2.Εξοπλισμός και Portable Operation

Το πρόβλημα:

Οταν εμφανίζεται στο ορίζοντα ο LEO δορυφόρος η συχνότητα που τον ακούμε (downlink) ειναι ψηλότερα από την κεντρική συχνότητα. Οσο μας πλησιαζει κατεβαίνει προς την κεντρική συχνότητα ενώ, αφού περάσει και απομακρύνεται η συχνότητα downlink μειώνεται.

Ο ρυθμός αυτής της μεταβολής ειναι πιο αργός όσο ο δορυφόρος είναι χαμηλά και αυξάνει στο ζενίθ του ενώ ξαναμειώνεται όσο πέφτει ξανά στον ορίζοντα.

Αντίστοιχα η συχνότητα uplink, Που εκπέμπουμε εμείς προς το δορυφόρο όσο μας πλησιάζει ο δορυφόρος είναι χαμηλότερη από την κεντρική και αυξάνει όσο ο δορυφόρος μας πλησιάζει και απομακρύνεται από εμάς.

Αυτό είναι περιγραφικά το φαινόμενο Doppler.

Το μέγεθος και ο ρυθμός μεταβολής εξαρτώνται από τη συχνότητα εκπομπής ή λήψης και τη σχετική ταχύτητα του δορυφόρου με τη θέση μας (υψηλότερη όταν είναι στο ζενίθ).

Το σχήμα από τη wikipedia:

και ένα ραδιοερασιτεχνικό site:

Η μεταβολή στα 2 μετρα φθάνει και τα +/- 3.27 kHz ενώ στα 70cm τα +/- 9.76 kHz.

Δυσάρεστη στα FM, απαγορευτική για αξιόπιστο operation στα SSB και CW.

Ο σκοπός αυτής της συσκευής είναι να αλλάζει αυτόματα τις συχνότητες εκπομπής και λήψης στο FT-817 σε αντιστοιχία με τις τιμές doppler που του εισάγουμε και με το ρυθμό που εμείς επιλέξουμε

Ο εξοπλισμός:

To FT-817 διαθέτει στο πίσω μέρος τη θύρα ACC για τον έλεγχο του μηχανήματος από ηλεκτρονικό υπολογιστή.

Από τη θύρα ACC μπορούμε να πάρουμε και +13.8V ώστε να τροφοδοτήσουμε και την όποια συσκευή.

Ο έλεγχος του FT817 γίνεται από τα pins RXD και TXD στο ACC port.

Η σηματοδοσία είναι σε ΤΤL levels (+-5V) για αυτό το λόγο ΔΕΝ ΣΥΝΔΕΟΥΜΕ ΠΟΤΕ ΤΑ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΑ pins από την RS232 θύρα του υπολογιστή μας χωρίς κάποιο μετατροπέα από RS232 σε TTL.

Οι εντολές που χρησιμοποιεί το FT817 Doppler Shifter είναι οι:

Toggle VFO και Set Frequency .

Μπορείτε αναλυτικά να διαβάσετε για όλα αυτά εδώ:

Ο μικροελεγκτής Arduino εμφανίστηκε τα 3 τελευταία χρόνια παραμερίζοντας γρήγορα άλλα δημοφιλή ανταγωνιστικά προιόντα (όπως π.χ. το Basic Stamp). Τον χρησιμοποιούν χομπύστες, ερευνητές και σπουδαστές σε όλο το κόσμο για εφαρμογές που περιλαμβάνουν από αντικείμενα τέχνης μέχρι και ιπτάμενα UAV ή έξυπνα αυτόνομα robot.

Για τη συγκεκριμένη εφαρμογή χρησιμοποιήσαμε τον Arduino Pro Mini.

Αναλυτικά χαρακτηριστικά του εδώ:

Μέγεθος: 1.7 cm X 3.1 cm
Βάρος: (ανύπαρκτο)

Προγραμματίζεται με μια εφαρμογή σε windows, mac ή linux, σε γλώσσα προγραμματισμού C++.

Η σύνδεση με το PC ώστε να προγραμματιστεί είναι απλούστατη με τη βοήθεια ενός RS232 to TTL converter.

