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E’ arrivato …. Arduino !!
Da diverso tempo stavo cercando un hardware basato su un microprocessore facilmente programmabile e riutilizzabile che potesse introdurmi alla programmazione con relativa facilità.
Attualmente la piattaforma open source più economica, ma allo stesso tempo facilmente espandibile, interfacciabile, con una vasta documentazione facilmente reperibile (e gratuita …. il che non guasta) è il nostrano ARDUINO.
La versione attuale (Arduino Duemilanove) è basata su un microprocessore della ATMEL e propone le seguenti caratteristiche:
- Microprocessore ATmega328
- Voltaggio operativo 5V
- Voltaggio in ingresso (raccomandato) 7-12V
- Voltaggio in ingresso (limiti) 6-20V
- Piedini digitali I/O 14 (di cui 6 utilizzati come outs PWM)
- Piedini di ingresso analogici 6
- corrente DC per i piedini di I/O 40 mA
- corrente DC per il piedino a 3.3V 50 mA
- Memoria Flash 16 KB (di cui 2 KB utilizzati dal bootloader)
- SRAM 1 KB
- EEPROM 512 bytes
- Velocità di Clock 16 MHz
Il piccolo ARDUINO DUEMILANOVE
L’hardware è veramente minuscolo, solo 6,5 cm. x 5,5 cm., dispone di un’interfaccia USB per il collegamento al computer di programmazione, può essere alimentato sia dalla stessa porta USB, sia agganciando una fonte di alimentazione esterna a 9/12 Volt.
A bordo oltre alle porte evidenziate nelle caratteristiche troviamo tre led, due per il monitor di programmazione ed uno di controllo agganciato all’uscita n.13, un pulsant di reset e il connettore per la programmazione ISP.
Il software di programmazione, i driver USB e quant’altro necessario alla programmazione può essere liberamente scaricato dal sito ufficiale di ARDUINO.
Segnalo inoltre un software di aiuto allo sviluppo dei progetti basati sulla piattaforma Arduino, che semplifica non poco la prototipazione e la documentazione, ovvero FRITZING, tutto da scoprire aanche per aiutarci nei nostri piccoli progetti di autocostruzione.
Il modo migliore di iniziare con ARDUINO è comprarsene uno (o autocostruirlo, sul sito di arduino trovate tutto il necessario, file eagle per il pcb, schemi elettrici, insomma tutto il necessario per autocostruire un Arduino seriale), caricare il software ed iniziare dagi numerosi esempi, facilmente reperibili sia sul sito ufficiale sia in rete (provate a scrivere Arduino dentro a Google).
Ovviamente ci sono librerie di supporto per interfaccaire quasi tutto, nelle fotografie finali allegati trovate un piccolo esempio di interfacciamento di un classico LCD 16X2.
Il prossimo passo? Adattare Arduino al mondo radioamatoriale, già lo sto programmando in funzione di cwbeacon accoppiato ad un piccolo TX sui 28.322 Mhz, poi il prossimo progetto sarà in funzione di ripetitore dello schermo dello YAESU FT817.
Arduino e una Breadboard
Il mio Call
Spesso e volentieri si utilizza una breadboard per provare un circuito, prima di assemblarlo definitivamente.
In effetti questo modo di procedere risparmia parecchie delusioni, non sempre i nostri circuiti o quelli trovati sui vari siti della rete, funzionano, qualche volta hanno bisogno di un piccolo ritocco, un transistor equivalente che vuole una resistenza da ricalcolare e chi più ne ha più ne metta.
Una delle cose di cui più si sente la mancanza è di un efficiente alimentatore, di piccole dimensioni per poter alimentare i circuiti.
Quindi propongo un progetto semplice, figlio del datasheet del noto regolatore 7805, che si costruisce in cinque minuti (pù altri cinque per tagliare un pezzo di basetta millefori).
Non vi dò schemini in quanto i componenti sono solo cinque, un integrato 7805, un elettrolitico da 100 uF, un secondo elettrolitico da 10 uF, un condensatore da 100 nF, una resistenza da 150 Ohm e un diodo led, completa il tutto un terminale a vite da due posti a cui agganciare un alimentatorino in entrata.
Chi volesse utilizzare uno di quei piccolo switching da parete potrà inserire sull’entrata una piccola presina femmina adatta a ricevere il connettore del proprio alimentatore.
