Powermeter Board USB Read OUT axel V0

Power Meter Delft

Projet de power meter RF base sur une carte STM32, une interface USB/serial, une LUT de calibration et des outils MATLAB/Python pour calibrer, charger et utiliser la mesure.

Le depot contient le hardware KiCad, le firmware STM32CubeIDE, les scripts MATLAB de calibration/mesure et les resultats de test.

https://github.com/axeldazin/power_meter_delft

Arborescence

project power meter/
  3D/                  Modeles STEP de la carte et du boitier
  KiCad/               Schema, PCB, librairies et fichiers de fabrication
  matlab_app_cal/      Scripts MATLAB pour calibration RF, VNA, power sweep et generation LUT
  matlab_app_measure/  App MATLAB pour charger la LUT, dialoguer avec le STM32 et mesurer
  power_meter_V3/      Firmware STM32CubeIDE
  python_app/          Outils Python de calibration et mesure
  result_test/         Exports de mesures
  dist/                Executables generes

Firmware STM32

Le firmware est dans :

project power meter/power_meter_V3/

Il cible un STM32L433 et expose une interface USB CDC/serial a 115200 baud.

Commandes principales supportees par le firmware :

LUT?
STORE_LUT_FLASH
RESET_LUT_RAM
LUT <freq_kHz> <a> <b> <s11_dB>
MEAS_V <sample_count>
MEAS_DB <sample_count> <freq_kHz>
MEAS_DB_CORRECTED <sample_count> <freq_kHz>

La LUT est chargee en RAM avec les commandes LUT ..., puis peut etre sauvegardee en flash avec STORE_LUT_FLASH.

App MATLAB de mesure

L'app principale est :

project power meter/matlab_app_measure/power_meter_use_app.m

Depuis MATLAB :

cd("C:\git\power_meter_delft\project power meter\matlab_app_measure")
power_meter_use_app

Workflow typique :

1. Brancher le power meter en USB.
2. Selectionner le port COM.
3. Cliquer Connect.
4. Charger un CSV LUT avec Load CSV.
5. Envoyer la LUT au STM32 avec Upload.
6. Sauvegarder dans la flash avec Store Flash.
7. Faire une mesure avec Measure V, Measure dB ou Start cont..
8. Recuperer la LUT depuis le device avec Receive LUT.
9. Exporter la LUT recue avec Export CSV.

Format LUT CSV

L'app MATLAB accepte deux formats.

Format brut de calibration :

freq_Hz,pinrf_dBm,board_voltage_V,s11_corrected_dB

Format LUT deja fittee/prete pour STM32 :

freq_Hz,a,b,s11_dB

Quand le STM32 renvoie sa LUT avec LUT?, les lignes ont ce format :

index,freq_Hz,a,b,s11_dB

L'export CSV de l'app MATLAB sauvegarde la LUT recue du device dans un fichier relisible par l'app.

Calibration MATLAB

Les scripts de calibration sont dans :

project power meter/matlab_app_cal/

Scripts utiles :

PM_VNA_Comparison.mlx
STM32_cal.mlx

Les exports de LUT et references RF sont ranges dans :

matlab_app_cal/lut_exports/
matlab_app_cal/rf_references/
matlab_app_cal/s11_capture/
matlab_app_cal/result_test/

Hardware

Les fichiers hardware sont dans :

project power meter/KiCad/

Fichiers principaux :

Powermeter_Board_USB_Read_OUT_axel_V0.kicad_sch
Powermeter_Board_USB_Read_OUT_axel_V0.kicad_pcb
Foundry file/
DRC.rpt

Les modeles 3D sont dans :

project power meter/3D/

Notes pratiques

• Toujours verifier le port COM avant de lancer l'app MATLAB.
• Apres un upload LUT, utiliser Receive LUT pour confirmer ce que le STM32 a vraiment en RAM.
• Utiliser Store Flash uniquement quand la LUT est valide.
• Garder les CSV de calibration bruts et les CSV fittees separes pour pouvoir refaire les fits proprement.
• Avant une mesure RF serieuse, verifier que la reference S11 et la LUT correspondent au meme setup de calibration.