Wattmètre / ROS-mètre QRP R2

Lecture du circuit par fonction

Les détails reprennent le schéma natif. Un fil coupé par le cadre porte son nom de connexion ; les vues de câblage précisent les composants hors carte. La feuille complète suit ces vues.

Circuits imprimés et implantation

Fabrication : FR4 1,6 mm, deux couches cuivre 35 µm, masque deux faces. Gerber et perçages Excellon dans fabrication/. Le PCB KiCad donne les dimensions, polarités et numéros de pastilles ; assembly.svg repère les composants et la broche 1.

Les schémas R2 sont organisés en blocs fonctionnels avec fils et types de broches critiques. Des vues de lecture vectorielles détaillent ces fonctions ; les six populations PRE sont renseignées individuellement et le câblage hors carte est dessiné. Le rapport ERC décrit les hypothèses de sources par PWR_FLAG. ERC, DRC et parité netlist/PCB contrôlent les fichiers ; ils ne mesurent ni les performances ni les interfaces physiques.

Boîtier et face avant

Boîtier : base, couvercle 3 mm et lèvre de positionnement 2 mm, jeu nominal 0,4 mm. Les STL fermés ont été vérifiés numériquement ; aucune pièce n’a été imprimée ni ajustée. Faire un coupon avec le matériau et l’imprimante choisis avant impression complète.

front.svg/front.dxf sont les plans de perçage ; panel-art.svg est l’habillage, distinct du gabarit. Imprimer à 100 % et contrôler une cote au réglet. Vérifier les pièces achetées avant perçage. preview.svg est une illustration de conception.

Le PETG n’assure pas un blindage RF. Voir cases/README-fr.txt pour cloisons, isolation et liaisons conductrices. Aucune qualification secteur, CEM ou certification de sécurité n’est fournie.

Liste du matériel

DNP / quantité 0 : emplacement non monté. Les points de test peuvent être réalisés en pastilles. Contrôler le CSV et le schéma de la population choisie avant commande.

Montage

1. Monter et inspecter les petites pièces de la commande, dont TMUX1511 TSSOP14 et REF3330 SOT23-3. Vérifier leurs numéros physiques, condensateurs et résistances de rappel. Contrôler le sens du Nano et laisser les broches VIN/3V3 non utilisées selon schéma.
2. Bobiner T1/T2 sur BN43-202 : un tour complet traverse un trou puis revient par l’autre. T1 : primaire 1 tour TX→ANT, secondaire 10 tours FWD_RF→REV_RF. T2 : primaire 10 tours ANT→GND, secondaire 1 tour COMMON→GND. Marquer les débuts T1.1/T1.3 et T2.1/T2.3 avant montage.
3. Vérifier isolation et continuité de chaque enroulement avant soudage. Les quatre bornes de chaque transformateur sont des extrémités de fils distincts ; ne pas relier les enroulements en dehors des nets du schéma.
4. Fixer tête et commande de part et d’autre de la cloison. Poser la nappe et le LCD, puis contrôler toutes les connexions. Programmer seulement le Nano classique au profil indiqué, source RF débranchée.

Réglage et recette matérielle

Critères proposés, à mesurer sur le prototype ; aucune ligne ci-dessous n’est un résultat d’essai.

1. Sans tête RF, alimenter la commande par une source USB maîtrisée. Mesurer 5 V, TP1/VREF_3V0 et la masse ; vérifier le 3,0 V au multimètre adapté et la sélection EXTERNAL dans le firmware. L’écran doit demander CAL REQUIRED tant qu’aucun profil n’est calibré.
2. Vérifier ADC_ENABLE bas pendant reset/défaut, puis son activation normale. Banc basse tension : appliquer aux voies détecteur des tensions connues dans leur domaine, contrôler monotonicité et codes bruts. Vérifier la coupure et le courant de retour lorsque l’USB est retiré, sans supposer les diodes suffisantes.
3. Qualifier la tête à faible puissance, charge 50 Ω et wattmètre de référence. Mesurer la directivité, la réponse en fréquence, les niveaux de tête et les pertes avant toute montée vers le domaine de 10 W.
4. Calibrer un profil à la fois dans les deux sens : b=0..8, points k=0..5 correspondant à 50,100,200,1000,5000,10000 mW. Retourner la tête pour le sens R et rétablir le plan de référence. Relever exclusivement des codes mesurés et contrôler la puissance réelle au point de référence.
5. Console 115200 : SET <b> F|R <k> <adc_mesuré> modifie le brouillon ; DUMP le relit ; ACTIVE relit la table active. APPLY valide en RAM, SAVE valide et conserve le journal ; DISCARD abandonne le brouillon. Une paire F/R incomplète ou non monotone est refusée. Ne jamais copier les valeurs synthétiques des simulations.
6. Couper puis remettre l’alimentation pour contrôler la sauvegarde. Tester profil absent, point hors plage, mesure bruitée, saturation et changement de bande. Relever les erreurs et incertitudes face aux références ; une indication de borne n’est pas une mesure de ROS 1,00.

