Minimalistyczny Digipeater APRS @ Igate

 Po długiej przerwie ponownie znalazłem trochę czasu aby odświeżyć swoje zaplecze urządzeń APRS.

Na pierwszy ogień poszło małe lokalne Digi, pierwsze testowe urządzenia oparte o małe komputerki Raspberry Pi oraz Orange PI wykazywały spory potencjał, jednak bilans energetyczny i finansowy nie przekonał mnie do celowości dalszej walki w tej materii. 

Urządzenia o dużym potencjale obliczeniowym wykorzystywane do APRSu  to jak strzelanie z armaty do wróbli. 

Potencjalnym testerom raczej radzę odpuścić sobie Raspberry na rzecz Orange PI Zero, zawarta w niej karta dźwiękowa wyśmienicie radzi sobie w obu kierunkach, zostaje kilka wolnych portów USB.

Padło na tanie i powszechne moduły STM32F103 oraz ESP-12, taki zestaw zapewnił przyzwoite dekodowanie jak i dostęp do sieci po wifi. Połączenie tych modułów jest również uzasadnione energetycznie ponieważ umożliwia pracę już od napięcia 3.5V co ma znaczenie przy zasilaniu z ogniw LI-ion (3,5-4,2V). Dalszą ewolucją jest rozbudowa o - Traker APRS.

Ciekawostką jest fakt wykonania PCB Laserem, cięcie oraz frezowanie ścieżek i otworów. Mimo kilku błędów i niedociągnięć, technika ta ma przyszłość, w końcu całe PCB wykonane jest w zaledwie kilka minut.

Testowe Digi @ Igate - Link

KISS TNC STM32F103C8T6

 Przeglądając sieć trafiłem na projekt VP-Digi bardzo taniego i  prostego w złożeniu i uruchomieniu, a jednocześnie funkcjonalnego sterownika digipeatera APRS, oferującym także funkcję modemu KISS czy monitora ramek. Urządzenie jest oparte na popularnej płytce zwanej Blue Pill, zawierającej mikro-kontroler STM32F103C8T6

Opis urządzenia, schemat jak i wsad softu dostępny na stronie autora projektu VP-Digi

 Postanowiłem sobie ów urządzenie zmontować na PCB tak aby korzystać z niego jak z monitora ramek APRS po usb, wszak jak ktoś potrzebuje portów serial to je uwzględniłem. 

W moim przypadku aby uruchomić port usb na płytce Blue Pill, trzeba było zamienić rezystor R10 (10k) na wartość 1.6k.

Płytka PCB była projektowana jako jednostronna, jednak z braku takiej zastosowałem dwustronną, górna warstwa miedzi właściwie robi za ekran.
 

Project PCB dostępny na GITHUB

Tanie radyjko DMR DM1702

DMR BAOFENG DM_1702

Ręczny radiotelefon Baofeng DM-1702 pracuje w trybie analogowym i cyfrowym wykorzystującym technologię TDMA i jest w pełni zgodny ze standardem DMR, kompatybilny z Tier I i Tier II.

Baofeng DM-1702 to dwupasmowy, analogowo-cyfrowy radiotelefon (VHF-UHF) o mocy 5 watów z podwójnym kolorowym wyświetlaczem, klawiaturą DTMF i funkcją Dual Watch.

136-174 MHz - nadawanie i odbiór FM

 400-520 MHz - nadawanie i odbiór FM

Duobander wyposażono w podwójny wyświetlacz, rozbudowane menu, selektywne wywołanie, Dual Watch...

Ogólnie tanie i dość zadowalająco działające urządzenie z CHIN.
Mechanicznie solidny, audio z głośnika donośne i czyste.
Oprogramowanie dość solidne. Jedynie HUJ człowieka strzela jak musi użyć pokrętła Volume !!!
W sprzęcie DMR pożeracze ryżu wyszli z założenia że ma być słychać i na końcu pola, a jak używa się w domu można zawsze pod poduszkę schować :)
Niedogodność ta występuje jedynie w modzie cyfrowym, w analogu jest ok.

HUYTRAK II LCD

HUYTRAK II LCD5110 @ arduino APRS BOARD via GPRS

Proste urządzenie odciążające telefony trakujących się via GSM,

traker  APRS

 jednocześnie pełniące funkcję APRS WX station telemetrią z wbudowanym zasilaniem.

 meteo APRS

Urządzenie dla narzekających na zajeżdzanie baterii telefonów przez aplikacje trakujące.