Chi mi segue sa che mi sono interessato all’APRS sin dal mio esordio radioamatoriale.
Dopo aver costruito i vari Tiny Track per l’attività in /m, ovvero in mobile, mi sono rivolto al mio QTH ed al problema di come trasmettere dalla mia postazione.
Ovviamente con UIVIEW, una connessione ADSL e un qualsiasi server il problema è bello e risolto, ma allora la radio che ci sta a fare ?
Ho trovato dopo la solita ricerca su Internet un progetto di WB8WGA che faceva al caso mio, si tratta di un economico TNC che al posto del solito chip modem MX614 utilizza un microprocessore PIC e precisamente un 16F88, una manciata di componenti e qualche connettore.
La FOXDELTA ha sul proprio sito un Kit di montaggio molto completo basato proprio su questo progetto (originariamente pubblicato su QST !) ma a cui sono state inserite tutte le modifiche successivamente apportate e con la possibilità di agganciare ed alimentare un ricevitore GPS seriale (alimentazione a 5 Volt).
Quindi per riassumere il FOXDIGI (questo è il nome del Kit) può alternativamente essere utilizzato come un TNC, un Tracker APRS senza utilizzare il GPS, un normale Tracker APRS agganciato ad un ricevitore GPS seriale.
Ordinato il Kit di montaggio ho aspettato le solite 2/3 settimane per la consegna (viene dall’India) e il pacchetto raccomandato (quiando entra in Italia è possibile tracciare la consegna) è giunto a casa.
I componenti sono divisi in bustine e la documentazione, tutta scaricabile via internet, è più che sufficiente a guidarci nei menadri dell’assemblaggio.
Si parte, anche se il piano di lavoro lascia ... molto ... a desiderare!
Non ci sono difficoltà nella costruzione, tutti i componenti sono del tipo tradizionale, a reofori, quindi niente paura, un buon saldatore il solito stagno una buona lente e le solite raccomandazioni: saldature veloci ma ben fatte anche se non belle a vedersi, controllare sempre due volte il valore e la polarità dei componenti che inseriamo e se abbiamo dubbi usiamo il tester anche per le semplici resistenze.
Componenti delicati non ce ne sono solo un transistor e due regolatori di tensione della serie 78XX, i due integrati il PIC ed un MAX232 per la porta seriale sono su zoccoletto, anche se qualcuno consiglia di saldare il MAX232 direttamente al circuito stampato.
a metà dell'opera .... 
Terminate le saldature, prima di inserire i due integrati nei rispettivi zoccoletti, ho applicato temporaneamte l’alimentazione ed ho controllato che la stessa venisse correttamente erogata, a monte ed a valle dei due regolatori , e sui piedini degli integrati, ho riscontrato un piccolo errore su di un LED ovverro avevo invertito la polarità, quindi dissaldatore ed ho sostituito il piccolo LED da 3 mm.
il circuito sotto test
Solo a questo punto ho inserito i due integrati ed effettuato il controllo finale che ha dato esito positivo, non fumava nulla …:-)
Era il momento di passare alla programmazione del chip, che viene effettuata mediante il programma Hyperterminal in dotazione a Windows© ed un semplice cavo null modem femmina/femmina, ovviante anche il cavetto è stato autocostruito per l’occasione.
Il Foxdigi inscatolato e vicino il cavo per la presa packet di un IC-E208 Icom
Piccola sorpresina, il modem non rispondeva, controllati tutti i parametri di connessione non mi è restato che arrendermi all’evidenza, il Foxdigi non funzionava!
Smontiamo tutto e ricontrolliamo passo per passo, i componenti, le saldature, niente tutto perfetto, allora controllo il cavo null modem con il tester per vedere se ho fatto qualche sbaglio, ma niente !
Alla fine mi si accende la classica lampadina in testa: infilo il PIC nel programmatore e …. era vuoto, completamente non porogrammato, quindi o si era sprogrammato nel viaggio oppure non era stato programmato all’origine, poco male, 20 secondi sotto ICPROG ed avevo un PIC completamente adatto allo scopo.
Reinserito nel modem il PIC, tutto ha preso a funzionare alla grande.
di nuovo tutto al suo posto
Lo schema del cavetto necessario ad agganciare il Foxdigi al mio ICOM IC-E208 l’ho copiato dal sito della BYONICS che produce il Tiny Track e sono passato alle prime prove di trasmissione, monitorando sia in locale con un palmare sia tramite APRS.FI per vedere se passavo sui digipeater ed apparivo sulla cartina di Google.
