LoRa APRS Tracker

Στο άρθρο αυτό περιγράφεται η κατασκευή του LoRa APRS Tracker ο οποίος σε συνεργασία με το I-Gate που παρουσίασα στο προηγούμενο άρθρο, στέλνει την θέση του χρήστη μέσω της συχνότητας UHF 433MHz. Δεν απαιτείται σύνδεση με το διαδίκτυο διότι η επικοινωνία πραγματοποιείται μέσω ραδιοσυχνότητας.  

Κύριο χαρακτηριστικό είναι η πολύ μεγάλη εμβέλεια η οποία οφείλεται στην μεγάλη ευαισθησία του δέκτη καθώς και την εξελιγμένη τεχνική διαμόρφωσης. 

Το tracker στέλνει beacons με την ακριβή τοποθεσία η οποία εντοπίζεται από το module GPS. Επίσης μπορεί να δεχθεί σύντομα μηνύματα και να τα εμφανίσει στην οθόνη. 

LoRa APRS I-Gate

 Τον τελευταίο καιρό χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο το σύστημα επικοινωνίας LoRa (Long Range). Το LoRa χρησιμοποιεί διαμόρφωση Chirp Spread Spectrum (CSS) η οποία μπορεί να αποκωδικοποιηθεί σε πολύ χαμηλά επίπεδα σήματος έως -140dBm. Δηλαδή με ισχύ εκπομπής  +18dBm μπορούμε να καλύψουμε αρκετές δεκάδες χιλιόμετρα. 

Πρόκειται για ψηφιακό τρόπο μετάδοσης μηνυμάτων σε χαμηλούς ρυθμούς (bitrate) και έχει χρήση σε τηλεχειρισμούς, συστήματα τηλεμετρίας και σε συστήματα IOT όταν δεν υπάρχει internet ή δεν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε υπηρεσίες 4G, 5G.

Μια πολύ διαδεδομένη χρήση είναι τα δίκτυα LoraWAN. Οι ραδιοερασιτέχνες χρησιμοποιούν μια παραλλαγή του γνωστού APRS και ονομάζεται LoRa APRS. Λειτουργεί στα 70cm (UHF 433MHz).

Διαδικτυακό ραδιοφωνάκι με το Raspberry PI

Αν σας έχει περισσέψει  κάποιο Raspberry PI 2, 3 ή και 4 μπορεί εύκολα να μετατραπεί σε ένα δέκτη διαδικτυακών ραδιοφωνικών σταθμών. Με ελάχιστο επιπλέον hardware και ένα ζευγάρι καλών ηχείων ή με ένα καλό ενισχυτή έχουμε ένα αυτόνομο ραδιόφωνο που παίζει συνεχώς στον χώρο μας. Δεν διαθέτει οθόνη και ο χειρισμός γίνεται από ένα παλιό τηλεκοντρόλ οποιασδήποτε συσκευής. Εφόσον δεν διαθέτει οθόνη, η επιβεβαίωση των εντολών γίνεται με σύνθεση φωνής TTS.

Αναμεταδότης UHF για ραδιοερασιτεχνική χρήση

Στο άρθρο αυτό θα παρουσιάσω την κατασκευή ενός αναμεταδότη UHF για ραδιοερασιτεχνική χρήση. Δηλαδή λειτουργεί στην ραδιοερασιτεχνική μπάντα 430-440MHz. Πρόκειται για αναμεταδότη χαμηλού κόστους και χαμηλής ισχύος εκπομπής. Χρησιμοποίησα δύο έτοιμους πομποδέκτες χαμηλού κόστους τύπου PMR και μάρκας Baofeng. 

Η απόσταση μεταξύ εκπομπής και λήψης είναι 7.6MHz. Διαθέτει ελεγκτή εκπομπής / λήψης και σύστημα Voice ID.

Ακολουθεί η περιγραφή και τα σχέδια της κατασκευής εδώ σε μορφή PDF.

Εδώ υπάρχει ο πηγαίος κώδικας για το Voice ID.