To κοστος κάθε μικροελεγκτή στην ελλάδα είναι 17 Ευρώ και ενός κονβέρτερ (τον αγοράζουμε μια φορά) από 6-15 Ευρώ.

Το Arduino συνδέεται και ελέγχει το FT-817 ΑΠΕΥΘΕΙΑΣ με 3 καλώδια χωρίς καμια άλλη συσκευή ανάμεσά τους.

Η συγκεκριμένη εφαρμογή, επειδή δεν διαβάζει δεδομένα από το FT-817 συνδέεται με 2 καλώδια στο ACC port: στα RX D και GND.

Ο κώδικας:

Εχουμε σα δεδομένα από κάποιο πρόγραμμα τις μεταβολές της συχνότητας από το φαινόμενο doppler (χρησιμοποίησα στην τύχη το πρόγραμμα WX-sat από όπου προέρχεται και η εικόνα των αποτελεσμάτων):

Ο αλγόριθμος έχει ως εξής:
1. Διάβασε κεντρικές συχνότητες
2. πρόσθεσε πρώτη μεταβολή doppler
3. ρύθμισε συχνότητες εκπομπής και λήψης στο FT817

4. Βρες διακύμανση απο doppler το πρώτο λεπτό λειτουργίας
5. μοίρασε το ανάλογα το mode λειτουργίας (π.χ. κάθε 5sec για SSB και 15sec για FM).
6. Το επόμενο λεπτό ρύθμιζε τις συχνότητες στο FT817 με αυτή τη μεταβολή.

7. Διάβασε το επόμενο doppler και για το επόμενο λεπτό πράξε τα ίδια.

Στην αρχή το πρόγραμμα στέλνει σε κώδικα Morse το OK και στο τέλος του περάσματος το ? (με brigth led Πάνω στο Arduino).

Το πρόγραμμα εδώ: FT817_Doppler_Single_Sat_Version.h
(30 sep 2011: φορτώθηε μια πιο λιγότερο μπάχαλο έκδοση )

Σίγουρα δεν αντιπροσωπεύει τον ανθό προγραμματιστικής τεχνικής αλλά το όλο project κράτησε μόνο 4 μέρες. Θα έχει και λάθη χρονισμού και λογικής. Αν κάποιος το προχωρήσει ή φτιάξει κάτι αντίστοιχο και θέλει βοήθεια/διάλογο ευχαρίστως.

Εγώ προς το παρόν δε σκοπεύω να ασχοληθώ άλλο.

Τα αποτελέσματα:

Η ευκολία με την οποία υλοποιήθηκε το κομμάτι που περιμένεις να προκύψουν συνηθως δυσκολίες (το hardware) ήτανε απίστευτη.

Το κόστος ανεκτό (μιάμιση μέρα τσιγάρα).

Ο προγραμματισμός τώρα οκ.. άλλους τους ξεκουράζει άλλους τους έχει ρίξει απο τα μπαλκόνια.. εμένα στο κάγκελο με προλάβανε..

Μικρό βίντεο εδώ:

Ανεβάζοντας το video ανακάλυψα και το αντίστοιχο project του VE9QRP πάλι με το Arduino:

Μερικές φωτός:

Προοπτικές-ιδέες-σχέδια:

Γενικά είναι απίστευτο το τι μπορείς να κάνεις με ένα Arduino.
Με 2 μικρούς βηματικούς κινητήρες από εκτυπωτή και ένα ακόμα board οδήγησης (~12Ευρώ) το να φτιάξουμε μια βάση που να ρυθμίζει το αζιμούθιο και το elevation της κεραίας από το ΙΔΙΟ Arduino είναι απλά θέμα χρόνου και διάθεσης.

Στα σκαριά είναι ενα antenna analyzer (η οθόνη έκανε μόνο 7ευρώ)..
και πάει λέγοντας..

ελπίζω να σας άνοιξε αρκετά η όρεξη

καλούς πειραματισμούς

73, Πάνος, SV1COX

Ολοκληρωμένο σχετικό project και libraries: http://code.google.com/p/qrptracker/

73, cox