Dépannage

Micrologiciel, compilation et interfaces

Notice commune aux deux firmwares. Les limites propres au kit restent celles de ce dossier. Les HEX livrés contiennent uniquement l’application, jamais le bootloader.

ON4CRD RADIO-KITS R2 — MICROLOGICIELS NANO CLASSIQUE

ÉTAT DU LIVRABLE
Sources C++ compilées pour ATmega328P, 5 V, 16 MHz. Les scénarios AVR exécutent
le code machine .hex ; ils ne remplacent aucun essai sur électronique réelle.
Les détecteurs RF, la référence, le PhotoMOS, le poste et le bootloader physique
ne sont pas modélisés. Aucun téléversement ni essai matériel n’a été effectué.

MATÉRIEL ET CONSTRUCTION
Employer le Nano classique compatible A000005 et le bootloader Optiboot du
profil arduino:avr:nano:cpu=atmega328. Les Nano Every/33/ESP32/R4 ne conviennent
pas. Le profil atmega328old est exclu : son ancien bootloader peut boucler après
un reset watchdog. Vérifier le bootloader réellement présent avant utilisation.
Le rapport de construction vérifie la configuration du cœur et l’empreinte du
fichier Optiboot installé ; il ne prouve pas le contenu d’une carte achetée.

Outils de référence : Arduino CLI 1.3.1 et cœur arduino:avr 1.8.6.
Depuis la racine du dépôt, avec les outils déjà installés :
  node scripts/radio-kits/build-firmware.mjs
  node scripts/radio-kits/simulate-firmware.mjs
ARDUINO_CLI permet de choisir l’exécutable ; RK_BUILD_SCRATCH choisit le
répertoire temporaire de compilation. RK_AVR8JS peut désigner un module
avr8js 0.21.0 installé séparément. Les sources et HEX doivent correspondre
aux SHA-256 du rapport ; le simulateur rejette un binaire périmé.

Le script de construction conserve les fichiers intermédiaires (ELF, EEPROM
et images combinées avec bootloader) dans RK_BUILD_SCRATCH, hors de
l’arborescence publiée. Il copie seulement les applications cw.ino.hex et
swr.ino.hex dans firmware/<projet>/build/. Employer ces seuls HEX applicatifs
avec le profil indiqué ci-dessus.
Débrancher poste CW et source RF pendant programmation et première mise au point.
La compilation ne lance aucun upload. Ne pas reflasher un bootloader sans motif.

RK-CW — CONTRAT ET UTILISATION
D2 point, D3 trait, D4 commande positive du PhotoMOS via son étage transistor,
D6 piezo passif, D7 mode, A0 vitesse. D7 ouvert : mode A ; D7 à la masse : B.
Le mode est mémorisé pour toute la séquence en cours ; un changement de mode
ne transforme pas un relâchement de squeeze déjà engagé. Vitesse 5–40 WPM ;
unité nominale 1200/WPM ms, trait trois unités, intervalle une unité.
La durée est figée à chaque élément. Les contacts sont filtrés 4 ms ; le
potentiomètre est moyenné avec hystérésis. Une nouvelle frappe de la même
palette pendant un élément est mémorisée ; un contact maintenu puis relâché
ne crée pas de queue indue. Le mode B conserve un élément opposé après squeeze.

La sortie reste inactive au démarrage tant que les deux palettes ne sont pas
relâchées. Une activité continue de 30 s provoque l’arrêt ; les deux contacts
doivent ensuite être relâchés pendant 250 ms pour réarmer. Les pauses normales
sans élément en attente terminent la séquence et remettent ce compteur à zéro.
Le watchdog nominal de 2 s redémarre le MCU si le programme cesse de le servir.
Ces durées sont logicielles/nominales ; leur comportement matériel reste à vérifier.
La résistance matérielle de rappel garde la commande inactive pendant reset.

