Een wens die redelijk hoog op mijn verlanglijstje staat is een betrouwbare manier om tijdens de experimenten het HF vermogen te kunnen meten met een aanvaardbare nauwkeurigheid.
Tot 1 GHz. is de Marconi meetzender daar een redelijk alternatief voor maar het zou wel wat kleiner mogen en met de huidige QO-100 experimenten is 2500 MHz. toch wel de ondergrens.
De logaritmische detector IC's van Analog Devices (AD8318 en AD 8317) zijn hier voor gemaakt en er zwerven ook heel wat ontwerpen van op internet en in de diverse bladen waarbij deze IC's met meer of minder goed resultaat zijn toegepast.
Er zijn genoeg kant en klare printjes met deze AD chips te koop voor een redelijk prijs en die kunnen met kleine aanpassingen prima gebruikt worden.
Mijn grote bezwaar bij de meeste bestaande ontwerpen is dat de interne A/D converter van de Arduino gebruikt wordt en die heeft gewoon niet genoeg resolutie voor dit doel en ook de stabiliteit van de referentie spanning laat te wensen over.
Voor dit doel is een ADS1015 of nog mooier een ADS1115 veel beter geschikt en ook die zijn redelijk geprijsd als module te koop.
Ik kies heel vaak voor deze modules omdat die vaak goedkoper zijn als het losse IC en de stap van experiment tot iets wat nabouw vriendelijk is veel kleiner maakt.
Veel van de gebruikte IC's zitten in een behuizing die hobby matig haast niet te verwerken is en zijn vaak lastig in kleine aantallen verkrijgbaar.

Een belangrijk punt voor later wordt de kalibratie van het geheel zodat de meetresultaten reproduceerbaar worden en ook echt iets betekenen.

Als er dan toch iets gebouwd gaat worden dan gelijk maar een paar extra aansluitingen op de Arduino zodat er later nog extra RF sensoren aangesloten kunnen worden met daarin directional couplers zodat er ook gelijk SWR gemeten kan worden.
Voor de hogere band (900 - 2500 MHz) zijn er in het verre oosten couplers te vinden met een 40 dB aftakking voor een hele leuke prijs die samen met twee AD8318 printjes een mooie meetbrug tot 10 Watt maakt voor het QO-100 gebeuren.
Hogere vermogens kunnen natuurlijk ook want de de couplers mogen 200 Watt hebben maar dan moet er met extra verzwakkers naar de AD8318 printjes gewerkt gaan worden.

Als uitlezing heb ik gekozen voor een grafisch 2.8" TFT kleuren scherm met een touch panel zodat bediening zonder verdere knoppen kan gebeuren.
Als hart van de schakeling weer de Arduino Mega Pro embed.

 Er is een eerste opzet bedacht voor een vrij universele display print die straks met een bandkabel op de echte meter aangesloten kan worden.

Het gekozen 2.8 inch type heeft een ILI9341 chip waar goed bruikbare Arduino bibliotheken voor te vinden zijn.
Ook voor het hier op aanwezige touch screen zijn goede bibliotheken te vinden.
Let wel op bij de aanschaf van dit display want ze worden met en zonder touch hardware aangeboden.
Een goede vuistregel is dat als er een pennetje bijgeleverd wordt het om een versie met de de touch screen hardware gaat.

De ILI9341 chip en de touch screen interface houden niet van 5 Volt dus moeten alle lijnen voorzien worden van level shifters om de 5Volt van de Arduino om te zetten naar de 3 Volt voor het display.
Er is deze keer niet gekozen voor de BS138P met 2 10kOhm weerstanden per datalijn maar voor een echt voor dit doel gemaakt IC.
Het gaat hier om de TXS0104E in een 14 pins Soic behuizing dus goed te solderen en sneller klaar als met alle fet's en weerstanden.

De door mij gekozen bibliotheken laten maar 1 apparaat op de SPI bus toe dus het display, touch screen en SD kaart zijn apart voorzien van level shifters en op aparte pinnen van de Arduino aangesloten.
In dit ontwerp wordt de SD kaart (nog) niet gebruikt dus het level shifter IC hiervoor hoeft dan ook niet geplaatst te worden.

Door het display apart op een print te zetten kan er eventueel later altijd nog een groter display geplaatst geworden en is de print ook bruikbaar voor andere projecten.

Alles is nog in ontwikkeling dus wijzigingen zijn niet uitgesloten.
Er is ondertussen ook een eerste serie prototype printen dus het testen kan beginnen.
Punt van aandacht bij het bouwen is wel dat deze printen zijn gemaakt voor loodhoudend soldeer.
Loodvrij soldeer gebruiken zal tot onvoorspelbare resultaten lijden.

Schema: PowerDisplay-V1-sch.pdf

Ook voor het echte meet instrument is een prototype gemaakt.
Op de foto alleen de SMD onderdelen geplaatst.
Als basis wordt weer de Arduino Pro Mega gebruikt met als toevoeging 1 of 2 ADS1x15 printjes.
(ADS1015 = 4x 12 bit en ADS1115 = 4x 16 bit)
Als er alleen een ingang voor vermogen gebruikt wordt en maximaal 1 externe meet kop volstaat 1 A/D printje.
Met het plaatsen van het 2 de A/D printje kunnen er 2 extra power/swr koppen aangesloten worden.

Op de print is ook ruimte gereserveerd voor een NodeMcu waardoor de meet resultaten na het toevoegen van wat software via Wifi als website beschikbaar zijn.

Schema: PowerMeter-V1-sch.pdf