Kelanjutan dari kisah sebelumnya, beberapa waktu mencoba ES8388 dengan konfigurasi pin SDA 18 dan SCL 23 yang tertanam dalam ESP32 sangatlah sulit dikarenakan keterbatasan pin yang disediakan, namun akhirnya berhasil juga, hal ini dilakukan dengan mengubah konfigurasi LCD ILI9341 dan beberapa pin yang digunakan. Ide yang muncul adalah merubah beberapa metode penggunaan pin ESP32. disamping itu juga akhirnya harus merubah total design PCB tentunya, dari PCB yang saya sudah miliki berakhir dengan teracak acak, beberapa dipotong jalurnya dan dijumper di berbagai tempat. dilanjutkan memprogram sampai menghabiskan beberapa bungkus rokok di asbak tidak terkendali ditambah di judesin oleh istri, tapi saya tetap sayang sama istriku.
By The Way beberapa fungsi yang masih bertahan dan ditambahkan ialah:
Tambahan Fungsi Touchscreen:
- Fungsi MUTE AUDIO.
- Pilihan PC Cat Control atau Remote Bluetooth.- ALC. (Audio Limited Controller) terdapat 4 pilihan termasuk OFF. - Pengaturan BASS dan TREBLE, individual terpisah antara TX dan RX.
- Pengaturan BANDWITH, individual terpisah antara TX dan RX.
- Fungsi pada pin SDA 18 dan SCL 23 dapat dihubungkan dengan modul PCF8574 untuk mengontrol external relay Band Pass Filter ataupun Low Pass Filter. (lihat artikel sebelumnya)
- ADC sensor pada pin VN dan VP untuk input dari digital SWR Meter yang akan ditampilkan di layar, membutuhkan Coupler tersendiri dan experiment anda sendiri.
- Pin PTT dialihkan ke ADC Sensor dengan pullup resistor.
- Cat Controller mengadopsi dari protokol Kenwood TS-480 pada baudrate 57600.
- Penambahan Trial Mode CW-L dan CW-U dengan pengaturan nada TONE yang dapat dirubah.
- Fungsi CFP - Koreksi Frequensi PPM ditetapkan Individual Value pada tiap tiap Band Freq.
Kali ini khusus ESP32 A1S ES8388 SDA 18, SCL 23 Audio Codec membutuhkan beberapa deklarasi variabel yang harus tersimpan didalam EEPROM sehingga sebelum mengupload firmware utama kita harus mengisi beberapa value didalam eeprom dengan mengupload sebuah file terlebih dahulu sekaligus mengecek koneksi LCD yang dikemas dalan file LCDTesterESP32ES838p81823.bin terlebih dahulu.
Kali ini saya mencoba mengimplementasikan protokol Wireless bluetooth sehingga dapat meremote atau mengontrol perangkat dari jauh. tanpa menambahkan modul tambahan dengan memanfaatkan fitur ESP32 A1S . aplikasi android yang saya gunakan adalah membuat sendiri sehingga dapat disesuaikan dengan perangkat.
ESP32 A1S ES8388 SDA 33, SCL 32 Audio Codec telah selesai di program sekaligus menambahkan fitur CAT Control WSJTX FT8 protokol Kenwood TS840 baik Wire maupun Wireless Bluetooth.... untuk cat ke POWERSDR sementara belum bisa (dalam Prosess), silahkan di coba terimakasih Salam Homebrewer.
Kami namakan ini adalah versi 1.0 dengan penyempurnaan bugs dari design sebelumnya
Skema rangkaian Front End seperti gambar diatas
Pada Design PCB terdapat beberapa perubahan sebagai berikut :
- Mengubah pin SCL yang semula di IO12 menjadi ke IO22, dikarenakan jika menggunakan IO12 perangkat ESP32 sering terjadi gagal Start Up Booting.
- Menambahkan fungsi dari ADC sensor pada pin VN dan VP untuk input dari digital SWR Meter yang akan ditampilkan di layar.
- Penambahan fungsi pada Pin SCL dan SDA sehingga dapat dihubungkan dengan modul PCF8574 untuk mengontrol relay Bandpass Filter maupun Low Pass Filter.
- Penyesuaian Lubang Hole yang terlalu kecil
- Mengganti library PCB ILI9341 dengan yang lebih bagus.
- Mengubah pin suplai tegangan IC NE5532 yang semula input tegangan menggunakan VCC dirubah menjadi 5V untuk mengurangi Piramid pada display Spectogram.
- Memperbaiki kesalahan Pin Transistor N3904 dengan mengganti library Transistor N3904 dengan yang benar.
PERHATIAN:
IC Prossessor yang digunakan dan sudah diuji adalah:
- ESP32 A1S dengan Codec AC101, sementara prosessor tersebut sudah tidak lagi diproduksi.
