Continuando la sperimentazione e collaborando con il mio buon amico e Radioamatore sperimentatore Antonio IZ0MXY, come già descritto nei miei precedenti articoli, ho desiderato scrivere questo articolo, per descrivere le varie modalità da utilizzare per connettersi via seriale a questo Analizzatore di Reti Vettoriale Palmare, tramite il suo cavo USB.
Sito del costruttore
NanoVNA è un minuscolo analizzatore di reti vettoriale portatile (VNA), progettato da edy555. Lo strumento è stato reso estremamente portatile, ma di alte prestazioni. È autonomo, con display LCD, multi traccia e con batteria interna di grande durata.
Trovate tutti i dettagli e le informazioni d’uso sul sito http://nanovna.com
Dovute considerazioni
La prima informazione utile che vi lascio in questo articolo è che il NanoVNA-H4 arriva già configurato, ma al fine di ottenere delle misurazioni esatte su tutto il campo di misura che l’apparato permette, è necessario effettuare un RESET dello strumento e procedere alla successiva CALIBRAZIONE per ogni banda di frequenza che si desidera misurare.
La procedura di calibrazione richiede pochi minuti, e una volta diventati esperti la svolgerete con grande facilità. Per questo motivo ho deciso di inserire l’argomento in questo post.
NOTA: Questa operazione è FORTEMENTE RACCOMANDATA da tutti gli utilizzatori esperti.
NOTA 2: La calibrazione dovrebbe essere eseguita fondamentalmente ogni volta che la banda di frequenza da misurare viene modificata e SOPRATTUTTO AD OGNI AGGIORNAMENTO DEL FIRMWARE. NON riutilizzate i valori di calibrazioni effettuate con i firmware precedenti!
Per effettuare correttamente tutta la procedura di calibrazione, seguire quanto indicato nei precedenti articoli, presenti in questo sito.
Come collegare lo strumento via seriale
Per effettuare il collegamento via seriale allo strumento, utilizzeremo il programma PuTTY, che potete scaricare da questo link.
In questo articolo descrivo la connessione su PC con Sistema Operativo Microsoft, Linux e MAC.
Connessione su PC con S.O. Windows
Scaricato e installato il programma PuTTY sul proprio PC, sarà prima necessario conoscere su quale porta seriale COM si sarà posizionato lo strumento. Per fare questo, utilizzare la Gestione Risorse di Windows, controllando la presenza dei dispositivi connessi via seriale (COM).
Prendiamo come esempio, di vedere lo strumento connesso sulla COM3.
Le proprietà di connessione dello strumento al PC sono:
velocità: 9600
bit: 8
parità: N
bit di stop: 1
controllo flusso: nessuno
che dovranno essere rispettate durante l’uso di PuTTY.
Avviate ora il programma PuTTY e selezionate il tipo di connessione su Seriale. Sostituite il valore della porta COM, da COM 1 a COM3.
Dopo aver controllato che il valore della velocità di connessione (speed) sia di 9600 baud, non dovete fare altro se non avanzare premendo il pulsante il pulsante Connect, per connettervi allo strumento.
Connessione su PC con S.O. Linux
Utilizzando una piattaforma linux, scaricate e installate il programma PuTTY sul proprio PC, utlizzando il gestore interno dei pacchetti (programmi). Per conoscere su quale porta seriale si sarà posizionato lo strumento, comunemente la porta utilizzata è ACM0.
Le proprietà di connessione dello strumento al PC sono:
velocità: 9600
bit: 8
parità: N
bit di stop: 1
controllo flusso: nessuno
che dovranno essere rispettate durante l’uso di PuTTY.
Avviate ora il programma PuTTY da terminale, come amministratore, utilizzando semplicemente questa riga di comando:
sudo putty /dev/ttyACM0 -serial -sercfg 9600,8,n,1,N
Nei dati presenti in questa riga di comando, vengono già date al programma tutte le variabili di connessione da utilizzare.
Oppure, è possibile utilizzare l’ottimo programma minicom, sempre da terminale, con il seguente comando:
minicom -D /dev/ttyACM0
Connessione su PC con S.O. MAC
Per collegarsi via USB allo strumento, è possibile utilizzare, da terminale, il programma minicom, digitando il seguente comando:
minicom -D /dev/ttyACM0
Comandi disponibili con la connessione seriale
Una volta connesso allo strumento, PuTTY aprirà una finestra simile a questa:
Utilizzando il programma minicom, la schermata di connessione visualizzata sarà la seguente (i miei colori, sono personalizzati):
NOTA: se non vi apparirà il prompt ch> sarà sufficiente premere una volta l’invio della vostra tastiera.