Κόμβος EchoLink

Φυσικά όλοι μας έχουμε κάποιο παλιό πομποδέκτη VHF που είναι στο ράφι αλλά ακόμη λειτουργεί. Μπορούμε να αξιοποιήσουμε αυτό το υλικό φτιάχνοντας διάφορες χρήσιμες κατασκευές. Εγώ αποφάσισα να φτιάξω ένα κόμβο echolink και συγκεκριμένα ένα Link για το echolink. Το Link λειτουργεί simplex και μεταφέρει την επικοινωνία από το διαδίκτυο στον αέρα και αντίστροφα. Σε αντίθεση το Repeater λειτουργεί doublex, μεταφέρει την ασύρματη επικοινωνία από και προς το διαδίκτυο, αλλά αναμεταδίδει και τους τοπικούς ασυρμάτους ώστε να μεγαλώσει η εμβέλειά τους όπως και ένας κανονικός επαναλήπτης.

Το συγκεκριμένο Link χρησιμοποιεί ένα παλιό Raspberry 1 με 512Mb μνήμη Ram το οποίο βρίσκονταν σε αχρηστία. Επίσης θα χρειαστούμε και μια κάρτα ήχου USB. Για ασύρματο χρησιμοποίησα ένα παλιό VHF με thumbwheels το οποίο δεν διαθέτει υπότονους CTSS.

Εδώ υπάρχουν τα σχέδια και οι οδηγίες κατασκευής.

Παλαιότερες Κατασκευές

Μια μέρα ψάχνοντας στα παλιά βρήκα ένα ραδιοφάρο για τα 2m που είχα κατασκευάσει το 2003. Αμέσως βρήκα και μια κεραία λ/4 με μαγνητική βάση και τον έβαλα σε λειτουργία σε υψόμετρο 5m. Σήμερα Κυριακή 2/1/2022 είχε μια υπέροχη μέρα και ανέβηκα στα Ακαρνανικά όρη στην τοποθεσία Περγαντή. Ο ραδιοφάρος ο οποίος λειτουργεί στους 144,625MHz ακούγεται ικανοποιητικά και στην ισχύ των 10mW.

Η κατασκευή χρησιμοποιεί παρωχημένη τεχνολογία περασμένων εποχών και σήμερα όλα αυτά γίνονται με ελάχιστα εξαρτήματα. Παρ' όλα αυτά η μελέτη της κατασκευής μπορεί να βοηθήσει κάποιους συναδέλφους ραδιοερασιτέχνες ή ηλεκτρονικούς.  

Δείτε εδώ το άρθρο με τις οδηγίες κατασκευής του ραδιοφάρου.

Επίσης εδώ υπάρχει το άρθρο με τις οδηγίες κατασκευής του πομπού VHF 1W.

DIY SONOFF με το ESP8266

Δημοσιεύω την κατασκευή ενός διακόπτη τύπου SONOFF με το ESP8266. Το βασικό πλεονέκτημα έναντι των διακοπτών SONOFF του εμπορίου, είναι ότι μπορεί να λειτουργήσει και σε διάταξη Aller Retour ενώ στον τοίχο παραμένουν οι μηχανικοί διακόπτες για χειροκίνητη λειτουργία.

Αν στην υφιστάμενη εγκατάσταση υπήρχε απλός διακόπτης, τότε αυτός πρέπει να αντικατασταθεί με Aller Retour ώστε να γίνεται ο χειρισμός είτε χειροκίνητα είτε από το ηλεκτρονικό κύκλωμα. Αν υπήρχε ήδη διάταξη Aller Retour τότε ο ένας (κοντά στο κύκλωμα) πρέπει να αντικατασταθεί από ενδιάμεσο. 

Έξυπνο σπίτι με Raspberry και Arduino

Στο σχολείο μας, το 1ο ΕΠΑ.Λ. Πρέβεζας, στα πλαίσια του πανελλήνιου διαγωνισμού εκπαιδευτικής ρομποτικής του ΕΛ/ΛΑΚ, κατασκευάσαμε μια μακέτα έξυπνου σπιτιού με Raspberry PI, ESP8266 και Arduino. Εκεί έγινε εφαρμογή όλων των νέων τεχνολογιών IOT χωρίς την χρήση κάποιας έτοιμης πλατφόρμας όπως Alexa ή Google home.

Οι μαθητές κατασκεύασαν την μακέτα, συναρμολόγησαν τις πρωτότυπες πλακέτες του controller και γνώρισαν τον προγραμματισμό του Arduino και του NODE MCU σε MicroPython. Επίσης έγραψαν scripts για το Raspberry σε Python και σχεδίασαν το GUI στο Node RED.

