Tell me, will the telegraph option / function be on it in the future?

Unknown mengatakan...

Hay Om YD1GSE terimakasih atas karyanya, saya sangan awam dan ingin membuatnya hanya saja kesulitan untuk pembuatan tampilan pada ESP32 dan LCD, Bisakah anda membagikan cara membuatnya juga...��
Thank you very much

Unknown mengatakan...

Hi!
The program doesn't seem to be right. I made a download program to enter it, and the white of the screen has turned to gray, but the picture still does not display. Can you provide the source program? github.com
My email: xyjlxx@163.com

YD1GSE mengatakan...

Terimakasih atas responnya, berikut sedang dalam pembenahan beberapa bugs,
- telegraph memungkinkan untuk diimplementasikan dan akan saya pelajari.
- Tutor membuat belum sempat saya buat.
- Berikutnya akan saya lengkapi, cara cara membuatnya serta memasukkan program ke dalam IC mohon beraabar ..terimakasih

Anonim mengatakan...

Добрый день . У меня такое пожелание - дать схемы в более читабельном виде , мелкие детали схемы не читаются . И ссылки на гербера не активны .С уважением Павел .

Anonim mengatakan...

Halo ! Selamat atas proyek Anda yang luar biasa, saya sangat tertarik untuk menjalankan proyek Anda dan saya telah mengunduh file skema dan perangkat lunak untuk dilakukan dengan ESP32A1S, saya telah memuat file bin di mikroprosesor Saya telah meninjau sirkuit tft il7531 beberapa kali dan saya tidak menemukan kesalahan tetapi layar kosong, dapatkah Anda memberi tahu saya jika Anda harus memuat file di mikroprosesor dengan beberapa kondisi khusus? Terima kasih banyak sebelumnya. email saya abisess@gmail.com

Anonim mengatakan...

halo! Maafkan kesalahan saya, tampilan yang saya gunakan adalah tampilan yang Anda tunjukkan dalam diagram ILI9341 Anda. Kerja bagus dan terima kasih telah berbagi.

Heiko mengatakan...
Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.
Heiko mengatakan...

Haven't found that yet
xxxx Codec AC101 with I2C pin 32/33
2957 Codec ES8388 with I2C pin 18/23
2974 Codec ES8388 with I2C pin 32/33
3378 Codec ES8388 with I2C pin 32/33

You have stop the production of the 2957 (pin 18/23) but the provider have always these boards in stock.

Unknown mengatakan...

Hello
Friends above, have you made it successfully? Can you share?
Did you make it successfully?
What I make won't show,
Why is it not showing up? Is there something wrong with the circuit?
Please email me a reply thank you!
my mail box:
xyjlxx@163.com

Heiko mengatakan...

Hello, I can't get any further without the source code. With A1S with AC101 I get a short picture then reset. With A1S es8388 I only have the version with I2C 18/23 because the screen is gray because the software and hardware don't fit. With the source code, the software adaptation would be easy, but the hardware would have to be redone. The only error I've noticed so far is on the Rx/Tx board Q1-Q3 emitter/collector swapped.

Unknown mengatakan...

The code of my ESP32 module is 2974 and the chip is ES8388

Heiko mengatakan...

I uploaded a test program. This allows you to test or change the I2C pins. If everything is correct, a radio stream should be played via the J1 socket. Insert ssid and wlan PW in the sketch before uploading. I believe that there are mislabeled A1s ES8388.

https://drive.google.com/file/d/1aU5GC52bYiT3tO2vSMLlrQFRiUtiybTJ/view?usp=sharing

Unknown mengatakan...

Hi!
only one BIN file
how to download?
Do I need to set an address code?
I use this download tool
flash_download_tools_v3.6.6.exe
Could it be that I set it wrong?

Heiko mengatakan...

Hello, the one I linked is just a test program to check which I2C pins were used. That has nothing to do with this project. It's just that the project seems to be adapted to an A1S ES8388 with I2C pins set to 32/33.

Heiko mengatakan...

but there are many sold with 18/23 occupancy. That's why the original code doesn't work. Since the developer does not release his source code, no adjustments can be made. Maybe in the future. Otherwise, all that remains is to buy the A1S from various sources and hope that the right one is there.

Heiko mengatakan...

Otherwise, program the original *.bin in the flash download tool to 0x10000 before io0 on gnd then power supply and upload. Then disconnect io0 again and reset. I use ESP-Home-Flasher1.4 that saves the address. My test program has to be in the Arduino IDE because parameters still have to be entered.

Ask the group, Has anyone had any success? Does the original code work?

Anonim mengatakan...

Thank you very much Heico for your contribution, but in the schematic it does not use pins 32/33 so the error must be something else

Heiko mengatakan...