- Adapun type baru yang di produksi adalah dan ada di pasaran sekarang adalah ESP32 A1S dengan Codec ES8388 yang mana PIN dan bentuk keduanya sama namun pemograman alamat I2C berbeda beda antara keduanya adalah sangat jauh berbeda. Saat ini saya sudah berhasil memprogram ESP32 A1S dengan Codec ES8388 dengan tipe SDA dan SCL nya berada pada pin 33 dan 32, untuk tipe dengan pin 18 dan 23 masih belum berhasil karena keterbatasan jumlah pin yaitu pin 18,19, dan pin 5 ESP32 A1S sudah digunakan untuk menjalankan codec Audio. Uniknya dalam codec ES8388 terdapat fitur Equalizer, hal ini rencana akan saya diskusikan dengan NA5Y.
Saya pribadi belum mencetak design PCB baru, saya hanya merubah PCB lama dengan cara menghilangkan, menambah dan menjumper komponen pada PCB yaitu merubah Pin SCL , solder ulang pin transistor N3904, menjumper IC 5532 dari VCC ke 5V dan penyesuaian seperti tercantum pada uraian perubahan diatas.
Dalam perjalanan experiment nya SDR Trx yang telah dibahas sebelumnya membutuhkan sebuah Low Pas Filter setelah Block Power Amplifier. dengan Keterbatasan Pin Microcontroller ESP32 A1S ataupun yang lainnya dibutuhkan sebuah metode untuk menggerakkan atau mentrigger beberapa buah relay yang terdapat dalam rangkaian Low Pass Filter khususnya yang terdapat beberapa Band.
Saya telah mencoba bereksperiment dengan menggunakan sebuah trigger Low Pass Filter memanfaatkan sebuah modul dengan komunikasi I2C atau Inter-Integrated Circuit protokol. Kembali ke ESP32, kali ini protokol I2C pada radio Homebrow SDR TRX ini telah digunakan untuk mengatur beberapa modul yaitu :
1. Codec Audio pada alamat i2c 0x30.
2. Si5351 pada alamat i2c 0x60.
kita membutuhkan lagi untuk mengontrol rangkaian relay Low Pass Filter memanfaatkan modul logic tipe PCF8574 pada address 0x20 sehingga total I2C yang dialokasikan adalah
1. Codec Audio pada alamat i2c 0x30.
2. Si5351 pada alamat i2c 0x60.
3. PCF8574 pada alamat i2c 0x20.
PCF8574.
Papan Ekspansi IO PCF8574 digunakan sebagai ekspander I/O 8-bit jarak jauh untuk bus I2C. Hingga 8 PCF8574 IO Expansion Board dapat dihubungkan ke bus I2C, menyediakan hingga 64 port I/O. Papan Ekspansi IO PCF8574 memiliki pinheader I2C di satu sisi, dan konektor I2C di sisi yang berlawanan. Oleh karena itu, lebih fleksibel untuk menghubungkan papan ke sistem pengembangan. Board juga mendukung cascading I2C, memungkinkan penggunaan multi modul yang terhubung ke bus I2C secara bersamaan dengan menghubungkan pinheader dan konektor.
Saya mendapatkan harga di sebuah Online Shop sebesar Rp. 16.000,- , berbagai toko menjual dengan harga bervariasi. kali ini saya beli langsung sebanyak 4 buah untuk experiment walaupun dipakainya nanti cuma hanya satu modul saja.
PCF8574, antarmuka I2C, port paralel 8-bit
Standard adrress adalah 0x20, untuk mengubahnya harus mengatur jumper yang warna kuning
Kit Low Pass Filter (LPF) Bekas
Lupa asalnya dari mana, saya menemukan sebuah Kit Relay Low Pass Filter bekas dari kumpulan rongsokan yang saya simpan dengan tipe Alinco DX SR8, setelah download service manual dan memperbaiki jalur-jalur yang putus, lalu merancang trigger untuk kit LPF ini dengan schematic sebagai berikut.
logic LPF ini adalah Aktif High, artinya relay akan aktif jika pada pin/jalur ATT, L0-L5 dan T8V diberi tegangan minimal 2.5 volt, Pada dasarnya menggunakan kit LPF tipe lainnya apa saja bisa asalkan tepat konfigurasi pin pin nya. Jika anda pengguna Arduino , ada dapat menggunakan Library PCF8574. saya telah mencoba beberapa sumber library arduino dan semuanya berfungsi dengan baik.
penampakan di radio SDR TRX setelah dipasang modul PCF8574 (tetep saja berantakan)
Penampakan sekalian casing bekas dipakai walaupun PA tetep saja pakai obat kuat IREX
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 Quadratureatau 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.
.png)
.png)
.png)