> |
> |
Achille De Santis – IU0EUF
Un
interessante campo di indagine, per gli studenti del secondo ciclo di
istruzione, potrebbe essere quello della decodifica delle radiosonde
meteorologiche che vengono rilasciate giornalmente, in Italia, da alcuni Centri
aerologici, alle “ore sinottiche”.
Per iniziare basta un PC con software RS41T ed una chiavetta
SDR radio-ricevente. Poi, il resto.
Dispositivi radio economici e
di facile accessibilità:
·
Ricevitori SDR;
·
MySondyGo; MySondy Client;
·
MicroModuli TX & RX RF 433 MHz;
·
Il programma RS41Tracker;
·
la Rete Collaborativa per la radiosonda del CETEMPS UNI-Aquila.
Previsioni
Radiosonde per: 2024-10-30 - Raggio: 50 km
Località di Partenza |
Lancio previsto |
Coordinate di atterraggio |
Scoppio Pallone |
Città più vicina |
Cacciatore più vicino |
Distanza dal tuo ricevitore QTH |
Dettagli |
Pratica di Mare (IT) |
11:00Z |
34981 m |
Terracina (IT)
[17.80 km] |
IU0HKO [18.76 km] |
48.44 km |
||
Pratica di Mare (IT) |
23:00Z |
34981 m |
Sabaudia (IT) [25.26
km] |
IU0IVU [26.93 km] |
35.34 km |
Dettagli
su: RADIOSONDY.INFO
Messaggio inviato automaticamente da: SQ6KXY
Radiosonde Tracker
Il
volo della radiosonda, con il relativo tracciato, può essere seguito in tempo
reale sul sito:
SondeHub Tracker
Questo
sito permette il monitoraggio delle radiosonde in volo, sia riguardanti gli
“Orari sinottici”, sia quelle “estemporanee” lanciate dai centri di ricerca,
come Bracciano (Aeronautica Militare), L’Aquila (CETEMPS-UNI-L’Aquila) o
Potenza (CNR).
Lo stesso sito permette di effettuare una valutazione
di massima delle previsioni di volo per le radiosonde prossime al lancio nei
giorni successivi.
La nostra idea: La Rete condivisa per la radiosonda PTO3 del
CETEMPS-Uni-L’Aquila
https://cetemps.aquila.infn.it/wp-content/uploads/Cetemps_2017_C4.pdf
https://cetemps.aquila.infn.it/
![]() |
Figura 1: Radiosonda con sensore di ozono; |
1.
Con
congruo anticipo, riceviamo l’avviso di lancio della PTO3 dal CETEMPS;
2.
Diffondiamo
l’avviso alla Lista di Distribuzione degli iscritti alla rete;
3.
Gli
iscritti alla rete ricevono e decodificano i dati dalla Ozonosonda dell’Aquila;
4.
I “file” RAW, di tutte le stazioni attivate,
vengono collezionati ed elaborati in un unico “file”;
5.
Il
file “Merged” viene inviato al CETEMPS (referente: prof. Vincenzo Rizi).
1.
PC
con Software RS41 Tracker, o altro, per
la decodifica;
2.
Ricevitore
radio SDR, o tradizionale, per l’acquisizione del segnale.
Il “file” RAW viene acquisito in
stringhe esadecimali e memorizzato con estensione TXT, ed è decodificabile
anche in “post-processo” con RS41Tracker.
La ricerca in campo,
o sul
terreno, può essere eseguita in due modi diversi:
1.
metodo RDF (Radio Direction Finding): radio e
piccola antenna direttiva (Moxon); metodo tradizionale di ricerca RDF
attraverso inseguimento del segnale ed eventuale triangolazione (attenuatore di
segnale, polarizzazione dell’antenna, triangolazione, analisi delle riflessioni
di segnale, analisi orografiche, analisi dei “nulli” di segnale ecc…).
2. Metodo
GPS: TTGO programmato con firmware MySondGO e telefono con APP MySondyClient; metodo di ricerca con
coordinate georeferenziate da satellite GPS; è sicuramente più rapido ed
incisivo, sebbene tolga un po’ il fascino alla ricerca RDF effettuata con le
strategie personali dell’operatore.
Achille De Santis
![]() |
Fig. 1: schema elettrico e layout del modulo; |
Da quello che si legge in rete ho
notato la scarsità di documentazione fornita e la conseguente incertezza
nell’uso del modulo soprattutto da parte dei meno avvezzi all’uso di queste
interfacce.