Co na pokładzie:

GPS NEO-6

LCD5110

BMP280 - czujnik ciśnienia i temperatury wewnątrz

DHT22 - zewnętrzny czujnik temperatury i wilgotności

GSM SIM800L

Przetwornica step up - mini MP2307

Arduino Pro mini 8MHz / 3v3

Układ ładowania akumulatora TP4056

Ogniwo zasilające - LI-ION 4,2V

Tym razem PCB projektowane było bardziej przestrzennie, co by nie było narzekań że ciasno, jak to miało miejsce w poprzednim wydaniu HuyTrak-a.
Obudowa uniwersalna Z-34.  wymiary 28x67.5x129.2mm [wys. x szer. x dł.].

Zasilanie zew. 6 - 30 Volt - jednocześnie ładuje akumulator. Testowany egzemplarz z ogniwem 2Ah wytrzymywał średnio koło doby ciągłej pracy.

Pierwotnie urządzenie służyło jako prosty monitor temperatur na działce, tak via net jak i wizualnie na wyświetlaczu LCD, jednak z czasem dopisałem program i powstał mały kombajnik pomiarowo trakujący.

Wstępnie korzystałem z zewnętrznych platform typu  IoT Analytics - ThingSpeak,
jednak zachęcany przez kolegów napisałem również soft do APRSu, tak czy inaczej sama idea się sprawdziła.
Moim zdaniem to fajna i ciekawa platforma do zabawy z GPS-em jak również z modułem GSM SIM800L.

Aktualizacja 11 VI 2018

Po drobnych poprawkach powstało PCB ver. 2C, umożliwia wyłączenie GSMa jak również zasilania odbiornika GPS.
Udało mi się również upchać całość w mniejszą obudowę -
Obudowa Z34 A-B 20x67.5x129.2mm.

 Poprzednio stosowałem pojedyncze ogniwo z starego telefonu, tym razem udało mi się dobrać i upakować dwa ogniwa litowe 4,2v 8,88Wh każde :)

CDN..... kiedyś :-)

Analizator RF z wyświetlaczem TFT - V2

RF Analyzer 0 - 55 MHz V2

Podstawowe cechy:
Signal Generator        0　-　55.000.000MHｚ
Power Meter　　　　　-70dBm　-　+15dBm       >500MHz
Frequency Analyzer　 F: 0-55MHz　~ 0 dBm            
        ( 500kHz 0.6 dBm  -  54MHz -0.4 dBm )
Antenna Analyzer        F: 0-55MHz  SWR 1.002 - 17

Drugie podejście do budowy tego urządzenia zakończone!!!

Urządzenie oparte o generator AD9850 oraz detektor w.cz AD8307, całość sterowana Arduino NANO 16MHz 5V Atmega328. Wyniki pracy prezentowane są na wyświetlaczu TFT ILI9341 2.2" - 2.4" - 2.8" itp.
Projekt oparty o opis - RF Analyzer https://ja2nkd.blogspot.jp

Układ został wzbogacony o układ ALC oraz wzmacniacz MMIC ERA-2SM, bardzo zależało mi na stabilnym generatorze z sygnałem zbliżonym do 0 dBm.


Jak na układ bez obudowy i ekranowania kultura pracy jest ok.

 

 

Kilka minut ciągłego przemiatania, rozrzut w przemiatanym zakresie około 0,9db. Dryft ten realnie jest znacznie mniejszy, jednak AD8307 tak już ma w tym przedziale rozpiętości mierzonych częstotliwości.

Druga próba przemiatania przez minutę.

 Jak na tak proste urządzenie, bez korekty programowej, uważam ten wynik za bdb. Pewnie bardziej uparci dopracowali by filtr dolno-przepustowy na wyjściu, jednak mi się już nie chciało.

Poniżej pomiary z wolnymi gniazdami, nic nie jest podpięte do wejścia i wyjścia urządzenia.

Aktualizacja 05-05-2017

Ponieważ dostałem sporo wiadomości wszelkiej maści dotyczących tego małego urządzenia, w kilku słowach postaram się co nieco rozjaśnić temat.

Wszystkie poprzednie fotki były wykonywane z wyłączonym ALC, ogólnie przestałem korzystać z tego dobrodziejstwa, tyleż z tego było pożytku jak i zmartwień.

Urządzenie działa wyśmienicie bez obudowy ekranującej, tutaj pole do popisu dla posiadaczy drukarek 3D, ja ów takiej nie posiadam i musiałem sobie wydziergać z kawałków tworzywa. Niestety nie tworzyłem tego pod nic fabrycznego.

