SELBSTBAU VON APRS-BAUSTEINEN UNTER VERWENDUNG
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SELBSTBAU VON APRS-BAUSTEINEN UNTER VERWENDUNG
SELBSTBAU VON APRS-BAUSTEINEN UNTER VERWENDUNG VON ARDUINO-HARDWARE von Klaus Hirschelmann DJ7OO Wie alles begann Beginn der Beschäftigung mit Mikrocontrollern vor etwa 15 Jahren; erste Hilfe von August, DK5UG MCS51-Assemblerprogrammierung ( mit z.B. Prozessor: AT89C2051 ) Umstieg auf ATMEGA-AVR-Prozessoren und Verwendung des Compilers: BASCOM-AVR Vorteil: Durchführbarkeit auch aufwendigerer mathematischer Kalkulationen ( z.B. Berechnung von Distanz und Winkel zwischen zwei Standorten ) Wie es weiterging besonderes Interesse an APRS-Anwendungen Aufbau von Trackern und Decodern Problem: passende Hardwareplattformen z.T.: Entwurf und Auftragsfertigung eigener Platinenlayouts Lösung: Verwendung von ARDUINO-Hardware einschließlich der verfügbaren SHIELDS Was ist ARDUINO? weit verbreitete, sehr erfolgreiche Hard- und Softwareplattform für Mikrocontrollerprojekte aus Italien stammend Verwendung von ATMEGA-AVR-Prozessoren Programmierung üblicherweise in Hochsprache „JAVA“ ( ähnlich „C“ ) preiswerte Hardware verfügbar ( z.B. StandardProzessor-Board: ARDUINO-UNO“ und sog. SHIELDS ( aufsteckbare Zusatzplatinen für unterschiedlichste Anwendungen ) Board: ARDUINO-UNO (unvollständige) Liste verfügbarer ARDUINO-Shields Beispiel: LCD-SHIELD Mithilfe von ARDUINO-Boards realisierbare APRSAnwendungen APRS-Tracker bzw. Encoder ( APRS-Sendebake ) APRS-Decoder ( Decoder für APRS-Datenprotokolle ) APRS-Decoder für Sonderanwendungen ( z.B. Ballonverfolgung ) APRS-Gateways ( z.B. gem. CQ-DL 9/12 ) APRS-Tracker APRS-Tracker TRACKUINO Java-Software frei verfügbar DJ7OO-11>APRS,WIDE2-1: /113801h4957.60N/00811.98EO000/000/A=000895/Ti=58/Te=107/V=8439 Klaus JN49CX via Trackuino Inhalt der TRACKUINO-Aussendungen: Absender-Call Ziel-Call APRS-Pfad UTC Breitengrad,N/S Längengrad, E/W Kurs Speed Höhenwerte Temp.-Sensor1 Temp.-Sensor2 Betriebsspannung Zusatztext TRACKUINO-Clone Eingangsdaten: NMEA-Daten von GPS-Modul Ausgangsdaten: 1200 Baud-AFSK- und PTT-Signal zusätzlich: Betriebsspannungserfassung und Anschlussmöglichkeit für Temperatursensoren KONFIGURATION: Die Version 23 der ARDUINO-IDE verwenden In der Datei „config.h“ das Absender-Rufzeichen, den APRS-Pfad und die Sendeintervalle an die eigenen Bedürfnisse anpassen Das Programm TRACKUINO compilieren und in den Prozessorchip übertragen TRACKUINO Musteraufbau GPS-Empfängermodul Proto-Shield APRS-RADIOSHIELD AX25-Sende- und Empfangsbaustein Für APRS- und PACKET-Anwendungen: RADIOSHIELD von Argentdata (USA) SENDEWEG: Eingang für serielle ASCII-Daten ; Ausgang sind AX25 codierte 1200 BaudAFSK- und PTT-Signale EMPFANGSWEG: 1200 Baud-AFSK-Eingang; serieller Ausgang mit APRS-Rohdaten DISPLAYSTEUERUNG: serieller Eingang zur Steuerung von LC-Display 16x2 oder 20x4 Zeichen ) ( z.B. Nachteil: mit Ausnahme von ein paar einfachen Testprogrammen ist für das RADIOSHIELD derzeit kaum direkt nutzbare ARDUINO-Software verfügbar RADIOSHIELD Blockschaltbild APRS-Datendecoder was kann man damit anfangen? wer liefert diese Daten? Beispiel für