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Publié : 7 août 2011

Projet Arduino - ROSmètre numérique

Voici le dernier né de mes projets Arduino, il s’agit d’un ROSmètre numérique basé sur un module Arduino Nano.
Le Arduino Nano est exactement identique au Arduino Uno à cela près qu’il est plus compact car réalisé en composants CMS. Le programme fonctionne sur l’un comme sur l’autre sans modifications.
Autant le dire tout de suite, c’est la partie informatique qui a justifié ce projet, la partie HF a été mise de côté - pour l’instant ;-)

Étape 1 - acquisition du signal

J’ai préféré ne pas me lancer de suite dans la fabrication d’un ligne de détection. J’ai donc un petit peu adapté un vieux Diamond SX-20.
L’avantage ce ce ROSmètre : il est à aiguille croisées et donc il fournit les signaux de la puissance directe et de la puissance réfléchie simultanément. Ça n’a l’air de rien comme ça mais en informatique, il est beaucoup plus simple de comparer des signaux quand ils sont disponibles tous les deux au même instant.
De plus, en prélevant les signaux à l’entrée des galvanomètres, je profite des calibres fournis par le SX-20 à savoir 30 et 300 Watts. L’impédance des entrées analogiques du Arduino étant supérieures à 150 kOhms, cela ne perturbera pas le fonctionnement.

Vue interne du Diamond SX-20

Me voilà donc lancé dans le démontage de mon SX-20, j’ai fais ressortir les signaux sur des prises RCA et après une rapide mesure, je m’aperçois que la déviation complète du galvanomètre arrive à 85mV environ ce qui est trop peu pour le Arduino (pleine échelle à 5V) ; il faut donc adapter.

Étape 2 - amplifier les signaux

Simple, un montage à amplificateur opérationnel suffira. Il s’agit de s’approcher pas ici d’arriver à 5V pile mais de s’en approcher.
Avec une tension à pleine échelle avoisinant les 2,7V, la précision est désormais suffisante.
Le plus important ici est que les deux amplificateurs devront être bien calibrés pour fournir une mesure juste d’où la présence de potentiomètres multitours pour parfaire le gain

En réception

L’étalonnage se fera d’une manière simple : avec quelques piles et des potentiomètres en guise de pont diviseur.

Étape 3 - le programme

Maintenant que j’ai à disposition deux signaux représentant la puissance directe et la puissance réfléchie la question se pose de savoir quoi en faire, hi.
Je peux donc faire un programme qui affiche déjà les puissances, je peux calculer le ROS, et je peux aussi calculer la perte en dB. J’ai abouti au programme suivant :

Source du programme Arduino

En complément, j’ai mis un sortie qui se déclenche quand le ROS dépasse un seuil que j’ai fixé à 2. Cela peut piloter un simple LED ou bien la coupure de l’ampli, à chacun de voir.

Étape 4 - utilisation et essais

À la mise en tension, l’appareil se cale en position ROSmètre, chaque appui sur le bouton le fera passer dans le mode suivant, wattmètre puis pertes en DB puis retour en ROSmètre. Il n’y a pas d’autre réglages, le changement des calibre se fait directement depuis le SX-20.

Pour les essais, j’ai simulé les entrées avec un potentiomètre permettant de faire varier les tension.
Manuellement, j’ai relevé quelques tensions et refait les calculs à la main pour vérifier la justesse de la valeur fournir par l’appareil. Pas de problème à ce niveau, tout va bien. C’est façon de faire est fiable et de toute façon je n’avais pas d’antennes mal accordées sous la main.

Installation pour les essais
La platine, un TX 27MHz, le Diamond SX-20 et un charge non rayonnante.
En émission
Sitôt d’un signal est détecté, il passe en affichage du ROS

Les essais se sont montrés concluants, le programme fonctionne bien.
L’appareil indique « RX... » lorsqu’il est en réception et bascule bien en ROSmètre dès qu’il détecte une émission.

Au final, écrire le programme n’aura pas été bien long ; c’est encore sur la partie matérielle que j’ai eu du mal. Mais j’y suis arrivé !

La prochaine étape sera de réaliser moi-même la partie HF.

Jean-Michel F4CQG

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6 Messages

  • Projet Arduino - ROSmètre numérique

    Février 2013, par DUMORTIER

    svp cher om serait il possible d’obtenir le schema complet du montage,je debute avec arduino.Comme amli operationel quel type utilisez vous.

    merci 73’s de ON5KJK

  • Projet Arduino - ROSmètre numérique

    Février 2013, par Parent Vincent ON3VMC

    Superbe réalisation !

    Peut-être au passage profitant du calcul de la partie arduino pourriez-vous ajouter une sortie digital commandant un relais qui lui permettrait de connecter une charge fictive de 50ohms automatiquement en cas de problèmes d’antenne.

    Bonne chance

    • Projet Arduino - ROSmètre numérique

      Février 2013, par Jean-Michel

      Bonjour,

      En fait c’est déjà fait, il y a un seuil dans le programme nommé MAX_SWR qui éclaire la LED rouge connecté sur la sortie 9 si le SWR dépasse 2. Ça éclaire une LED mais ça peut aussi faire basculer un relais à condition d’utiliser un transistor pour commander un peu de puissance, la sortie de l’Arduino ne fournit que 40mA, ce qui n’est pas toujours suffisant selon le relais utilisé.

      73’s

  • Projet Arduino - ROSmètre numérique

    Mai 2013, par F1CHF

    bjr
    merci pour la description, je vais gagner du temps .... SI ..
    oui si j’arrive a me servir du fichier BIN pour le téléverser (comme ils disent)
    sur mon Arduino NANO
    en effet j’utlise l’interface de programmation (bien pratique) mais qui attend
    un fichier type INO afin de le compiler et ensuite de le televerser (nouveau verbe
    pour dire télécharger)
    je sais pas en quel language vous avez écrit cette application, le fichier BIN est l’équivalent
    des bons vieux fichiers HEX que nous avions avec les PICS ..
    me trompe-je ?
    merci
    F1CHF

    • Projet Arduino - ROSmètre numérique

      Mai 2013, par Jean-Michel

      Bonjour
      Il existe en effet plusieurs façon de programmer un Arduino :
      - avec le fichier binaire compilé
      - avec le code source qui est écrit dans un langage très proche du langage C

      Pour ma part, j’ai joint à l’article le code source, il a été développé avec le logiciel Arduino téléchargeable sur cette page.
      J’ai remplacé le fichier joint d’ailleurs car son extension était mauvaise (.BIN au lieu de .PDE) mais le contenu reste identique.
      Après pour le chargement, le logiciel compilera le programme, créera le fichier binaire et ira l’uploader (je reste avec des anglicismes) dans l’Arduino.

      Avant les fichiers .INO s’appelaient des .PDE ; dans les deux cas il s’agit un fichier source.

      73’s
      Jean-Michel F4CQG