Si continua a sperimentare assieme al mio buon amico e Radioamatore sperimentatore Antonio IZ0MXY, ed effettuando gli aggiornamenti già descritti nel miei precedenti articoli, ho deciso di aggiornare ulteriormente il firmware (modificato con i precedenti firmware open source) di questo Analizzatore di Reti Vettoriale Palmare NanoVNA H4, con quello scritto dall’ottimo tecnico DisLord.

NOTA: Con l’aggiornamento a questa versione del firmware, sembra che le misure effettuate in banda SHF (telefonica, SAT) siano diventate più precise e dettagliate.

 

 

Dinamica di misurazione nelle varie bande di frequenza

Già nelle precedenti versioni del firmware, l’algoritmo di frequenza è stato migliorato.
L’algoritmo di frequenza migliorato della versione NanoVNA-H4 può utilizzare l’estensione armonica dispari del si5351, per supportare la frequenza di misurazione fino a 1,5 GHz.

  • la gamma di frequenza dai 50 kHz ai 300 MHz dell’uscita diretta del si5351 fornisce una dinamica migliore di 70 dB;
  • la banda estesa dai 300 MHz ai 900 MHz fornisce una dinamica migliore di 60 dB;
  • mentre per la banda dai 900 MHz ai 1.5 GHz fornisce una dinamica migliore di 40 dB;

NOTA: Per uno strumentino di misura di così piccola dimensione, tascabile e portatile, possiamo dire che la dinamica è più che accettabile. Per le misure che richiedono l’utilizzo di una dinamica maggiore, sarà obbligatorio riferirsi a della strumentazione da banco, di tipo professionale (e costosa). 

 

 

Descrizione delle caratteristiche del software

DiSlord aveva rilasciato l’ultima versione del firmware 1.2.00 per la versione H4 del NAnoVNA, ma da diverso tempo non aveva reso disponibile nessun altro aggiornamento.
Con la precedente versione del firmware, realizzata / sincronizzata da hugen79 erano state apportate ulteriori modifiche. Ora questo firmware gira ancor più fluidamente e ha diverse nuove opzioni di misura interessanti.

Con questo aggiornamento del firmware di DiSlord, (ver. 1.2.20), sono stati effettuati i seguenti aggiornamenti e migliorie (lascio la descrizione in lingua originale).

Use custom hardware library (allow save lot of space):

  • GPT (Timers)
  • PAL (GPIO)
  • DMA
  • EXT
  • I2C
  • I2S
  • ADC
  • Rewrite ChibiOS USB and Serial streams and HAL code
  • Fixed some SD card problems, more faster write (use block write mode)
  • Move all hardware depend code to board dir

Functions:

  • Fix delay in usart read command
  • Fix error response on empty input
  • Add run script from SD card functions
    Now possible create *.cmd file on SD card, file contan console commands for execute
    This allow quick change device options and prepare device.
  • Add delete file function in browser
  • Update USB version strings
  • Add config command:
    config {auto|avg|connection|mode|grid|dot|bk|flip|separator} [0|1|2] “auto” – File Autoname 0:off, 1:on
    “avg” – Smooth 0:off, 1:on
    “connection” – connection 0:USB, 1:Serial
    “mode” – Marker search mode 0:Max, 1:Min
    “grid” – grid values 0:off, 1:on
    “dot” – dot grid lines 0:off, 1:on
    “bk” – Backup (remember several settings on device off) 0:off, 1:on
    “flip” – flip display 0: normal, 1: 180 degree rotated
    “separator” – use separator locale 0: dot, 1: comma
    0 – disable
    1 – enable
    2 (or any else) – toggle
    Allow set/clear/toggle settings flags
  • Store config settings in backup (allow store options if device power off)
  • Fix load snp file if current separator locale = ‘,’
    scan or scanbin command now have extend outmask:
    SCAN_MASK_OUT_FREQ 0b00000001 – need output frequency
    SCAN_MASK_OUT_DATA0 0b00000010 – need output S11
    SCAN_MASK_OUT_DATA1 0b00000100 – need output S21
    SCAN_MASK_NO_CALIBRATION 0b00001000 – Ignore device calibration
    SCAN_MASK_NO_EDELAY 0b00010000 – Ignore device E-Delay (new)
    SCAN_MASK_NO_S21OFFS 0b00100000 – Ignore device S21 offset (new)
    SCAN_MASK_BINARY 0b10000000 – binary output
  • Add msg time [message] [header]’ command, allow show message box and wait, this more useful for script execute
    Example:
    msg 0 “Message text” “Header”
    Show message box and wait user touch ot button click (delay = 0)
    msg 1000 “Message text” “Header”
    Show message box and wait 1000ms
    msg 2000
    Just wait 2000ms
  • Add ‘measure {none|lc|lcshunt|lcseries|xtal|cable|resonance}’ command
  • Now possible add text strings on screenshot for capture (up to 4 strings)
    capture “text 1”
    capture “text 1” “text 2” “text 3”