Successivamente, ho inviato il comando info, per visualizzare la configurazione firmware dello strumento. (vedi figura superiore)
Comandi disponibili
| Command | Description |
|---|---|
| cal [load|open|short|thru|isoln|done|reset|on|off|in] | Calibrate |
| capture | |
| clearconfig 1234 | Clears configuration. You must then power off/on for it to take effect. |
| dac (0-4095) | Also reports current DAC value, but has no effect, is not connected |
| data (0-6) | Dumps complex S11, S21 or Calibration tables for sweep, scan or scanraw |
| dump | Prints ADC output buffer |
| echo “text here“ | Prints text here on the serial port (hugen) |
| edelay | Prints electrical delay in picoseconds |
| exit | Restarts shell session (hugen, QRM) |
| freq (Hz) | Stops sweeping and set port 0 output to Hz, max output is 299999999 Hz |
| frequencies | Prints the sampled frequencies in Hz |
| gain lgain(0-95) rgain (0-95) | Sets the DSP gain |
| gamma | Prints gamma ? (hugen) |
| help | Prints list of available commands |
| info | Prints firmware details (hugen) |
| marker [n] [off|{index}] | Prints current marker values |
| offset (Hz) | Frequency offset |
| pause | Pauses automatic sweeping |
| port {0:TX 1:RX} | Sets DSP port function |
| power (0-3) | Sets output level of the SI5351 |
| recall (0-4) | Recall memory (0-4) |
| reset | Resets the NanoVNA similar to power off/on |
| resume | Resumes sweeping |
| sample | |
| save (0-4) | Save to memory (0-4) |
| saveconfig | Saves current configuration after touch screen calibration |
| scan {start Hz} {step Hz} {points} | Sweeps one time (while paused) up to 1 point per Hz of sweep range
with uncalibrated output to console only (Erik) |
| scanraw {channel(0|1)} {start Hz} {step Hz} {count} [average] | uncorrected output (while paused) of up to 1 point per Hz of sweep range
including averaging over multiple points (QRP) |
| stat | Prints processor status |
| sweep (start Hz stop Hz points) | Prints current settings if no parameters given.
If parameters given, sets a new range for automatic sweeps. |
| systime | Prints time since 1 Jan 1980 (hugen) |
| test | |
| threads | Prints active thread info (hugen) |
| time | Print formatted time |
| touchcal | Begins calibration of touch screen |
| touchtest | Tests touch screen. Press, hold, drag. |
| trace {0|1|2|3|all} [logmag|phase|smith|linear|delay|swr|off] [src] | Prints the values of the current traces or changes values |
| version | Report firmware version |
Impostazione della data e dell’ora nello strumento
Sia io che Antonio IZ0MXY abbiamo desiderato aggiornare questi dati subito dopo aver effettuato l’aggiornamento del firmware, descritto nell’articolo precedente.
NOTA: Dopo l’aggiornamento del firmware, TUTTI i dati personalizzati impostati nello strumento vengono riportati al valore di default iniziale!
Anche la data e l’orario vengono azzerati.
Per aggiornare queste variabili dello strumento, il comando che viene utilizzato è time, e la modalità visualizzata per farlo, è il seguente:
usage: time {[y|m|d|h|min|sec] 0-99} or {b 0xYYMMDD 0xHHMMSS}
Non avendo a disposizione i caratteri { e } nel terminale, ho trovato un modo diverso per impostare velocemente questi dati.
Prendendo per certa la data / ora presente sul PC (es: 28 luglio 2021, 15:37:50), è possibile digitare un’unica riga di comando, in questo modo:
time b 0x210728 0x153750 per ottenere 2021/07/28 15:37:50
oppure è possibile procedere singolarmente inviando i comandi, uno alla volta.
time y 21
time m 7
time d 28
time h 15
time min 37
time sec 50
NOTA: Dopo l’invio del comando, potete controllare l’immediata modifica del valore inviando un semplice comando time , visualizzando il risultato.
Da prove fatte, sembra che l’orologio interno del NanoVNA corrà un pochino, prendendo circa 20 secondi in più, durante solo mezz’ora di accensione.
Attenzione: Allo spegnimento dello strumento, anche l’orologio si ferma, e di conseguenza alla riaccensione avremo l’orario e la data non corretti.
Per ovviare a tutto questo, ho scritto nella Mailing List del gruppo Utenti NanoVNA, chiedendo se il problema fosse già noto e come poter risolvere.
Dall’OM Larry Rothman, mi è stata data velocemente questa risposta:
Il modello HE NON viene fornito con un Xtal 32KHz integrato. Quindi, l’orologio si comporterà in modo irregolare perché la CPU utilizza il riferimento integrato che viene eseguito quando il NanoVNA è alimentato ma si ferma quando l’unità è spenta.
È necessario installare manualmente un Xtal a 32 KHz affinché l’unità mantenga un tempo costante e preciso.
Le mie unità (H e H4) hanno entrambe il Xtal e guadagnano lentamente un paio di minuti a settimana.
Quindi, sembra che il tuo H4 non abbia un Xtal esterno a 32 KHz. Ho preso il mio da vecchie schede madri per PC e ho dovuto installare anche un condensatore da 8 pF (coperto con un cappuccio isolante), per rallentarlo un po’.
Scorri le foto sul forum e troverai un’immagine dell’H4 con l’Xtal saldato a p14 e p15, lungo la parte inferiore. Il firmware lo rileva automaticamente e funziona di conseguenza.
Eccovi la foto della modifica, presa dal forum del gruppo di lavoro, dove potete vedere sia la connessione del Xtal, del condensatore e anche del lettore per la scheda SD.
Documentazione e manuali di riferimento
Nell’archivio di questo sito, potete trovare diversa documentazione sull’uso di questo NanoVNA, oltre all’ottima guida
NanoVNA_Absolute_Beginner_Guide_v1_6_1, scritta da Martin Svaco, 9A2JK (email: 9a2jk@hamradio.hr), versione 1.6 del 26 gennaio 2021.
All’interno di questo documento, davvero molto utile per chi comincia ad utilizzare questo strumento, viene descritta in modo molto dettagliato anche la procedura di aggiornamento del firmware e della calibrazione dello strumento.
NOTA: Vi consiglio di avere sempre sotto mano questa guida, che ritengo molto utile e veramente ben fatta. La potete scaricare, cliccando sull’immagine.
Tutto funziona su una piattaforma linux
Ho scoperto che anche dentro questo strumento gira Linux; quindi anche la procedura di aggiornamento del suo firmware open source è stata molto semplice da effettuare.
Buon divertimento e buona sperimentazione.
’73 de Paolo IV3BVK – K1BVK
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