Готуємося з радіо до Великого Песця. Ч.1 Концепція

Від сьогодні починаю цикл статей щодо комунікації під час Песця. Великого, тобто глобального, чи Малого, тобто локального. 

Рано чи пізно - Песець прийде.

Це може звучати досить параноїдально, але ніщо так не збувається, як параноїдальне. А ми, як люди, що непогано, відносно пересічного населення, розуміємося на комунікаціях, повинні задуматись про цю комунікацію. Інакше за годину а то й менше ми скотимося у середньовіччя.

Звісно, всі моменти я можу не врахувати, так як ніколи не бачив того пухнастого північного звіра в очі. Так що прошу долучатися до коригування концепції з метою її покращення. Серед нас є аматори, що були в різних екстремальних ситуаціях і їх досвід був би надзвичайно цінним для всіх нас.

Обладнання:

Портативна УКХ радіостанція 144/430 МГц. Аналогова, або цифро-аналогова.

Без локального зв'язку ніяк не обійтись. Добре працює в межах населеного пункту. В залежності від типу місцевості та використання антени - резинки в мобільному варіанті дальність складає до 10 км. З використанням більш ефективних антен можна і 30 км, але то вже не буде мобільний варіант. Обов'язкова можливість під'єднання до комп'ютера чи смартфона для передачі при потребі малюнків, карт та об'ємного тексту.

Щодо аналогу. На мою думку цифра не буде настільки ефективна, наскільки аналог в силу її особливості роботи. Хіба що це буде пріоритетом, щоб не підслухали розмову. В такому варіанті ідеально мати цифро-аналогові радіостанції з можливістю роботи як в діапазоні 144 так і в діапазоні 430 МГц. Також обов'язковою має бути можливість вручну налаштувати всі параметри станції.

Окремо КХ радіостанція.

Більші відстані неможливо подолати без КХ радіостанції. Тут в пригоді будуть невеликого розміру та ваги радіостанції і максимальним набором видів модуляції. Обов'язкова можливість під'єднання до комп'ютера чи смартфона для передачі при потребі малюнків, карт та об'ємного тексту.

Сканер для оцінки обстановки та виявлення частот, на яких хтось працює.

Необхідно мати хоча б один сканер. Бажана присутність функції Close Call для визначення працюючих неподалік  радіостанцій. Чим він буде мати ширшу смугу частот та швидкість сканування - тим краще. В стаціонарному варіанті бажано мати їх декілька для покращення моніторингу обстановки.

Приймач авіадіапазону.

В перші часи досить корисно буде почути пілотів авіації. Їм зверху видніше. Завдяки тому, що висота польотів скоадає 10 км. над землею, чути їх добре до 400 км. від місця де ви знаходитеся. Тобто мати можна любе радіо, яке може приймати в діапазоні від 108 до 136 МГц в амплітудній модуляції.

СВ радіостанція. 

Досить часто можна дізнатися, що коїться (особливо на дорогах) саме завдяки діапазону 27 МГц. Не слід відкидати цю можливість. На руках в людей досить багато таких станцій. Практично в кожній далекобійній вантажівці вона присутня. 

Міні-ПК з універсальним живленням.

Тут має бути ПК з живленням 12 Вольт, або 5 Вольт. Решта напруг живлення проблематичні. А так любий автомобільний акумулятор, або повербанк дасть можливість життя цим ПК.

Смартфони на базі Android. 

Шикарний мобільний варіант. Програмного забезпечення написано не так багато, як на ПК, але необхідний мінімум присутній. Окрім того для встановлення програм на телефони з цією ОС не потребують інтернету. Достатньо мати лише apk файл і за декілька хвилин можна вже цією програмою користуватися.

Забезпечення зарядки всього цього добра.

Слід добре подумати як заряджати акумулятори для цього всього. невеликі сонячні станції дозволять це зробити, можливо не так швидко, як хотілося б, але додаткові акумулятори (про їх кількість необхідно подумати і прикинути) можуть допомогти в безперервній роботі.

Бажано мати як стаціонарний так і мобільний варіанти. 

Невідомо якого виду буде Песець, тому було б чудово мати базу. Тут і антени кращі і ефективніші, але і постає проблема безпеки бази.

Програмне забезпечення:

Кросплатформене.

Поведінка програми, функціонал, налаштування та меню однакові в незалежності на якій операційній системі працює ця програма. При умові неможливості використання кросплатформеного програмного забезпечення має бути сумісність по протоколах передачі та прийому даних. Який зиск від того, що програма сумісна сама з собою ?  По факту не може бути  у всіх однакове обладнання. Кожен буде використовувати те, що має в наявності.

