Vývoj rádia, 7.díl - čítač stm32f103

Proč čítač k elektronkovému rádiu

Na krátkých vlnách jsou stanice natěsnané a mechanická stupnice s provázkem nikdy neukazuje přesně. Jednoduchý čítač frekvence s mikrokontrolérem a OLED displejem vyřeší orientaci při ladění. Využívá přesný krystal v STM32F103, takže odpadá kalibrace.

Snímání signálu z anody triody

Aby nedošlo k zatížení laděného obvodu, odebírá se signál z anody přes malou kapacitu 10–20 pF. Následuje zdrojový sledovač s JFETem J310 (vysoká vstupní impedance) napájený z usměrněného žhavicího napětí 6 V. Stejnosměrné oddělení zajišťuje další kondenzátor. Pro potlačení brumu ze žhavení je mezi zem sledovače a kostru přidán kondenzátor 100 nF.

Tvarování signálu

Původní Schmittův klopný obvod se dvěma tranzistory BC547 na univerzální desce fungoval perfektně. Po převedení na SMD se však obvod rozkmital na 50 MHz. Autor proto zapojení zjednodušil – tranzistor pracuje jako omezující zesilovač. Výstupní průběh není ideální obdélník, ale pro čítač stačí, protože prochází středem jen jednou za periodu. Signál je před mikrokontrolérem ještě posunut děličem na polovinu napájecího napětí.

Měření a výpočet frekvence

Mikrokontrolér STM32F103 (běžná vývojová deska) má dva časovače. Jeden generuje přesnou bránu 100 ms (pro rychlé měření), druhý čítá pulsy na pinu A0. Po skončení brány se počet pulzů vynásobí 10 a získá se frekvence v kHz. Následně se odečte mezifrekvence přijímače (IF) a výsledek se zobrazí na OLED. Přesnost je zaokrouhlena na 1 kHz, což pro běžný poslech bohatě stačí. Na displeji se navíc vypisuje i vlnová délka.

Napájení

Obvod je napájen z žhavicího vinutí elektronkového rádia (6 V stř.). Následuje usměrňovač, filtrace a stabilizátor 5 V pro sledovač. Samotná deska STM32 má vlastní stabilizátor na 3,3 V. Zdrojový kód je k dispozici na GitHubu.

Praktické postřehy

• Vysokoimpedanční vstupní část umístěte co nejblíže oscilátoru, zbytek propojte koaxiálním kabelem.
• I přes zjednodušené tvarování čítač spolehlivě měří.
• Na osciloskopu je patrný průnik 50 Hz z žhavení, ale po oddělovacím kondenzátoru se neprojeví ve výsledku.
• Celý modul je zamýšlen jako doplněk k vestavbě rádia, finální podoba bude součástí budoucího videa.