Portable spectrum analyzer for 2.4-2.485 GHz (in Russian language)

Обнаружив в интернете статью Low-Cost 2.4-GHz Spectrum Analyzer (автор – Scott Armitage), я захотел сделать подобный анализатор спектра, только в переносном варианте. В качестве дисплея я предполагал использовать ЖКИ LPH7653 фирмы Philips (от каких-то телефонов; такие продаются на радиобазаре). Этот ЖКИ выводит черно-белое изображение размером 97×35 точек. Кроме графика спектра, на экран выводится частота, на которой уровень сигнала максимален и сам этот уровень (в дБм). Разрешающая способность по частоте – 1 МГц. Конечно же, сохранилась возможность подключить анализатор и к компьютеру.

Схема

Я использовал микроконтроллер ATMEGA8L фирмы Atmel. Для формирования напряжения -6 В (нужно для ЖКИ) установлен преобразователь на микросхеме LMC7660 (ICL7660 и т.п.). Подсветка ЖКИ не используется. Переключатель (на схеме не показан) позволяет питать анализатор от батарейки «Крона» или от USB-шины компьютера. Основная часть схемы собрана на макетной плате, куда также установлен разъем для подключения программатора (PROG) и два субмодуля: субмодуль микросхемы CC2500 и субмодуль USB.

(нажмите, чтобы увеличить)

Субмодуль микросхемы CC2500 – это отдельная платка, изготовленная утюжно-лазерным способом. Рисунок платы в формате Sprint Layout – в файле внизу страницы. Оказалось, что найти подходящие индуктивности для выходного фазовращателя непросто, поэтому я выполнил BALUN на маленьком феррите – «бинокле», пропустив в отверстия два кусочка обмоточного провода, свитых между собой. С одной стороны эти провода подключаются к правым по схеме выводам конденсаторов 100 пФ, с другой – на «землю» и к антенне. В качестве разъема я использовал гнездо N-типа.

(нажмите, чтобы увеличить)

Для подключения микроконтроллера к компьютеру через шину USB я использовал готовый модуль на микросхеме FT232BM. Используются только сигналы TXD, RXD, а также +5 В с USB-шины для питания микроконтроллере (+5 В подключается к одному из выводов переключателя).

(нажмите, чтобы увеличить)

КонструкцияПрибор собран в пластмассовом корпусе Z-48 фирмы Z.T.S. Maszczyk. Основная макетная плата и субмодули установлены на нижней части корпуса. Туда же крепятся разъем N-типа и переключатель питания. Разъем USB выходит на боковую стенку. ЖКИ подключен гибкими проводами и изнутри прижимается к верхней части корпуса с помощью кусочка поролона.

Программа микроконтроллера

В основном используется оригинальный код, за исключением функций вывода изображения на экран. Текст программы (для WinAVR) и готовый HEX-файл – в файле в конце страницы. Для программирования микроконтроллера я использовал AVRISP-MK2. При желании можно легко исправить файл p.bat для работы с другим программатором.

Подключение к компьютеру

Оригинальная программа LCSA.EXE рассчитана на чип фирмы CP2102 фирмы Silicon Labs, а я использовал FT232BM фирмы FTDI. Оказалось, нужно внести в реестр Windows всего одну строку, чтобы программа заработала.

Файл 1.reg:
————————————————-
REGEDIT4

Нужно исправить COM20 на номер COM-порта, появившегося в системе при подключении анализатора, а затем запустить файл 1.reg.

Вот как выглядит экран программы LCSA (рядом работает Wi-Fi сеть, канал 6):

Файлы

sa_2500_1.zip – программа микроконтроллера, программа LCSA, рисунок платы субмодуля

Денис Нечитайлов, UU9JDR
08.06.2008