Повинне бути відв'язане щодо синхронізації по GPS.

Багато сучасних програм для радіоаматорів дозволяють передавати та приймати інформацію в умовах завад. Досить часто рівні цих сигналів дуже малі через використання аматорами малопотужних передавачів та малоефективних антен. Для цього були придумані цікаві та ефективні цифрові види зв'язку, але в них є один великий недолік. Синхронізація по часу. Досить розсинхронізувати годинники в ПК більш ніж на 2 секунди (для багатьох режимів) і розібрати що було передано практично неможливо. В якості еталону часу при відсутній можливості синхронізувати годинник через інтернет виступають супутники GPS. Як в такому разі працювати, коли не буде можливості скористатися ні інтернетом ні супутниками для цієї синхронізації ? Тому відв'язка від серверів часу буде дуже корисною. Одним з наглядних прикладів є програма JS8Call (Цій програмі я приділю багато часу трохи пізніше. Вона на це заслуговує.). В ній є декілька можливостей синхронізації часу, в тому числі по початку чи закінченню передачі пакетів кореспондентом. Це є дуже важливою опцією. Вона дозволяє працювати в любих умовах. Як сказав автор: "Ви можете засинхронізуватися навіть від кукурікання кугута".

Можливість передачі тексту, бланків та малюнків. 

Програми мають передавати/приймати текстову інформацію, бланки форм (буває досить зручно заповнити звіт в стандартизованій формі), малюнки (це може бути шматок креслення, план розташування, карта, і таке інше).

Транспорт:

Велосипед.

Як на мене - самий оптимальний вид транспорту. Пішки - довго (А ви думаєте, що будуть ходити маршрутки, чи їздити таксі ?), а якщо ще на плечах несеш важкий рюкзак і потрібно іти далеко, то не дуже приємна перспектива. А з велосипедом, на якому є багажник та додаткові кофри, можна буде здолати відстань (в залежності від місцевості і доріг) в 50 кілометрів за добу. 

По мірі надходження думок я буду додавати їх сюди.

До зустрічі !

73 ! de UT2YR

Як найдешевше почати роботу з APRS. Магічно - непрацюючий шнурок з Аліка, та його напілінг.

Маючи в місті APRS діджіпітер та погодну станцію, гріх не мати  ходиболтайку з APRS. Але ситуація на ринку склалася досить дивна. Мій улюблений Icom взагалі не знав і не хоче нічого знати про APRS, Kenwood зупинив виготовлення портативок з вбудованим APRS. Залишається лише Yaesu. З того, що є на даний час, зміст придбати є лише щось з цих чотирьох моделей FT1-D, FT-2D, FT-3D та FT-5D. Тепер уважно дивимося на цінники і розуміємо, що для пересічного українського аматора сума непідйомна. А коли таких станцій потрібно декілька ?  Тому вирішив скласти бульдога з носорогом. Алофенг + смартфон з APRSDroid + шнурок APRS-K1.

Надивившись ІНТЕРНЕТІВ ;-)  для естетики (ну щоб не виглядало по-колгоспному),  вирішив замовити на Аліекспресі шнурок APRS-K1.  Хотів я шнурка APRS-K2 від BTech, але його ніде в продажу не було.

За два тижні шнурок був у мене на руках. Пішов я до свого колєги за баблофенгом. Колись він собі придбав UV-E70. Каже, що йому подобається. Ось так виглядає. 

(не подобаються мені Баофенги абсолютно ніякі, відповідно в мене вдома вони не ведуться), щоб спробувати роботу в APRS, поприймати/повідправляти пакети, побавитися відправкою їх не лише в етер, а й на електронну пошту та SMS.  Думаю, що з назви статті ви зрозуміли, що спочатку нічого з цього не вийшло, що не дивно. Останнім часом в мене з Аліком постійні попандоси. Напевне взагалі перестану купувати китайське барахло, та ще й за такі кошти. До речі, шнурок з доставкою обійшовся  мені в 27.43 дол.США, якби не дуже й дешево. За що такі гроші брати - незрозуміло. Напевне за естетику.

Що ж. Нікуди не дітися. Потрібно розбирати шнурок. В тій прямокутній коробочці зі скругленими краями і знаходиться вся схема. І, відповідно всі проблеми, що спіткали мене. Коробочка не заклеєна, не запаяна. Берете гострого ножика (я брав канцелярський), вставляєте лезо між половинками і похитуєте туди сюди. Все чудово розбирається і зовнішній вигляд залишається гарним. 