Console USB 115200 bauds, commandes terminées par retour à la ligne :
  STATUS : version, vitesse, mode de la séquence et état.
  STOP   : retire la commande immédiatement, puis impose le relâchement 250 ms.
Les commandes ne permettent jamais d’activer la sortie. Les lignes longues ou
incomplètes depuis plus d’une seconde sont rejetées. Le diagnostic UART est
non bloquant : sous un flot excessif, des réponses peuvent être perdues pour
préserver la temporisation CW. STATUS peut être renvoyé après arrêt du flot.
Le firmware ne modélise pas les délais du PhotoMOS : les mesurer séparément.
Le domaine du projet reste 12 V DC / 5 mA à qualifier ; ce n’est pas une sortie
pour manipulateur à tube, tension négative inconnue ou secteur.

RK-SWR — MATÉRIEL R2 OBLIGATOIRE
A0 directe, A1 réfléchie, A2 sélection de bande, D3 poussoir RAW ; LCD parallèle
RS D8, E D9, données D10..D13. D4 ADC_ENABLE commande les deux canaux utiles
du TMUX1511 et reste bas au démarrage/pendant un défaut de référence.
La référence REF3330 3,0 V alimente AREF et le potentiomètre de bande.
analogReference(EXTERNAL) est sélectionné avant toute acquisition. Ne jamais
exécuter ce binaire sur le contrôleur R1 dépourvu de cette référence et du mux.
Les nouveaux diviseurs de tête et résistances de contrôle changent le gain :
une calibration R1 est invalide, et son enregistrement EEPROM est refusé.

Une lecture de la bande interdite interne nominale de 1,1 V contrôle grossièrement
la présence de la référence : fenêtre proposée 300..470 codes sur le convertisseur
10 bits. Ce test volontairement large n’établit pas que la référence vaut 3,000 V,
ne contrôle pas précisément le 5 V USB, et ne remplace pas le multimètre.
Mesurer les rails et AREF avec un instrument adapté avant calibration et usage.
Un défaut détecté est mémorisé, désactive ADC_ENABLE et affiche REFERENCE FAULT.
REFCHECK relance cette vérification grossière après correction de la cause.
Le firmware ne distingue pas un ADC bloqué à une valeur plausible d’une porteuse
réellement stable. Il ne doit pas servir d’interverrouillage d’amplificateur.

CALIBRATION MESURÉE, SANS VALEURS PAR DÉFAUT
Neuf indices de bande 0..8 : 1,8 / 3,5 / 7 / 10 / 14 / 18 / 21 / 24 / 28 MHz.
Six points k=0..5 : 50 / 100 / 200 / 1000 / 5000 / 10000 mW.
Mesurer les deux sens séparément avec une source stable, une charge 50 ohms et
une référence de puissance au plan de la tête. Retourner la tête pour étalonner
le sens réfléchi et revérifier les connexions/plans de référence. Identifier la
paire tête/contrôleur, les instruments, la température et la fréquence de mesure.
Reporter les vrais codes ADC ; aucune valeur de simulation n’est un étalonnage.
Les points doivent croître strictement et être séparés d’au moins trois codes,
dans 3..1018. Ce critère numérique ne certifie pas la qualité des mesures.

Console USB 115200 bauds, commandes avec retour à la ligne :
  SET b F|R k adc : édite le BROUILLON, sans modifier les courbes actives.
  DUMP           : affiche les dix-huit lignes du brouillon, six codes chacune.
  ACTIVE         : affiche les courbes actuellement actives.
  APPLY          : vérifie les paires F/R complètes et les points monotones,
                   puis active en RAM. Toutes les bandes non vides doivent être
                   complètes ; les bandes encore vides restent non calibrées.
  SAVE           : applique un brouillon valide puis sauvegarde dans le journal.
  DISCARD        : abandonne le brouillon depuis le dernier APPLY, pas la RAM active.
  STATUS         : schéma, génération, brouillon modifié, stockage et diagnostic.
  REFCHECK       : contrôle grossier AREF après correction d’un défaut mémorisé.
APPLY seul est perdu à la coupure. L’affichage *RAM le rappelle tant que SAVE
n’a pas réussi. Un brouillon modifié supprime l’affichage numérique et montre
CAL EDIT / APPLY ; une erreur de saisie ne remplace pas la calibration active.
Une paire F/R incomplète ou non monotone ne peut être ni appliquée ni sauvegardée.
Une ligne de commande trop longue, signée, hors limites ou expirée est rejetée.