UI:

  • More faster line draw
  • Use shadow text on plot area
  • Add reverse marker plates, and use it on top area
  • Extend linear, real, imag marker to 6 digit
  • Show 0.01 degree in phase measure
  • One buttin for Store/clean trace
  • Add Z phase trace
  • Add S21 offset setting, allow shift S21 data
  • Add S21 SHUNT and SERIES |Z|
  • Add VAR input for edelay value
  • Show saved calibration range on save menu
  • Show VF at bottom on TDR mode
  • Add % symbol to keyboard (use in VF input)
  • Add u symbol to keyboard (use for micro values input)
  • Allow use keyboard ‘-‘ in all cases
  • Allow input custom sweep points number
  • IFBW text at bottom (old bw)

Aggiunti molti commenti per il codice;
Il refactoring consente di aggiungere opzioni di aggiunta più semplici (per UI, misure, tracce;
Anche molta ottimizzazione, codice più veloce e più compatto;
Piccole correzioni nell’allineamento del testo del menu.

Fonte: https://github.com/DiSlord/NanoVNA-D/releases/tag/v1.2.20

 

 

Come aggiornare il firmware dello strumento NanoVNA ver. H4

Di seguito, replico per Vs. comodità le informazioni già presenti negli articoli precedenti, che trovate in questo sito, utili per procedere all’aggiornamento del firmware dello strumento.

 

 

Download del loader e del firmware

Dopo che avrete scaricato il file NanoVNA.H4.v1.2.20.dfu che trovate disponibile su GitHub a questo link, sarà necessario scaricare anche il software DfuSe Demo ver. 3.0.6 dal sito di STMicroelectronics, per connettere via USB lo strumento ed aggiornare il firmware.

È possibile scaricare lo stessa versione del software DfuSe Demo anche da questo sito, tramite questo link.

Il pacchetto DfuSe STSW-STM32080 contiene tutti i binari e il codice sorgente per il software di aggiornamento del firmware del dispositivo USB DfuSe (DFU), inclusa la dimostrazione, le GUI di debug e i livelli di protocollo. Include il driver DFU compatibile con l’ultimo sistema operativo Microsoft.
L’utility DfuSe può essere utilizzata per interagire con il bootloader della memoria di sistema STM32 o qualsiasi firmware In-Application Programming (IAP), in esecuzione dalla Flash dell’utente, consentendo così la programmazione delle memorie interne tramite USB.

Il nome del programma da utilizzare è DfuSe_Demo_V3.0.6_Setup.exe .

NOTA: Per chi installa il programma su Windows 10, controllare di aver installato i driver USB corretti, che troverete presenti all’interno della cartella di sistema:

C:\Program Files (x86)\STMicroelectronics\Software\DfuSe v3.0.6

Potrebbe capitare che non riceviate nessun avviso di mancata installazione dei divers, ma non riuscirete a connettere alcun dispositivo via USB.

 

 

Procedura di aggiornamento del firmware

Nello strumento NanoVNAH4 essendo basato su chip ST STM32, per caricare il firmware con estensione .dfu è necessario installare il software DFUSE fornito dalla stessa STMicroelectronics. Per la versione H4 del nostro strumento il firmware e già con estensione .dfu.
Per
la versione NanoVNA classica, il file deve essere convertito da .bin a .dfu prima di poter essere caricato; a tale scopo a corredo del software DFUSE c’è un convertitore di formati.

