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.
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:
Na pady P2 jsem připájel kolíkový hřebínek pro napojení na SWD debugger:
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:
Celá galerie obrázků:
Ke stažení:
Příklad konfigurace MCU (PCB NanoVNA-H V3.4) pro založení nového projektu v STM32Cube (Initialization Code Generator).
