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. Standard-

Prozessor-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 APRS-

Anwendungen 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 TRACKUINOJava-Software frei verfügbar

Inhalt der TRACKUINO-Aussendungen:Absender-CallZiel-CallAPRS-PfadUTCBreitengrad,N/SLängengrad, E/WKursSpeedHöhenwerteTemp.-Sensor1Temp.-Sensor2BetriebsspannungZusatztext

DJ7OO-11>APRS,WIDE2-1:

/113801h4957.60N/00811.98EO000/000/A=000895/Ti=58/Te=107/V=8439

Klaus JN49CX via Trackuino

TRACKUINO-CloneEingangsdaten: NMEA-Daten von GPS-Modul

Ausgangsdaten: 1200 Baud-AFSK- und PTT-Signalzusätzlich: 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-RADIOSHIELDAX25-Sende- und Empfangsbaustein

Für APRS- und PACKET-Anwendungen: RADIOSHIELD von Argentdata (USA)

SENDEWEG: Eingang für serielle ASCII-Daten ; Ausgang sind AX25 codierte 1200 Baud-AFSK- und PTT-Signale

EMPFANGSWEG:1200 Baud-AFSK-Eingang; serieller Ausgang mit APRS-Rohdaten

DISPLAYSTEUERUNG:serieller Eingang zur Steuerung von LC-Display ( z.B. 16x2 oder 20x4 Zeichen )

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: DJ7OO-11>Ziel-Call: APRS,APRS-Pfad: WIDE1-1,WIDE2-1Header: : /Timestamp: 113801hBreitengrad: 4957.60NAPRS-Tabelle: /Längengrad: 00811.98EAPRS-Symbol: >Kurs und Speed: 000/000/Höhenwerte: A=000895/Zusatztext: 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 ActionAnzeige von Absender-Call, QTH-Locator,

Distanz, Richtung und Up-Counter

2.Fenster mit Lat-/Lon-Anzeige

Decodererweiterung durch

zusätzliche Sprachausgabe

Board: ARDUINO MEGAmit 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-BusPollin-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 N0QBHEingang: 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-Shieldund DCF77-Modul von CONRAD

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

Decoder für GPS- und Temperaturdaten

LINKLISTEARDUINOhttp://www.arduino.cc/http://www.komputer.dehttp://www.komputer.de/zen/index.php?main_page=product_info&cPath=22&products_id=122http://www.watterott.comhttp:/ / www.kh-gps.de/ bascom_arduino.htm

NAVILOCK GPS-EMPFÄNGERhttp://www.navilock.de/produkte/G_509_eBoards-und-Module.htmlhttp://www.navilock.de/produkte/G_60422/merkmale.htmlhttp://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

TRACKUINOhttp://www.trackuino.org/http://www.kh-gps.de/trackuino.htm

N0QBH-DECODERhttp://www.ringolake.com/pic_proj/zcd/zcdmodem.htmlhttp://www.kh-gps.de/n0qbh.htm

sonst. DJ7OO-SEITENhttp://www.kh-gps.de/ardudec.htm http;//www.kh-gps.de/dds.htmhttp://www.kh-gps.de/aprspeak.htm http://www.kh-gps.de/dcf77.htmhttp://www.kh-gps.de/wpl2kiss.htm http://www.kh-gps.de/ardu_gps.htm

ARGENTDATA RADIOSHIELDhttp://wiki.argentdata.com/index.php?title=Radio_Shield

Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit

E-Mailkontakt:dj7oo@t-online.de

PDF-File dieser Vorlagen unter:http://www.kh-gps.de/v13aatis.pdf