Hello, not in the circuit diagram but in the internal structure of the A1S. Inside is an esp32,psram and the es8388, In this setup there are some where the Es8388 was wired to the ESP with the IOs at 18/23. I myself am still waiting for a delivery in the hope that it will be the right ones.

Unknown mengatakan...

https://www.hellocq.net/forum/attachment/thumb/Mon_2208/8_76804_86118e22c7a1637.jpg?305
https://www.hellocq.net/forum/attachment/thumb/Mon_2208/8_76804_aa2316ad250060f.jpg?214
This module has been discontinued, and now only a small amount of modules can be purchased in stock, bought from 3 different sellers, all ES8388

sugengristanto mengatakan...

Mantap ..OM..luar biasa lanjutkan..ditunggu pcb yang sdh fix salam

Heiko mengatakan...

I have now tested 3 different A1S. Neither version works so I will not pursue the project any further. Contacting the developer is not possible. There is probably also no one with it works.

Anonim mengatakan...

Thank you very much Heiko for your interest and help, on August 14 the developer said that he hadn't had time to make a tutorial and that we would have patience that he will do it. Let's hope so.

LY3IG mengatakan...
Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.
Anonim mengatakan...

Masih terdapat beberapa bugs,

YD1GSE mengatakan...

thank you everyone, please be patient everyone, I am currently trying to adapt the changes to the program to suit the existing codecs, especially ES8388

Anonim mengatakan...

Thanks a lot. I have already downloaded the esp32 tool, please, can you tell me what data to put in the part that is marked in red when you select the bin file and if the configuration is correct?
SPI SPEED ... 40Mhhz
SPI MODE ... DIO
and checked the box DoNotChgBin
Thank you very much.

YD1GSE mengatakan...

your parameters are correct, the red mark means that the USB to Serial connection is not correct, or try restarting ESP32, the sign that the connection is correct is the appearance of the mac address on the display, after that upload the BIN file which you can download at the link in the article

YD1GSE mengatakan...

Previously you can test the LCD connection, fill the EEPROM test soldering without running the Audio Codec by uploading the Bin File to ESP32 which you can download at the link contained in the article.

YD1GSE mengatakan...

www.facebook.com/groups/standalonesdr/

Anonim mengatakan...

Thank you for your effort, I have followed your instructions to test the LCD and it does not work, the bin is saved fine in the ESP since the result gives me this:
test offset : 65536 0x10000
case ok

Stub is already running. No upload is necessary.
Changing baud rate to 115200
Changed.
FLASH_CRYPT_CNT 0
ABS_DONE_0 False
Compressed 382480 bytes to 204783...

is stub and send flash finish

The LCD only lowers the brightness somewhat but does nothing else. The model is 2.8" TFT SPI 240x320 V1.2
Please can you tell me what else can I do? Thank you very much.

YD1GSE mengatakan...

#define TFT_MISO 19
#define TFT_MOSI 23
#define TFT_SCLK 18
#define TFT_CS 4
#define TFT_DC 5
#define TFT_RST 3.3v
#define TOUCH_CS 2

make sure the connection is correct, what processor do you use?

YD1GSE mengatakan...

Codec AC101 with I2C pin 32/33 --> OK
Codec ES8388 with I2C pin 18/23 --> cannot use, conflict PIN with TFT LCD
Codec ES8388 with I2C pin 32/33 --> OK
ESP32 WROOM with PCB Artist ES8388 manual I2C to pin 32/33--> OK

Anonim mengatakan...

Thank you very much for your help, the processor I use is the ESP32A1S with ES8388, the connections are as you indicate and there is no image. Having this processor do the connections change? Thank you

YD1GSE mengatakan...

please try to check with wire scanner or i2c scanner arduino . ex. wire.begin(18,23);

Anonim mengatakan...

Hello, since I don't know how to do what you tell me, I have tried the LCD with another project and it works perfectly, it may be that the processor is defective and I have ordered another one to verify it. When I have it I'll tell you what happens. Thank you very much.

YD1GSE mengatakan...

join to my Grub for experiment www.facebook.com/groups/standalonesdr/

YD1GSE mengatakan...

Codec AC101 with I2C pin 32/33 --> OK
Codec ES8388 with I2C pin 18/23 --> OK
Codec ES8388 with I2C pin 32/33 --> OK
ESP32 WROOM with PCB Artist ES8388 manual I2C to pin 32/33--> OK

Anonim mengatakan...

Hello, I have received the new processor with Codec ES8388 with I2C pin 32/3 and the screen works perfectly. Thank you very much for solving these problems in your fantastic project that you are constantly improving, thanks again.

Stand alone SDR SSB Radio HF Tranceiver Part 7 : ESP32 A1S ES8388 SDA 18, SCL 23 Audio Codec

                 Kelanjutan dari kisah sebelumnya, beberapa waktu mencoba ES8388 dengan konfigurasi pin SDA 18 dan SCL 23 yang tertanam dala...