Нашому зору представляється супер-пупер нано-технологія з елементами квантової механіки. Все замальовано маркером, щоб ніхто не міг її вкрасти. Напевне, вона захищена секретними патентами.

З іншого боку плати як сирота, був припаяний резистор номіналом 2.2 кОм. Схоже, що напартачили і вирішили таким чином частково відновити його роботу. Пакети приймалися, але не передавалися. 

В розкритті таємниці допоможе медичний етиловий спирт (що було під рукою) та вушні палички. Стер я ті маркерні писаки і привідкрив таємницю.

Замалював я її на папері. Ось чудеса китайських інженерів.  Я вже починаю побоюватися їхніх поробок.

Дві речі, що кидаються в очі. Перша - щось забагато розділюючих конденсаторів. Теоретично C1 та C4 має бути відсутній. Динаміки що в смартфоні, що в радіо повинні бути навантажені безпосередньо на опори. Тобто схема приблизно має виглядати так.

Друга - завеликі номінали R1 та R4 в дільниках. В такому випадку прийдеться викручувати гучність на максимум. Та й номінали R2 та R5 як би теж завеликі. Спробував я зменшити номінали опорів, зберегши при цьому коефіцієнт ділення. R1 та R4 - 330 Ом, R2 та R5 - 33 Оми.

Смартфони Xiaomi та Huawei, що були надані для тестування не хотіли коректно працювати з таким навантаженням. Коли я повернув номінали R2 та R5 до 1 кОма то все стало чудово. В решті решт я спростив схему до мінімума деталей, що дозволило коректно приймати та передавати пакети на досить малих рівнях гучності що у смартфоні, що у радіостанції. 

Тепер ще один момент. Із заводу правий та лівий канали в роз'ємі, що іде до смартфона були закорочені. Обов'язковою умовою коректної роботи шнурка є підключення до схеми лише лівого каналу. Відпаяйте дріт з плати, який відповідає за правий канал.

Має бути ось так.

Результати вдалі. Ось приклад роботи з діджіком та відправкою пошти.

Пошта прийшла.

На істину в останній інстанції не претендую. Написав лише те, як в мене все це було. Можливо це особливість цих моделей смартфонів та моделі радіостанції, тому що у відгуках на Аліку з UV-5R все чудово працює без модифікацій.

З'явився ще один варіант шнурка, благо різновидів цих схем в інтернеті - мульйон. Паяй - скільки влізе.

До зустрічі !

73! de UT2YR

APRS Weather station. Давачі, або конструктор для дорослих. Трабли по дорозі.

 

Не було в мене великого бажання публікувати цей матеріал, але може так статися, що у ваших комплектах можуть бути подібні трабли. Тому ви бачите її опублікованою і можливо у вас виникне бажання її прочитати. 

Тут я опишу процес складання даного шайтан-пристрою та з чим я стикнувся. Як завжди будуть фоточки.

Комплект давачів приїхав в звичайній, нічим не приглядній картонній коробці. Кожен давач додатково був запакований в окрему коробку. На фото вміст набору.

 

Моєю першою помилкою було замовлення погодного модулю WS3. Виявилося, що він зовсім не підходить під мою задачу. В мене підключення до APRS контролеру відбувалося по однодротовій лінії. Тут - справжній послідовний порт. Звісно, це більш універсальне рішення, але мені ніяк не вдалося прикрутити цей модуль до контролеру. Можливо, його вдасться з часом прикрутити до WX3in1, але доки в мене він не з'явиться, доти і буде незрозуміло чи це так. Було б чудово, адже ціновий діапазон станцій, з якими працюють контролери від Microsat, починається від 400 дол. США. Це була б гарна альтернатива.

Модуль пилевологозахищений. Це така собі біла пластикова коробочка. Він вміє те саме, що WS1, але до нього ще можна під'єднати давач якості повітря. 

Напевне є зміст більш докладно про нього розповісти, але в іншій статті.

Вказівник напрямку вітру - флюгер побудований по принципу зміни опору давача в залежності від напрямку, в якому дує вітер. 

Електрично він працює в парі з давачем швидкості вітру - анемометром.

Для цього у флюгері знизу є роз'єм для його підключення.

 

Тобто анемометр під'єднується до флюгера, а кабель, що виходить з плати флюгера під'єднується в інтерфейсну плату метеостанції. 

Ці обидва давачі кріпляться на перекладину.

Місця, де кріпляться давачі, зроблені таким чином, щоб унеможливити їх прокрутку по вісі.

Давачі до перекладини кріпляться з допомогою болтів з гайками в яких є фіксатор від розкручування.

