SELBSTBAU VON APRS-BAUSTEINEN UNTER VERWENDUNG VON ARDUINO-HARDWARE. von Klaus Hirschelmann DJ7OO

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1 SELBSTBAU VON APRS-BAUSTEINEN UNTER VERWENDUNG VON ARDUINO-HARDWARE von Klaus Hirschelmann DJ7OO

2 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 )

3 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

4 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 )

5 Board: ARDUINO-UNO

6 (unvollständige) Liste verfügbarer ARDUINO-Shields

7 Beispiel: LCD-SHIELD

8 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 )

9 APRS-Tracker

10 APRS-Tracker TRACKUINO Java-Software frei verfügbar

11 DJ7OO-11>APRS,WIDE2-1: /113801h N/ EO000/000/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

12 TRACKUINO-Clone Eingangsdaten: NMEA-Daten von GPS-Modul Ausgangsdaten: 1200 Baud-AFSK- und PTT-Signal zusätzlich: Betriebsspannungserfassung und Anschlussmöglichkeit für Temperatursensoren

13 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

14 TRACKUINO Musteraufbau

15 GPS-Empfängermodul Proto-Shield

16 APRS-RADIOSHIELD AX25-Sende- und Empfangsbaustein

17 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

18 RADIOSHIELD Blockschaltbild

19 APRS-Datendecoder was kann man damit anfangen? wer liefert diese Daten?

20 Beispiel für APRS-Rohdaten: DJ7OO-11>APRS,WIDE2-1:/113801h N/ E> 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 :/ h N / E > 000/000/ A=000895/ Klaus Locator: JN49CX

21 NMEA-Ausgangsdaten von APRS-Radios und -Trackern

22 Aufbau der WPL- und PKWDWPL-Protokolle Beispiel für Protokoll: $PKWDWPL,180747,V, ,N, ,E.4.106,180808,000092,DK5ON,/>* 07

23 APRS-Decoder mit ARDUINO UNO und RADIOSHIELD

24 Hierzu sind nur wenige zusätzliche Bauteile erforderlich

25 Decoderprojekt: ARDUDEC

26 ARDUDEC in Action Anzeige von Absender-Call, QTH-Locator, Distanz, Richtung und Up-Counter

27 2.Fenster mit Lat-/Lon-Anzeige

28 Decodererweiterung durch zusätzliche Sprachausgabe

29 Board: ARDUINO MEGA mit Prozessor ATMEGA2560

30 Ablage der einzelnen Sprachsegmente auf usd/sd-speicherkarte

31 usd/sd-kartenadapter mit Pegelanpassung und Spannungsregulierung

32 APRS-Decoder mit LCD-Anzeige und Sprachausgabe unter Verwendung des ARDUINO-MEGA-Boards

33 LCD-Steuerung via I2C-Bus Pollin-Bausatz #

34 Decoder-Versuchsanordnung mit LCD und Sprachausgabe

35 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

36 Wie kann man APRS-Signale decodieren, wenn keine Geräte verfügbar sind, die WPL/PKWDWPL-Protokolldaten liefern?

37 Einfacher AX25-Decoder nach N0QBH Eingang: 1200Bd.-AFSK Ausgang: NMEA/WPL

38 etwas OFF-Topic zum Abschluss: einige Projekte mit ARDUINO-Boards und BASCOM-AVR-Software

39 DCF77-Decoder ARDUINO-Board mit LCD-Shield und DCF77-Modul von CONRAD

40 DDS-Generator mit China-Modul ( verwendbar bis max. ca. 40 Mhz )

41 Decoder für GPS- und Temperaturdaten

42 LINKLISTE ARDUINO / bascom_arduino.htm NAVILOCK GPS-EMPFÄNGER POLLIN ( LCD-I2C-MODUL ) TRACKUINO N0QBH-DECODER sonst. DJ7OO-SEITEN ARGENTDATA RADIOSHIELD http;//www.kh-gps.de/dds.htm

43 Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit kontakt: PDF-File dieser Vorlagen unter:

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