Projekt 10MHz Frequenznormal (neu) mit moderneren PIC18F45K22

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Bild links. Das Frequenznormal ist in Betrieb. Die Frequenz stimmt genau. Es werden 6 Satelliten für die Auswertung benutzt.
Bild mitte. Über dem Frequenznormal ist der GPS-RX OLG1 zu sehen. Im Display der Locator und 7 Satelliten werden ausgewertet.
Bild rechts. Das gleiche Bild noch einmal, aber im Display die Höhenangabe meines Standortes.

Ich habe noch einmal das Frequenznormal überarbeitet und einen moderneren PIC eingesetzt. Es gibt nur eine Version mit einem SETUP, wo alles eingestellt wird. Weiterhin habe ich eine Anpassung an die Eigenschaften der modernen GPS-Empfäger vorgenommen. Es können verschiedene OCXOs eingesetzt werden. Allerdings im Moment nur mit der Frequenz 10MHz. Hier das Impulsdiagramm einer Frequenzmessung, zum besseren Verständnis:

Die 1PPS Impulse sind die Grundlage für eine Frequenznachreglung des OCXO. Durch die Messzeit von 20 Sekunden erhalten wir eine Genauigkeit bei der Frequenznachreglung von +/- 0,05Hz. Das ist für meine Zwecke völlig ausreichend. Mit der P(uls) W(eiten) M(odulation) des PIC wird die Regelspannung für die Nachreglung des OCXO erzeugt. Die Auflösung der PWM wurde um 2 Bit auf 10 Bit erhöht. Der Wertebereich ist mit 10 Bit 0 bis 1023. Damit ist eine sehr feine Regelspannungsabstufung am OCXO möglich.

Die GPS-RX von QRP-Labs, QLG1 und QLG2

Als GPS-RX verwende ich gleich eine fertige Platine von QRP-Labs QLG1 GPS Receiver Kit von QRP Labs. Der RX hat eine sehr hohe Empfindlichkeit von -165dBm. Die Betriebsspannung beträgt 5V und wird auf der Platinen mit einem Regler auf 3,3V herab gesetzt. Die Platine wird extern abgesetzt betrieben. Als Verbindungskabel wird ein Litzenkabel 4x0,14mm2 mit Abschirmung verwendet. Kabellängen von 10m und mehr dürften kein Problem sein. Ich habe die Platine einfach am Fenster meines Shack's abgelegt. Das klappt ausreichend gut. Die neue Firmware ist sehr tollerant mit schwankenden Empfangsbedingungen. Wurde einmal die OCXO-Frequenz genau auf +/- 0,00Hz eingeregelt, bleibt die Frequenz über mehrere Minuten stabil. Wird der Satelittenempfang zwischendurch für mehrere Minuten schlecht, hat das keinen negativen Einfluss auf die Frequenzstabilität.

Inzwischen wird der QLG1 GPS Receiver Kit von QRP Labs nicht mehr angeboten. Der neue GPS-RX QLG2 GPS Receiver kit hat noch bessere Empfangseigenschaften. Es werden bei gleichen Empfangsbedingungen mehr Satelliten ausgewertet.

Ansicht der Leiterplatte von QRP-Labs, von Oben und von Unten. Der RX funktioniert wunderbar. Selbst in meinem tiefen Tal. Ich habe nicht die besten Empfangsbedingungen.
Der neue GPS-RX QLG2 als Bausatz von QRP-Labs zu beziehen.

Die Dateien zur neuen Version des Frequenznormales

frequenznormal2.pdf Beschreibung der neuen Version 2.0x, HW 2.00 mit dem PIC18F45K22.

mc2_schaltbild.pdf Das Schaltbild der Baugruppe.

mc2_best_gem1.pdf Leiterplatte Bestückung oben und unten.

mc2_best_bottom1.pdf Leiterplatte Bestückung von unten Ansicht1.

mc2_best_bottom2.pdf Leiterplatte Bestückung von unten Ansicht2.

mc2_best_bottom3.pdf Leiterplatte Bestückung von unten Ansicht3.

mc2_best_top1.pdf Leiterplatte Bestückung von oben.

mc2_lp_bottom.pdf Leiterplatte (Bottom) Leiterzüge von unten.

mc2_lp_top.pdf Leiterplatte (Top) Leiterzüge von oben.

mc2.sch Schaltbild als Eagledatei.

mc2.brd Board als Eagledatei.

Der QLG2 GPS-RX hat eine geringfügige andere Datensatz-Ausgabe. Ich musste deshalb die Firmware etwas verändern und anpassen. Jetzt funktioniert die Auswertung der Datensätze auch mit anderen GPS-RX, nach NMEA0183-Norm.

mc_v2_11.hex HEX-Datei zum Programmieren des PIC18F45K22. (19.02.2024)

frqnormal2_v2_11.zip Die Assembler-Quellen zum kompilieren unter Linux (19.02.2024)