Procediamo con l’aggiornamento del firmware.

Connettere lo strumento da SPENTO al PC, attraverso il cavo USB – USB-C.

Per accendere lo strumento in modalità DFU mode; nella versione H4 è sufficiente mantenere premuto il selettore joggle mentre lo si accende. Rilasciare lo joggle subito dopo aver acceso lo strumento.

NOTA: L’apparato rimarrà “in schermata nera”, indicando che è acceso ma in modalità DFU mode.

Avviare il programma ed effettuare i seguenti controlli e impostazioni dei vari menu, PRIMA di procedere all’aggiornamento del firmware.
(qui visualizzerò la schermata della ver. 3.0.5, quasi del tutto similare)

  • Controllare che l’apparato risulti già connesso, nel menu Available DFU Devices, in alto a sinistra.
  • Inserire la spunta nel flag Verify after download, del menu Upgrade or Verify Action.

Non cambiate nessun altro parametro presente di default!

Attraverso il pulsante Choose… del menu Upload Action, selezionare il file .bin del firmware, scaricato in precendenza nel PC, che andremo ora a flashare nello strumento.

Ora, con la pressione del pulsante Upgrade, presente nel menu Upgrade or Verify Action, invieremo il firmware allo strumento.
L’aggiornamento del firmware inizierà e i progressi verranno indicati nella parte inferiore della finestra del programma, compresa la verifica del software.

ATTENZIONE: NON SCOLLEGATE o SPEGNETE l’apparato ora, È ANCORA CONNESSO IN DFU MODE!

Se tutto sarà andato a buon fine e il programma vi avrà indicato un aggiornamento corretto, ora inviate il comando di disconnessione dal PC all’apparato, attraverso il comando LEAVE DFU MODE del programma.

Guardate il display del vostro strumento mentre lo fate e visualizzerete il suo riavvio automatico e la ricomparsa della grafica abituale sul display.

Avete terminato.  Ora, dal menu dello strumento, selezionate CONFIG > VERSION e potrete leggere i dati della nuova versione del firmware appena installato.

 

 

Sito del costruttore

NanoVNA è un minuscolo analizzatore di rete 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.

 

 

Calibrazione

La calibrazione dovrebbe essere eseguita fondamentalmente ogni volta che la banda di frequenza da misurare viene modificata. Se l’errore viene azzerato nel modo corretto, la visualizzazione dello stato di calibrazione sullo schermo sarà Cn D R S T X.
Il valore n è il numero del banco dati, in fase di caricamento.

Tuttavia, NanoVNA può integrare le informazioni di calibrazione esistenti e visualizzare in una certa misura corrette. Ciò accadrà se la banda di frequenza viene modificata dopo aver caricato i dati di calibrazione.
A questo punto, la visualizzazione dello stato di calibrazione sullo schermo è Cn D R S T X, dove il valore n è il numero del salvataggio dati in fase di caricamento.

Per effettuare correttamente tutta la procedura di calibrazione, seguire quanto indicato in questa pagina del loro sito.

 

 

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 affianco.

 

 

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

2 opinioni su “Aggiornamento firmware al NanoVNA-H4 versione 1.2.20 di DiSlord

  1. Ciao, grazie per il tuo supporto sempre fondamentale. Ho aggiornato il mio h4 alla versione 1.2.20 ma ho problemi con la sd card: non riesco piu a richiamare i file di calibrazione salvati.
    Mi da errore formato. è capitato anche a te?

    1. Ciao Manuel,
      sul mio nanoVNA H4 non ho mai installato il lettore SE e quindi non ho la possibilità di replicare l’errore o di verificare.
      Non riesco a darti assistenza su tutta la parte riguardante l’uso della SD. Prova a cercare informazioni sui vari forum dedicati alla sperimentazione con questo strumento o sul canale Telegram https://t.me/vnaitalia .

      Oltre a questo, ti informo che personalmente io effettuo nuovamente tutte le procedure di calibrazione ogni qual volta aggiorno il firmware dello strumento.

      Un augurio di buon lavoro e sperimentazione.
      Paolo

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