P.L.C. με χρήση Arduino - Χώρος στάθμευσης αυτοκινήτων

Τα P.L.C.s είναι γνωστά στον χώρο των ηλεκτρολόγων και της βιομηχανίας. Είναι συσκευές ελεγχόμενες από μικροελεγκτή, οι οποίες έχουν κάποιο αριθμό εισόδων και εξόδων. Ως σκοπό έχουν την κατασκευή απλών ή πολύπλοκων συστημάτων αυτοματισμού τα οποία αν κατασκευάζονταν με κλασικά ηλεκτρολογικά ή ηλεκτρονικά εξαρτήματα θα ήταν τεράστια σε μέγεθος, θα κατανάλωναν μεγάλη ισχύ και οι χρόνοι απόκρισης δεν θα ήταν εγγυημένοι.

Για τον προγραμματισμό τους υπάρχουν γλώσσες όπως η γλώσσα Ladder. Στην πραγματικότητα η συγκεκριμένη γλώσσα μοιάζει περισσότερο με ηλεκτρολογικό κύκλωμα παρά με γλώσσα προγραμματισμού. Αυτό έχει εξήγηση, διότι ο κλάδος στον οποίο απευθύνονται τα PLC είναι οι ηλεκτρολόγοι ή οι μηχανικοί παραγωγής, οι οποίοι είναι εξοικειωμένοι με αυτόν τον τρόπο αναπαράστασης. Ο σχεδιασμός του κυκλώματος - προγράμματος γίνεται σε υπολογιστή με ειδικά εργαλεία και στη συνέχεια μπορεί να γίνει και προσομοίωση της λειτουργίας. Αν όλα πάνε καλά, κατεβάζουμε το πρόγραμμα στο P.L.C. και το βάζουμε σε λειτουργία.

Κάρτα επέκτασης I/O για το Raspberry

Ίσως να έχετε ακούσει για το Raspberry PI. Πρόκειται για μια κάρτα υπολογιστή μικρών διαστάσεων με πάρα πολύ καλά χαρακτηριστικά και χαμηλή τιμή ~40€. Σήμερα υπάρχουν 3 εκδόσεις και έχει ανακοινωθεί και η έκδοση PI Zero με πολύ χαμηλό κόστος. Αποφάσισα να φτιάξω μια απλή κάρτα επέκτασης ώστε να πειραματιστώ με την γλώσσα προγραμματισμού  Python πάνω σε θέματα διαχείρισης υλικού. Η κάρτα μπορεί να τοποθετηθεί στο Raspberry 1 μοντέλο B και στο Raspberry 2, το οποίο έχει τετραπύρηνο ARM A7 και 1GB μνήμης καθώς και στο νεότερο Raspberry 3 με τον 64 μπιτο ARM V8 των 4 πυρήνων.

Ηλεκτρονικός σκύλος με Arduino

Σ' αυτό το άρθρο θα σας παρουσιάσω την κατασκευή ενός απλού συστήματος συναγερμού με το arduino. Πρόκειται για μια χειροποίητη κατασκευή πάνω σε διάτρητη πλακέτα. Στη πλακέτα υπάρχει ο μικροελεγκτής ATMEGA 328P και μια κάρτα micro SD, στην οποία είναι αποθηκευμένοι οι ήχοι σε μορφή PCM. Η διέγερση γίνεται με την παρουσία τάσης 220V σε μία είσοδο της πλακέτας. Αυτή μπορεί να συνδεθεί κατευθείαν στην λάμπα ενός προβολέα με αισθητήρα P.I.R. Έτσι μόλις ο προβολέας ανάψει, από τα ηχεία θα ακουστεί ο ήχος π.χ. ενός σκύλου που γαβγίζει. 

Αυτόνομο ρομποτικό όχημα που μιλάει

Εδώ σ' αυτό το άρθρο θα σας παρουσιάσω την κατασκευή ενός ρομποτικού οχήματος. Είναι φτιαγμένο από διάφορα παλιά υλικά και κάποια άλλα που μπορούμε να βρούμε εύκολα σ' ένα κατάστημα σιδηρικών. Τα μόνα δισεύρετα είνα τα μοτέρ που τα πήρα από το ebay. Πρόκειται για ένα τρίκυκλο όχημα με δύο αυτόνομα μοτέρ, τα οποία περιστρέφουν τις δύο μπροστινές ρόδες. Ο έλεγχος γίνεται από ένα homemade Arduino. 