EEPROM : schéma R2, deux emplacements de 256 octets, enregistrement de 246 octets
avec compteur de génération et CRC16. La signature n’est publiée qu’après les
données et le CRC. Au démarrage, le dernier emplacement valide est choisi ;
une sauvegarde interrompue peut conserver la précédente. SAVE sans modification
ne réécrit pas l’EEPROM. Les dommages, l’usure et les coupures réelles restent
à tester ; le CRC16 n’est pas une certification de sûreté.

MESURE ET AFFICHAGE
Porteuse sinusoïdale stable, domaine à qualifier 1–10 W incident et 1,8–30 MHz.
Aucune mesure PEP. Interpolation d’amplitude sqrt(P) entre les points mesurés,
sans extrapolation ; les points eux-mêmes retournent exactement leur puissance
nominale, notamment la frontière 1 W. Les moyennes de trente-deux conversions
sont contrôlées pour saturation et dispersion ; seuil de dispersion proposé
de douze codes crête à crête, à vérifier avec l’électronique réelle.

Sous 1 W direct, hors plage, en saturation ou avec une calibration absente, le
ROS numérique n’est pas affiché. Sous le premier point réfléchi de 50 mW,
la valeur affichée est une BORNE NOMINALE supérieure, arrondie vers le haut :
environ SWR <1.58 à 1 W, <1.23 à 5 W, <1.16 à 10 W. Ce n’est pas un ROS 1,00
mesuré. Cette borne ne comprend pas les incertitudes des détecteurs, de la
directivité et de la calibration ; le dossier de recette doit les déterminer.
Au-delà de 99,9 le résultat est borné par SWR >99.9. RAW montre les codes bruts ;
la sélection de bande conserve une hystérésis de douze codes aux frontières.

PREUVES ET LIMITES
build-report.json lie outils, sources, HEX et contrat du bootloader.
simulation.json lie les mêmes SHA et les scénarios exécutés sur ces HEX :
GPIO CW, chronométrages, console, watchdog modélisé, bus LCD 4 bits, ADC et
écritures EEPROM sont observés. Les valeurs de calibration de simulation sont
synthétiques. Les fichiers ne déclarent aucune mesure matérielle, directivité,
erreur système, délai du PhotoMOS ou tenue de puissance réelle.


Mention de non-responsabilité

Ces dossiers sont fournis en l’état, à des fins pédagogiques et expérimentales. Les calculs, simulations et contrôles des fichiers ne constituent ni des performances mesurées, ni une certification, ni la qualification du montage réalisé.

La personne qui construit ou utilise le montage doit vérifier les schémas, composants, connexions et protections, respecter les notices des fabricants et la réglementation applicable, et faire valider sa réalisation avant utilisation. Selon le montage, les tensions électriques, la radiofréquence et la chaleur peuvent provoquer électrocution, brûlures ou incendie. Les essais doivent être réalisés par une personne compétente, en commençant à faible puissance et avec les protections adaptées.

Dans les limites autorisées par la loi, ON4CRD et les contributeurs ne garantissent ni l’aptitude à un usage particulier ni les résultats, et déclinent leur responsabilité pour les dommages résultant de la construction, de la modification ou de l’utilisation. Cette mention ne limite aucun droit impératif ni aucune responsabilité que la loi interdit d’exclure.

Mention de non-responsabilité

Mention de non-responsabilité

Ces dossiers sont fournis en l’état, à des fins pédagogiques et expérimentales. Les calculs, simulations et contrôles des fichiers ne constituent ni des performances mesurées, ni une certification, ni la qualification du montage réalisé.

La personne qui construit ou utilise le montage doit vérifier les schémas, composants, connexions et protections, respecter les notices des fabricants et la réglementation applicable, et faire valider sa réalisation avant utilisation. Selon le montage, les tensions électriques, la radiofréquence et la chaleur peuvent provoquer électrocution, brûlures ou incendie. Les essais doivent être réalisés par une personne compétente, en commençant à faible puissance et avec les protections adaptées.

Dans les limites autorisées par la loi, ON4CRD et les contributeurs ne garantissent ni l’aptitude à un usage particulier ni les résultats, et déclinent leur responsabilité pour les dommages résultant de la construction, de la modification ou de l’utilisation. Cette mention ne limite aucun droit impératif ni aucune responsabilité que la loi interdit d’exclure.