Altra cocente delusione !
Si rincomincia da capo anche se ormai della parte elettronica ero più che certo, allora non rimaneva che controllare la parte software ovvero i parametri che avevo immesso e il firmware che avevo programmato nel PIC.
Per prima cosa, dopo una breve ricerca su San Google, ho scoperto un sito e precisamente ENIDE! nel quale ho trovato un esauriente tutorial sui parametri da impostare, quindi ho anche postato un quesito sul Forum di ARIFIDENZA e mi è stato confermato che il firmaware originale di WB8WGA aveva qualche problema, quindi avendo già individuato sul sito PIANETARADIO un interessante articolo su una soluzione adottata da un OM “nostrano”, il quale, oltre ad ottimizzare l’Hardware originale ha anche messo a punto dei firmware alternativi, non ho fatto altro che prender l’ultima versione e caricarla nel mio PIC.
A questo punto è bastato semplicemente tarare il trimmer che regola la modulazione ed impostare ad un valore più alto il ritardo di trasmissione (TX DELAY) ovvero il tempo che intercorre tra l’azionamento del PTT e l’inizio della trasmissione per ottenere quello per cui avevo lavorato, ovvero la trasmissione di un pacchetto di dati APRS valido e perfettamente in grado di far rilevare la mia posizione su APRS.FI.
Tutto è bene quel che finisce bene, recitavano le favole che mi raccontavano da bambino !
Volevo realizzare una piccola stazione APRS, basata su UIView e AGWPE per la parte software, un piccolo netbook di ultima generazione e l’ausilio di un piccolo palmare VHF.
Il primo problema si è presentato per l’interfacciamento dell’RTX Palmare con il netbook (un ASUS EEEPC 900), quest’ultimo infatti non era dotato di interfaccia seriale ma solo delle più moderne porte USB.
Come primo passo ho acquistato un piccolo cavetto di conversione USB/RS232, quindi ho ricercato su internet uno schemino che mi permettesse di interfacciare il mio RTX palmare (uno Yaesu VX150) con la scheda audio del netbook e pilotasse il PTT per mandare la radio in trasmissione.
cablaggio volante
Lo Yaesu VX150 inoltre presentava un altro piccolo inconveniente, a differenza di altri apparati che hanno l’uscita microfonica distinta da quella audio, quest’ultimo ha un solo connettore, e precisamente un Jack da 3,5 mm a quattro contatti.
La massa si presenta in comune, l’audio ha un suo contatto separato ma il microfono e il PTT hanno il contatto in comune.
Piccolo inconveniente prontamente risolto con la consultazione del manuale dell’apparato che fornisce un piccolo schema per l’aggancio dello stesso ad un modem packet e che può essere utilizzato proficuamente anche in questo caso .
Due soli componenti, una resistenza da 2 KOhm ed un condensatore elettrolitico da 10 uF/16Volt, sono sufficienti, quindi, se vorrete adattare lo schema ad altri RTX, questi due componenti andranno desunti dal manuale di uso in vostro possesso.
Per la parte rimanente c’è veramente poco da dire, due resistenze due diodi e il solito transistor 2N2222A a pilotare il PTT, si può utilizzare anche un fotoaccoppiatore al posto del transitor da me utilizzato, per mantenere distinte le masse (PC e RTX), ma a questo punto occorre anche utilizzare due trasformatori tipo telefonico, per fare lo stesso sulla parte audio, altrimente vanifichiamo tutto.
L’interfaccia è utilizzabile su tutti gli apparati dotati di ingresso a quattro poli come gli Yaesu, ma è facilmente adattabile per altri RXTX, io personalmente l’ho provata con la serie VX e lo FT60.
Notate nella foto precedente che ho alloggiato i due led (rosso e verde) che ci segnalano rispettivamente la trasmissione e la ricezione nel connettore RS232.
Data l’assoluta mancanza di isolamento tra la massa dell’apparato radio e il PC, la sconsiglio per un uso in stazione fissa, altra raccomandazione è l’adozione sui cavi che trasportano il segnale di una ferrite per inibire rientri di RF, salvo che utilizziamo basse potenze di trasmissione.
schema elettrico