Το robot λέγεται Αφροδίτη και της έδωσα αυτό το όνομα λόγω της φωνής που έχει. Το όχημα μιλάει στα ελληνικά και τις λέξεις τις ηχογράφησα από εδώ και η φωνή ανήκει στην Αφροδίτη.

Πομπός τηλεόρασης UHF 1W

Αυτό το άρθρο περιέχει τον πλήρη κατασκευαστικό φάκελο για την κατασκευή ενός τηλεοπτικού πομπού UHF αναλογικής εκπομπής. Το συγκεκριμένο project τελείωσε το 1995 και μου πήρε περίπου ένα χρόνο για να υλοποιηθεί. Εδώ σας παρουσιάζω την πρωτότυπη κατασκευή με μερικά modules εναέρια και κάποια άλλα σε διάτρητες πλακέτες. Παρ' όλα αυτά λειτουργεί πολύ καλά ακόμη και σήμερα. Σε επόμενο άρθρο θα σας παρουσιάσω τον γραμμικό ενισχυτή (linear) ο οποίος οδηγείται από τον πομπό UHF.

Μαθήματα για αρχάριους - Bread Board Pic1

Αν γνωρίζετε προγραμματισμό σε Basic, Pascal ή C και θέλετε να πειραματιστείτε με απλές κατασκευές μικροελεγκτών, εδώ θα βρείτε μερικά παραδείγματα για να ξεκινήσετε. Τα υλικά είναι κοινά στην ελληνική αγορά και το κόστος πολύ μικρό. Αρχίζω το πρώτο μέρος με μικροελεγκτές της οικογένειας PIC της εταιρίας Microchip αλλά θα ασχοληθούμε και με AVR της Atmel. Θα χρειαστούμε τον programmer που δημοσίευσα σε προηγούμενο άρθρο και μερικά φθηνά εξαρτήματα.

Απλός προγραμματιστής PIC

Συχνά θέλουμε να προγραμματίσουμε μικοελεγκτές της οικογένειας PIC μικρής κλίμακας όπως ο 16F84A ή 16F628A. Αυτοί οι παλιοί microcontrollers προγραμματίζονται με υψηλή τάση 13,5V σε αντίθεση με τους νέους που προγραμματίζονται με 5V. Αν έχουμε PC με σειριακή θύρα , προσοχή όχι adaptor από USB σε σειριακή, μπορούμε να κατασκευάσουμε αυτόν τον απλό προγραμματιστή. Πρόκειται για τον PIC-PG2 της OLIMEX. Η κατασκευή γίνεται απλά μέσα σε ένα θηλυκό βύσμα DB9 .

Κατασκευή τυπωμένων κυκλωμάτων με την μέθοδο μεταφοράς τόνερ

Εδώ θα σας παρουσιάσω τα βήματα για την κατασκευή τυπωμένων κυκλωμάτων με την μέθοδο μεταφοράς τόνερ. Είναι μια απλή και γρήγορη μέθοδος για την κατασκευή πρωτότυπων απλών πλακετών μιας όψεως. Αν θέλουμε πλακέτες με SMT tqfp κλπ τότε αυτή η μέθοδος δεν είναι κατάλληλη γιατί δεν έχει μεγάλη ανάλυση και θα πρέπει να εφαρμόσουμε την φωτογραφική μέθοδο που έχω περιγράψει παλιότερα. Στα video που ακολουθούν παρουσιάζω την κατασκευή μιας πλακέτας Arduino του 2008.

Προσθήκη σειριακών θυρών στον WRT54G

Πολλές φορές θέλουμε να τηλεχειριστούμε κάποιες συσκευές ή να διαβάσουμε δεδομένα από κάποιους αισθητήρες κλπ. Η ποιο απλή λύση είναι να κατασκευάσουμε μια πλακέτα με ένα μικρό μικροελεγκτή π.χ. AVR ή PIC που διαθέτει σειριακή θύρα και να τη συνδέσουμε σε ένα PC συνδεδεμένο στο διαδίκτυο. Αυτός ο τρόπος είναι ενεργοβόρος, καταλαμβάνει χώρο, κάνει θόρυβο και είναι λίγο αναξιόπιστος γιατί το PC μπορεί να κάνει διάφορα 'κολλήματα'.