 

Металеві трубки з'єднуються до купи в одну довгу.

В одній з трубок є пази для того, щоб перекладина не проверталася по вісі разом з давачами. 

Для давача опадів є своя перекладина.

Сам давач виглядає як коробка із заглибленням. В цьому заглибленні є отвір певного діаметру. Опади затікають в цей отвір і попадають на коромисло. Кількість імпульсів, які видає коромисло в проміжок часу і визначає кількість опадів. 

Цей давач потрібно обов'язково зпозіціонувати строго вертикально. Для цього в ньому є кулька для налаштування по вертикалі.

А так виглядає повністю зібраний набір.

Тепер щодо вірного встановлення зібраного комплекту. Він має стояти на відкритій місцевості точно вертикально. Існує одна особливість встановлення. Збоку на корпусі флюгера є букви, що означають напрямок сторони світу. Сторона, де викарбувана буква N повинна бути направлена точно на північ. Лише тоді, коли ці умови будуть виконані, давачі будуть вірно працювати і видавати вірні дані.

Раджу перед встановленням протестувати роботу всіх давачів. Для цього потрібно інтерфейсну плату під'єднати до послідовного порту і з допомогою любої термінальної програми, як то putty, terminal, minicom або інших глянути, які дані видає інтерфейсна плата.

Я скористався Putty. Встановіть програму, запустіть її, виберіть в Connection type -> Serial, В Serial line -> COM4 (у вас може бути інший номер порта). Тепер натисніть Open.  

Я перевірив роботу давачів і прокоментую малюнок. Видно, що дані ідуть у вигляді послідовності в 38 біт.

Розберу верхню строку  c090s000g000t072r005p005h62b09817*34  Це так звана імперська, або Британська система представлення даних про погоду. Тому будуть зустрічатися дюйми, милі, Фаренгейти. Але це в даний час не дуже важливо. Мова іде про перевірку роботи давачів.

с090 - давач напрямку вітру сказує, що азимут, звідки дує вітер, становить 90 градусів, тобто вітер дує зі сходу.

s000 - поточна щвидкість вітру в мілях за годину. Видно, що вітер не дує.

g000 - максимальна швидкість вітру протягом 5 хвилин, звісно, милі за годину. Видно, що вітру не було.

t072 - 72 градуси за Фаренгейтом, це 22.2 градуса за Цельсієм

r005 - кількість опадів за минулу годину, вимірюється в дюймах. Дюйм = 25.4 мм, 

тобто 0.05 * 25.4 = 1.27 мм, тобто кількість опадів склала 1.27 мм. 

p005 - кількість опадів за минулу добу, також вимірюється в дюймах

h62 - вологість у відсотках, на даний момент вологість склала 62 відсотки

b09817 - тиск у гектоПаскалях, на даний момент тиск складає 981.7 гПа, це 736,5 мм рт. ст.

тобто 981.7 / 1.333 = 736,5 мм. рт. ст.

*34 - розділювач зі значенням контрольної суми рядка. 

А ось тут я бавився з давачем швидкості вітру

s001 - поточна швидкість вітру склала 1 милю за годину, або 0.45 метра за секунду

g010 - максимальна швидкість (можна сказати пориви вітру) склала 10 миль за годину, або 4.5 метра за секунду.

Тепер про трабли. 

В мене виникла проблема з роботою флюгера. Вона полягала в тому, що не у всіх напрямках вірно відображався азимут. Давач уявляє собою круглу плату, на якій розташовані вісім герконів. 

Геркони комутують набори резисторів, що є дільниками і по рівню напруги контролер визначає напрямок. Напрямок відображається в значеннях кутів, кратних 45 градусам, тобто 0 - 45 - 90 - 135 - 180 - 225 - 270 - 315 - 0.  

 

Геркони комутуються з допомогою магніту, що вбудований в клюв флюгера. 

Так ось, не всі геркони були вірно розпаяні. На слух це звучало як деякі спрацьовували, а деякі - ні. Ті геркони, які не спрацьовували, випаювалися, перевірялися на цілісність, спрацювання і запаювалися назад, при цьому шукаючи положення при якому вони чітко спрацьовували, коли плата була на місці. 

Вони оберталися так, щоб місце, в якому знаходяться кінці контактів для кращого спрацювання, були якомога ближче до магніту,

або так, щоб контакти знаходилися паралельно площині магніту.

Іноді потрібно було робити і те і інше.

Також були непропаї резисторів. Таким чином я відновив роботу давача. Решта давачів справно працювала.

Тому терпіння вам, хто виграє таку лотерею.

До зустрічі !

73 ! de UT2YR