APRS-Rohdaten: DJ7OO-11>APRS,WIDE2-1:/113801h4957.60N/00811.98E> 000/000/A=000895/Klaus Locator: JN49CX Absender-Call: Ziel-Call: APRS-Pfad: Header: Timestamp: Breitengrad: APRS-Tabelle: Längengrad: APRS-Symbol: Kurs und Speed: Höhenwerte: Zusatztext: DJ7OO-11> APRS, WIDE1-1,WIDE2-1 :/ 113801h 4957.60N / 00811.98E > 000/000/ A=000895/ Klaus Locator: JN49CX NMEA-Ausgangsdaten von APRS-Radios und -Trackern Aufbau der WPL- und PKWDWPL-Protokolle Beispiel für Protokoll: $PKWDWPL,180747,V,5201.75,N,00833.47,E.4.106,180808,000092,DK5ON,/>* 07 APRS-Decoder mit ARDUINO UNO und RADIOSHIELD Hierzu sind nur wenige zusätzliche Bauteile erforderlich Decoderprojekt: ARDUDEC ARDUDEC in Action Anzeige von Absender-Call, QTH-Locator, Distanz, Richtung und Up-Counter 2.Fenster mit Lat-/Lon-Anzeige Decodererweiterung durch zusätzliche Sprachausgabe Board: ARDUINO MEGA mit Prozessor ATMEGA2560 Ablage der einzelnen Sprachsegmente auf uSD/SD-Speicherkarte uSD/SD-Kartenadapter mit Pegelanpassung und Spannungsregulierung APRS-Decoder mit LCD-Anzeige und Sprachausgabe unter Verwendung des ARDUINO-MEGA-Boards LCD-Steuerung via I2C-Bus Pollin-Bausatz # 810145 Decoder-Versuchsanordnung mit LCD und Sprachausgabe Sonderversion für Ballonverfolgung • Nur Decodierung der von einem vorher festgelegten Call stammenden Aussendungen ( Selektiv-Mode ) • Anzeige und ggf. Sprachausgabe von Distanz- und Winkelwerten bezogen auf den gegenwärtigen, via GPS ermittelten Eigenstandort • Anzeige und ggf. Sprachausgabe der Flughöhe Wie kann man APRS-Signale decodieren, wenn keine Geräte verfügbar sind, die WPL/PKWDWPL-Protokolldaten liefern? Einfacher AX25-Decoder nach N0QBH Eingang: 1200Bd.-AFSK Ausgang: NMEA/WPL etwas „OFF-Topic“ zum Abschluss: einige Projekte mit ARDUINO-Boards und BASCOM-AVR-Software DCF77-Decoder ARDUINO-Board mit LCD-Shield und DCF77-Modul von CONRAD DDS-Generator mit „China-Modul“ ( verwendbar bis max. ca. 40 Mhz ) Decoder für GPS- und Temperaturdaten LINKLISTE ARDUINO http://www.arduino.cc/ http://www.komputer.de http://www.komputer.de/zen/index.php?main_page=product_info&cPath=22&products_id=122 http://www.watterott.com http:/ / www.kh-gps.de/ bascom_arduino.htm NAVILOCK GPS-EMPFÄNGER http://www.navilock.de/produkte/G_509_eBoards-und-Module.html http://www.navilock.de/produkte/G_60422/merkmale.html http://www.ddcom24.de/shop/artikel_artikel_21958_name_GPS-Engine-Module-NL-621ETTL-Navilock-industry.html POLLIN ( LCD-I2C-MODUL ) http://www.pollin.de/shop/dt/NDU4OTgxOTk-/Bausaetze_Module/Bausaetze/LCD_I2C_Modul.html TRACKUINO http://www.trackuino.org/ http://www.kh-gps.de/trackuino.htm N0QBH-DECODER http://www.ringolake.com/pic_proj/zcd/zcdmodem.html http://www.kh-gps.de/n0qbh.htm sonst. DJ7OO-SEITEN http://www.kh-gps.de/ardudec.htm http://www.kh-gps.de/aprspeak.htm http://www.kh-gps.de/wpl2kiss.htm ARGENTDATA RADIOSHIELD http://wiki.argentdata.com/index.php?title=Radio_Shield http;//www.kh-gps.de/dds.htm http://www.kh-gps.de/dcf77.htm http://www.kh-gps.de/ardu_gps.htm Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit E-Mailkontakt: [email protected] PDF-File dieser Vorlagen unter: http://www.kh-gps.de/v13aatis.pdf