Χειροποίητο κουτί διακομιστή

Πολλές φορές θέλουμε να στήσουμε κάποιον διακομιστή (server) ο οποίος θα λειτουργεί ασταμάτητα και θα έχει την δυνατότητα τοποθέτησης πολλών σκληρών δίσκων μέσα στο ίδιο κουτί. Επίσης ο χώρος που θα καταλαμβάνει πρέπει να είναι σε λογικά όρια. Επομένως πρέπει να έχει επαρκή εξαερισμό και σωστή κατανομή θερμότητας σε όλα τα σημεία εντός του κουτιού. Τα μόνα κουτιά που μας παρέχουν όλα τα παραπάνω είναι τα κουτιά τύπου rack 19 ιντσών. Αυτά τα κουτιά τοποθετούνται μέσα σε μια καμπίνα μαζί με τον υπόλοιπο εξοπλισμό όπως switches, routers κλπ.

Αποφάσισα να κατασκευάσω ένα τέτοιο κουτί πιο πολύ για να μάθω να χρησιμοποιώ το google sketchup. Αρχικά σχεδίασα το μοντέλο στο sketchup και μετά το κατασκεύασα με λαμαρίνα γαλβανιζέ πάχους 1mm. Φυσικά θα γινόταν πολύ καλύτερο με αλουμίνιο, αλλά ήθελα να κρατήσω το κόστος όσο το δυνατόν χαμηλότερα.

Επαναφορά router WRT54G

Πιστεύω πως αυτός είναι ο πιο διάσημος ασύρματος router μέχρι σήμερα. Η Linksys έχει κατασκευάσει μια σειρά από μοντέλα WRT54G που όλα μπορούν με μικρές τροποποιήσεις να τρέξουν λειτουργικά Linux όπως το DD-WRT και το OpenWrt τα οποία κυριολεκτικά απογειώνουν τον router σας. Η χαμηλή τιμή ~50€ και οι πολλές δυνατότητες που μας παρέχει κάνουν τον WRT54G μοναδικό. Το καλύτερο μοντέλο είναι το WRT54GL (L από το LINUX) με 4MB Flash κα 16MB ram. Ο επεξεργαστής του έχει πυρήνα MIPS32 και είναι ο Broadcom BCM5352 που τρέχει στα 200MHz.

Πολλές φορές είτε από λάθος χειρισμό είτε από λάθος είδωλο rom που είναι για άλλο μοντέλο, ο router δεν μπορεί να ξεκινήσει με αποτέλεσμα να είναι άχρηστος.

Συναγερμός υπερχείλισης υδάτων με σύνδεση σε τηλεφωνικό κέντρο

Η κατασκευή που θα σας περιγράψω είναι μια μονάδα συναγερμού η οποία ανιχνεύει την υπερχείλιση ή την διαρροή νερού και είναι χρήσιμη σε υπόγεια ή επαγγελματικούς χώρους. Η συσκευή έχει δύο καταστάσεις λειτουργίας την απλή και την εξελιγμένη. Στην απλή κατάσταση λειτουργίας που δεν απαιτείται η ύπαρξη μικροελεγκτή, όταν σε κάποια δεξαμενή ή σημείο ανιχνευθεί υψηλή στάθμη υδάτων τότε θα ενεργοποιηθεί η ηχητική ειδοποίηση σε δύο ή περισσότερους χώρους.

Στην εξελιγμένη κατάσταση αρχικά θα καλέσει κάποια εσωτερικά τηλέφωνα (ringgroup) του τηλεφωνικού μας κέντρου το οποίο βασίζεται στο ανοιχτό λογισμικό asterisk και με ηχητικό μήνυμα θα μας πει σε ποιο σημείο ανιχνεύθηκε διαρροή. Αν μετά από κάποιο αριθμό χτυπημάτων κανείς δεν απαντήσει, το σύστημα θα στείλει sms στο κινητό μας. Εδώ απαιτείται σύνδεση internet και συνδρομή σε κάποια υπηρεσία αποστολής sms.