Oscillateur à fréquence variable piloté par un Arduino
Première publication le lun. 13 septembre 2021 - Modifié le sam. 20 janvier 2024
Dans la continuité de l'article sur la fabrication du milliwattmetre, je poursuis dans la fabrication de mes instruments. Cette fois-ci je pars sur un oscillateur à fréquence variable piloté par un Arduino (VFO-DO). Créé (lien cassé) Créé par Marcus W3PM, je suis parti du travail réalisé par Marc F6ITU.
Le VFO-DO sera composé de 5 "modules" : un Arduino Nano, un module GPS ublox, un écran LCD, un module d'alimentation et enfin le module le plus important, l'oscillateur Si5351.
Le schéma électronique (sur Kicad) ainsi que le code source que j'ai modifié sont disponible sur mon dépôt Github
Circuit d'alimentation
Comme souvent, il faut un circuit d'alimentation pour les 4 modules :
- l'Arduino alimenté en 8v via le LM7508
- le GPS, le Si5351 et l'écran LCD alimenté en 5V via 3 LM7805
Testons l'ensemble sur des plaques de prototypages
Je suis ensuite passé sur la phase de montage, tout d'abord sur des breadboards. J'utilise un transformateur "canibalisé" 220V vers 12V pour l'alimentation générale du circuit.
Ces tests m'ont permis par exemple d'identifier des soucis avec un des modules GPS que j'utilisais. J'ai d'ailleurs documenté comment les tester pour identifier les contrefaçons dans un précédent article.
Une fois validé électriquement, j'ai "PCBisé" le circuit d'alimentation.
Dans le code source se trouve la possibilité de désactiver l'utilisation du GPS au démarrage ou reset. Tout se passe au niveau du bouton poussoir connecté en D7. Ce qui permet en cas de problème de réception du signal GPS de pouvoir utiliser le VFO. Attention cependant, dans ce cas, il n'y aura pas réajustement de l'horloge basé sur le signal GPS.
Autre point, l'écran LCD peut jouer des tours, il ne faut pas oublier qu'il y a un potentiomètre permettant de gérer la luminosité.
Mise en boîte
J'ai pris un boitier en plastique noir pour mettre le VFO-DO. La première étape est de positionner et fixer les différents modules, j'ai pris pour cela une plaque d'alu comme support. Cette plaque d'alu provient du magasin de bricolage le plus proche. Ils vendent des plaques d'alu de 0,8mm d'épaisseur qui se découpent avec l'outil approprié. Un coup ensuite de lime et des mèches de perceuse pour métal on se retrouve avec une plaque où l'on peut fixer les entretoises pour les modules mais également fixer la plaque dans le boitier.
Note de sécurité : attention aux miniscules copeaux d'aluminium, le corps humain n'aime pas du tout cela ! Protéger les petits bobos potentiels
Comme Marc, j'ai effectué la modification du module GPS qu'il explique dans son article. Ceci permet de déporter l'antenne (par exemple pour la mettre contre une fenêtre).
On attaque ensuite le positionnement des éléments présents sur la face arrière du boitier (de gauche à droite) : la prise d'alimentation (en bas), l'interrupteur d'alimentation (en haut), la désactivation du GPS, le reset. Ensuite les connecteurs SMA pour l'antenne GPS, le signal piloté et un signal à 10MHz.
Enfin la face avant avec sur la gauche l'encodeur et le bouton de changement de bande à droite, au milieu les deux poussoirs pour augmenter et diminuer la fréquence enfin l'écran LCD.
On termine enfin par câbler l'ensemble... comme on dirait à des enfants : "Range ta chambre !!!"
On teste l'ensemble une fois pour confirmer le bon fonctionnement. Puis on referme le boîtier. En oubliant surtout pas le petit moment de plaisir d'enlever le film de protection sur l'écran LCD.
Le coût de l'opération totale est à moins de 40 euros. J'ai acheté des fournitures que je n'avais pas (câble ptfe, sma pour ptfe, poussoirs etc...) si vous avez déjà cela dans vos stocks, le coût de revient sera à moins de 30 euros. J'ai démarré le projet il y a un an mais le manque de temps m'a permet de le finaliser uniquement maintenant... Tout mis bout à bout, cela m'a pris moins de 2 jours (fabrication, tests et changement dans le code).