Ostatecznie zasilam to z wmontowanej bateri LI-ion 8,4V z radiotelefonu recznego, układ pobiera 280ma z wyświetlaczem 2,4cala. Z uwagi na stabilizator w Arduino jak i na PCB nie polecam przekraczać 9V.

PCB Sprint Layout ver-1C -  https://github.com/SQ5EKU

Jak ktoś ma jakieś pomysły, niech modernizuje do woli :)

PCb obowiązkowo dwustronne, 1,5mm FR4.
Nie montować sekcji ALC - no chyba że ktoś ma naprawdę zacięcie do eksperymentów - wtedy należy od tranzystora poprowadzić przewód do rezystora R6 na PCB AD9850.

Wartości elementów były dobierane dla poprawnej pracy powyżej 30MHz,

Jak widać dryft w tym wycinku jest nie wielki :)

 jeżeli ktoś ma potrzebę zoptymalizowania na maxa innego wycinka pracy to należy pobawić się wartościami filtru wyjściowego. Jak również dławikiem przy układzie ERA-2+ im wartość większa tym bardziej wzmacniamy niższe częstotliwości.

Zabierając się za budowę należy mieć świadomość że jest to proste przenośne urządzenie pomiarowe, a nie super-duper onanist-meter !!!

Jeśli coś jest nie jasne, proszę pytać w komentarzach.

CDN...

RF Analyzer 0 - 55 MHz

Analizator RF z wyświetlaczem TFT

Podstawowe cechy:
Signal Generator        0　-　55.000.000MHｚ
Power Meter　　　　　-60dBm　-　+17dBm       >500MHz
Frequency Analyzer　 F: 0-55MHz　0-30MHｚ ±1dB 30-55Mhz ±2ｄB
Antenna Analyzer        F: 0-55MHz  SWR 1.002 - 17

Urządzenie oparte o generator AD9850 oraz detektor w.cz AD8307, całość sterowana Arduino NANO 16MHz 5V Atmega328. Wyniki pracy prezentowane są na wyświetlaczu TFT ILI9341 2.2" - 2.4" itp.
Projekt oparty o opis - RF Analyzer https://ja2nkd.blogspot.jp

 PCB analizatora wstępnie projektowałem jako jednostronne, lecz okazało się że laminat mam tylko dwustronny. Więc moje urządzenie zostało wykonane na laminacie dwustronnym FR4 1.5mm do którego to świetnie pasują gniazda SMA.

Zastosowanie klocków Arduino maksymalnie uprościło złożenie Analizatora :)

 Widoczny różowy przewód zasila wyświetlacz, autor zasila wyświetlacz z 3v3, jednak posiadane przeze mnie wyświetlacze TFT 2,2" czy też TFT 2.4" posiadają na PCB stabilizator 3v3 więc postanowiłem go zasilić napięciem 5V bezpośrednio z Arduino.

Przyrząd ten stanowi świetny pomysł na urządzenie przenośne zasilane z akumulatorka li-ion 8.4V, działa również poprawnie zasilany przez usb z 5V, dzięki wyświetlaczowi nie jesteśmy uwiązani do komputera jak to ma miejsce z innymi miernikami typu NWT i pochodnych.

Dalszy ciąg > analizator-rf-z-wyswietlaczem-tft-v2

2sc1971 zamienniki, podróbki ...

W wielu starszych urządzeniach VHF można napotkać poczciwy tranzystor 2SC1971.
Wiele osób ma problemy z nabyciem tranzystora oryginalnego, często trafiają na podróbki z chin lub zamienniki które czasem działają a czasem nie.
Jeśli mamy szczęście to trafimy prawdziwy tranzystor u jakiegoś sprawdzonego sprzedawcy, często też możemy liczyć, że ktoś z kolegów ma jeszcze jakieś zapasy w szufladzie.

 

Na górze trzy oryginalne tranzystory 2sc1971 Mitsubishi, na dole trzy udane zamienniki tranzystora 2sc1971 No-name.

Sam przez kilka ostatnich lat w ten sposób poratowałem kilkadziesiąt osób. 
Jak wiadomo zapasy kiedyś się kończą, zapobiegawczo postanowiłem przyjrzeć się sposobowi zamiany 2SC1971 przez łatwo dostępny tranzystor RD06HVF1.

Testowo tranzystor zapakowałem do nadajnika VHF Nokton NR4K3.

Jak widać jest to typowa konfiguracja VHF.

 Oba tranzystory posiadają zgodne wyprowadzenia, obudowa TO220 oraz masę na obudowie, więc montujemy RD06HVF1  w miejsce uszkodzonego 2SC1971.

