NanoVNA jako vývojový kit STM32

NanoVNA je pěkný kus hardware za relativně malé peníze 🙂 Je to malý ruční vektorový síťový analyzátor. Já jsem si ho pořídil za účelem měření SWR u antén pro krátkovlnná radioamatérská pásma. Dá se koupit v různých verzích a obměnách třeba na Aliexpressu. Nebudu se tady rozepisovat o funkcích původního určení. Ty jsou popsané na různých radioamatérských stránkách a jsou bezesporu opravdu povedené.

Jak jsem se zmínil, jsou různé verze, velikosti displeje, a krabičky. Já jsem si pořídil verzi s displejem o velikosti 2,8 palce v krabičce a v pěkném balení z tvrdého papíru a SMA bižuterií. Je to verze NanoVNA-H. Tato verze stojí přibližně US $50.

20200205 180348

 

Zjistil jsem, k mému překvapení, že se jedná o velice zajímavý kus hardware s MCU od STMicroelectronics. Díky vyvedenému SWD lze připojit debugger (J-Link, ST-Link) a ladit software úplně jiné aplikace přímo na desce. Tímto z NanoVNA můžeme udělat úplně něco jiného, pokud se nám hodí použité periférie. Deska je pěkně osazená, hezky to vypadá. Není to žádný bastl.

Máme tu na desce:

  • slušné MCU – STM32F072CBT6 (Cortex-M0 48 MHz, 128 kB FLASH, 16 kB RAM)
  • displej TFT (320 * 240) 2,8 palce připojený přes SPI s rezistivním touch panelem
  • Li-Ion akumulátor 650 mAh pro napájení s nabíjením přes USB (správa napájení – U2 FM9688)
  • USB type-C pro nabíjení a komunikaci (CDC, DFU)
  • vyvedené pady pro debugger SWD (P2), UART (P3) a aktivace bootloaderu (P1), níže na obrázku po levé hraně
  • audio kodek TLV320AIC3204 připojený přes I2S, I2C (moc nepoužitelné)
  • programovatelný clock generátor Si5351 připojený přes I2C, 2,5 kHz – 200 MHz <0.5ppm, výstup na SMA TX (CH0)

 

Pohled na desku s odkrytou VF částí:

PHOTO 2020 04 13 018757

 

Na pady P2 jsem připájel kolíkový hřebínek pro napojení na SWD debugger:

PHOTO 2020 04 13 018762

 

Na pady P3 UART můžeme připojit rozšiřující modul, třeba  ESP8266 a hned máme WiFi konektivitu. Maximální odebíraný proud rozšiřujícího modulu připojeného k P3 z padu VDD může být 100 mA. Případně pro snížení rušení v napájení VDD se doporučují přidat tantalové kondenzátory 47uF/6.3V na pozice C3 a C4.

Tak do toho….. 🙂

Samozřejmě původní firmware si z MCU stáhneme přes DFU utilitu od ST STSW-STM32080. Pro operace přes DFU musíme aktivovat bootloader propojením padů P1 (VDD, BOOT0) pokud není aktivace bootloaderu obsažena přímo funkcionalitou nahraného firmware. Jako v případě firmware NanoVNA.

Ještě jeden poznatek. NanoVNA dokázal běžet z vnitřního li-Ion akumulátoru (dále jen aku) bezmála 3,5 hodiny (firmware NanoVNA, zapnuté podsvícení LCD). Poté nabíjení zcela vybitého aku trvalo přibližně 1,5 hodiny z USB nabíječky pro telefon. Tento integrovaný „battery management systém“ je řízen obvodem FM9688. Ten při napájení z USB 5V nabíjí i aku, a při napájení jenom z aku vyrábí zase 5V, ze kterých se potom vyrábí 3,3V pomocí U3 na napájení digitální části. Z aku je také, i při vypnutém vypínači napájená přes diodu D2 Backup doména v MCU pro případné uchovávání hodnot a běh RTC. Viz schéma zapojení.

Originální firmware NanoVNA je jako Open Source, tak je možné stáhnout pro inspiraci i zdrojové kódy celého projektu z GitHubu:

https://github.com/ttrftech/NanoVNA

https://github.com/hugen79/NanoVNA-H

 

Schéma zapojení:

NanoVNA-H V3.4.1 Sch


Celá galerie obrázků:


Ke stažení:

Příklad konfigurace MCU (PCB NanoVNA-H V3.4) pro založení nového projektu v  STM32Cube (Initialization Code Generator).

0 Komentáře
Vložené zpětné vazby
Zobrazit všechny komentáře
Translate »
0
K článku nové myšlenky? Nápady? Napište prosím . . .x
()
x