利用 ESP32 微控制器板以及 Si5351 时钟生成模块构建变频振荡器

为您的无线电项目配备一款外观专业的可调谐振荡器，无需为此花费大量资金在触摸屏、旋转编码器或复杂硬件上。

变频振荡器(VFO)常用于无线电发射机和接收机中，尤其是在超外差式接收机中，它们能够实现对工作频率的调节。它们在业余无线电、通信系统和测试电子设备中都非常重要。在我之前的几段视频中，我已经向您展示了几种不同的创建 VFO 的方法，这些方法主要在于所显示的生成频率的方式有所不同。

这次我将再次介绍一种制造这种设备的方法，不过这次的方法与之前的相比有了显著的不同，而且更加实用。

然而，其制造过程要简单得多且成本更低，因为我们没有使用显示屏，甚至也没有使用旋转编码器(这是每个可变频率振荡器的基本组成部分)。这一切都是通过使用智能手机来实现控制和显示所生成频率的功能而达成的。现在这个设备极其简单，仅由两个价格低廉的组件构成：一个 ESP32 微控制器板，以及一个与 ESP32 仅通过 4 根线连接的 Si5351 时钟生成模块。

该频率直接在信号发生器的 CLK0 输出端生成。将智能手机用作用户界面(UI)而非传统的液晶显示屏，是一种无需花费大量资金购买昂贵触摸屏就能获得图形丰富显示效果的绝佳方式。ESP32 正是为此而设计的，因为它内置了 Wi-Fi 功能，并且有足够的性能同时运行网络服务器并通过 I2C 协议与 Si5351 进行通信。

该项目由 PCBWay 公司赞助。从概念设计到实际生产，PCBWay 为全球创新者提供前沿的电子设计解决方案，涵盖硬件设计、软件开发、机械设计、产品测试及认证等方面。PCBWay 工程团队由在电子、嵌入式系统和产品开发领域经验丰富的工程师组成。他们成功完成了涵盖医疗设备、工业自动化、消费电子、智能家居和物联网等多个行业的数百个项目。

起初，面临的挑战是实现那种“流畅”的旋转效果且不出现延迟，所以我从 ESPAsyncWebServer 库入手，该库支持通过 WebSocket 进行控制，但出现了几个问题，于是我又转而使用内置的 WiFi.h 和 WebServer.h 库，这些库对于设备的最优控制和运行来说已经足够了。然后，我逐步创建了一个视觉上美观的图形界面，其中包括一个液晶显示屏、一个中央旋转旋钮以及一些具有不同功能的实用小按钮。

该代码的设计方式使得您能够轻松更改多个参数，包括带宽和频率，甚至可以在一处更改所有颜色。

首先，我将向您介绍这个混合式可变频率振荡器的启动方法以及其所有功能。我们开启硬件部分，然后在智能手机上搜索名为“SI5351_VFO_Final_Complete”的 Wi-Fi 网络(接入点)。

然后我们使用密码“vfo12345678”连接到该网络。现在，在网络浏览器中，我们输入地址 192.168.4.1。按下回车键后，屏幕上会出现一个由专业设备制作而成的仪器的图形掩码。这个图像实际上代表了一个网络界面，通过它我们可以控制硬件。一个很大的优点是，我们根本不需要在智能手机上安装任何应用程序，只需打开一个网页即可。

因此，不会引入恶意软件的风险，而且与不同智能手机型号的兼容性是无限的，前提是只需激活一个网络浏览器即可。通过按下显示屏底部，全屏模式就会被激活，此时仪器即可进行操作。液晶显示屏会显示起始频率，该频率在代码中已定义。屏幕的左上角显示调制类型和频段，左下角显示频率变化的步长。最右边的底部是信号条，它在真正的接收器或发射器中会显示信号强度。这个条形码与 GPIO34 连接，通过向该输入端施加电压信号，显示屏就会被激活。显示屏下方有一个位于中央的大圆形旋钮，通过它我们可以设定所需的频率。正如我之前所说，旋钮移动得非常顺畅，数据几乎瞬间就会传输到设备上。实际上，在实际操作过程中，完全没有明显的延迟。接下来是几个小的功能按钮。

•首先，业余乐队的划分区域已经确定了。

•在其下方是“STEP”按钮，这个按钮使用频率很高，因此尺寸也较大。

•以下是“步骤”下方的模式按钮：AM、SSB、USB、FM

•而在最底部则是记忆按钮。

如果我们想要记住某个频率，首先需按下显示屏上方的数字键，此时记忆按钮会开始闪烁，然后通过按下其中一个按钮即可完成频率的记忆操作。如果想要删除之前所有已记住的频率，只需按下液晶显示屏中间的按钮即可。

现在让我们来看看这个设备在实际环境中是如何运作的。

为了实现这一目标，我们将把一台小型示波器连接到硬件部分的输出端，然后通过它来观察频率和信号形状的变化情况。

最后再做一个简短的总结。这个项目证明，您无需昂贵的触摸屏就能为您的无线电项目打造一个美观、专业级的界面。通过将 ESP32 和 Si5351 与智能手机相结合，您可以构建一个功能强大、具有复古风格的可调谐振荡器，而且它还非常适合装入口袋中。

本文编译自hackster.io