Tranzystor 2SC1971
 Typ: bipolarny
 Polaryzacja: NPN
 VCC = 16V
 Gpe = 10dB
 Max moc (PO): = 6W
 Pasmo: 175MHz

Tranzystor RD06HVF1
 Typ: MOS FET
 Gp>13dB @Vdd=12.5V, f=175MHz
 Max moc: 6W
 Pasmo: 175MHz 

Jak widać cały zabieg sprowadza się do zmiany kilku kondensatorów, dodaniu rezystora 5om na wejściu i dorobienia układu regulacji prądu spoczynkowego 0,5A w czasie nadawania.

A było to tak:

Wymiana tranzystora 2SC1971 na RD06HVF1 oraz wymiana cewki na wejściu GATE na dławik 39nH.

1 - zdjęcie przed
2 - wy-lutowane elementy, oraz miejsce przecięcia ścieżki gdzie montujemy    rezystor 5om, w moim przypadku dwa równolegle po 10om.
3 - Widok zmodernizowanego nadajnika.

Nadajnik na 2SC1971 oddawał około 5 wat, po zmianach z tranzystorem RD06HVF1 moc wynosiła ponad 6wat przy napięciu 13.8V.
Przy napięciu 16 wolt nadajnik oddawał ponad 10 wat mocy w.cz.

Jak widać zamiana bipolarnego tranzystora na FETa nie była trudna, zabieg udany, nadajnik śmiga.

BOOSTER VHF 35 WATT

Wzmacniacz mocy dla nadajnika Nokton NR4K3 @ 144.800MHz

Tani wzmacniacz mocy dla nadajnika Nokton oparty o tranzystor KT958A  byłego ZSRR.
Budowa wzmacniacza jest banalnie prosta, układ jest dość powtarzalny.
Wykonany został na PCB z Laminatu dwustronnego FR4 o grubości około 1,5 mm, warstwa miedzi 35 um.

PCB do pobrania -  Booster-NR4K3 - Sprint Layout

Elementy smd oznaczone gwiazdką  mają krytyczne wartości i należy je stosować zgodnie z opisem, zwracając uwagę na graniczne napięcie pracy.

Pierwszy dławik od zasilania to w zasadzie dowolność, grunt aby wytrzymał prąd około 5A, ja zastosowałem 2 filtry przelotowe o pojemności 5nF.
Element opisany jako ferryt to kawałek drutu przewleczonego przez koralik ferrytowy, zasadniczo tu też jest spore pole do popisu dowolności.
Wszystkie cewki są identyczne, pochodzą z fabrycznych nadajników Pulson TA105, posiadają 4zwoje drutem 0.8mm na średnicy 4mm.

Strojenie nadajnika sprowadza się do regulacji wejścia dwoma trymerkami po 20pf. Na wyjściu należy dobrać miejsce usadowienia kondensatora 47pf umiejscowionego koło kondensatora 10nf przed filtrem antenowym. Zastosowanie stałego kondensatora zamiast trymera sprawia że układ po zamknięciu się nie rozstraja.

Egzemplarz testowy oddawał 35 wat mocy przy napięciu 13,8 wolt.

Od spodu pcb do tranzystora KT958A przykręcony kawałek miedzianego radiatorka, który w zupełności wystarczał do emisji krótkich ramek APRS, jeśli ktoś planuje używanie wzmacniacza do dłuższych transmisji należy tranzystor uposażyć w słuszny radiator. 

Mimo prostoty, układ ten przeznaczony jest dla obytych z elektroniką i posiadających przynajmniej minimum sprzętu pomiarowego RF oraz zdolnych manualnie !!!

Przybornik APRS @ wifi

Bezprzewodowe TNC z radiem po TCIP.

 W czasie przeróżnych zabaw i testów często potrzeba czegoś przenośnego aby nie utonąć w tonie kabli. Aby uprościć sobie życie postanowiłem raz na zawsze rozwiązać problem lepienia kilku urządzeń ( radio, tnc itp.).

Na pokładzie:

Transceiver SR_FRS VHF lub UHF zależnie od potrzeb.
TNC oparte o Arduino wzbogacone o filtry mcz. na operaku TL062.
Układ ESP8266 ESP-12 służy do komunikacji ze światem zewnętrznym.
Dwie małe przetwornice sprawiają, że zasilanie możliwe jest w szerokim zakresie 7-30 Volt.

Możliwości:
Praca jako samodzielny Igate lub jako fajka po wifi do APRXa
Jako zewnętrzne TNC po TCIP - fajka dla APRXa lub Androida itp.
Dodając zewnętrznego GPSa możliwość pracy jako samodzielnego Trackera z konfiguracją po wifi.