Il problema riscontrato da molti
sta nel far funzionare correttamente il modulo!
Niente paura! Cercherò di
spiegare il tutto in modo che sia facilmente comprensibile anche agli inesperti.
Il modulo, visibile in fig. 1,
sia come “layout” che come schema elettrico, non è altro che un interruttore
elettronico a MOSFET in configurazione “Source Comune”.
La diversa tensione di pilotaggio
e di attuazione del carico permette un buon isolamento tra le parti.
In pratica, il comando è
dell’ordine di 5 Volt mentre la tensione di funzionamento dell’attuatore può
andare da 12 a 60 Volt continui.
1. Prova a vuoto
a.
Collegare la tensione di 5 volt sull’ingresso (Vcc/GND,
v. fig. 1);
b. Con un cavetto volante, collegare l’ingresso segnale (SIGnal, n.d.a.) al +5 Volt; deve accendersi il led sul modulo, che assicura il comando di Gate. L’ingresso di Gate è ad alta impedenza e non carica l’eventuale uscita di Arduino. Una corrente di circa 3,5 mA è richiesta per alimentare il led, per un totale di circa 8 mA di assorbimento.
2. Prova a carico
a.
Collegare l’alimentazione del carico (tipicamente
12 volt) su Vin/GND (v. fig. 2);
b.
Sul piedino V+ si deve misurare la tensione Vin
di ingresso;
c.
Il piedino V- è collegato al Drain del Mosfet e
chiude a massa quando si manda "alto" l’ingresso di segnale, Sig(nal).
d.
Il carico va inserito tra V+ & V-
3. Fatto!
Provate con un Led opportunamente polarizzato o con un piccolo motorino.
![]() |
Fig. 2: particolare del layout del modulo, con i piedini di I/O; |
Nota: I morsetti Vin e V+ normalmente sono in contatto; se non lo sono
spostate il carico da V+ a Vin, lasciando l’altro terminale su V-.
Se siete esperti di SMD potete sostituire la resistenza di
pull-down da 1KOhm con altra da 10KOhm, in modo da ridurre la corrente
richiesta nella fase di ON. Se non siete esperti... lasciate tutto così com'è!
Fig. 3: interfaccia, tre linee parallele a BJT; |
In alternativa, al posto del MOSFET potete utilizzare un BJT NPN, in configurazione ad "Emettitore Comune" modificando l'ingresso per il pilotaggio "in corrente" del BJT.
In figura 3 potete vedere la piccola interfaccia realizzata su protoboard con tre linee indipendenti di segnale e BJT in contenitore TO220. Sugli ingressi di base trovate le rispettive e necessarie resistenze di polarizzazione.
Se opportuno, potete aggiungere tre piccoli dissipatori per TO220, prima di effettuare le saldature. Lo spazio previsto ne permette un facile montaggio.
Con questa piccola scheda, assemblata su protoboard, potete comandare tre canali indipendenti, sia in modalità ON/OFF, sia lineare, sia in modalità PWM.
di Achille De Santis – IU0EUF
Fig. 1: Civetta ARDF in versione Arduino Nano; |
Questa descrizione è dedicata agli studenti di Elettronica &
Telecomunicazioni degli Istituti di Istruzione Superiore.
Dopo la descrizione a grandi linee
del sistema TX/RX per “caccia alla volpe” passiamo ad esaminare un semplice
firmware per implementare il generatore di beacon, gestito da microcontrollore,
per il trasmettitore della “civetta”.
Innanzitutto decidiamo, per l’utente
generico, di utilizzare un modulo Arduino NANO, facilmente reperibile e
programmabile, poiché dotato di porta seriale. Può, comunque, essere sostituito
con un Arduino UNO, con la stessa numerazione dei piedini. Il blocco LPD a
radiofrequenza completerà la civetta.
Partiamo da un semplice software che
permetta la generazione di una ‘linea’ in codice Morse, associando una nota
audio a 800 Hz ed un segnale ON/OFF per comandare il PTT del trasmettitore. La
versione software qui descritta è la V5.
Impiegheremo
quattro linee di I/O (ingresso/uscita):
·
due
uscite digitali per il comando del PTT, diretto e complementare;
·
una
uscita per la generazione del segnale ad onda quadra, di bassa frequenza,
opportunamente ridotto di livello;
·
un
ingresso per la selezione del ‘call’.
Per i puristi, ed a scanso di
critiche, dico che sarebbe necessario un filtro passa-banda per la nota a 800
Hz ma per ora ne facciamo a meno, anche perché la fondamentale ad 800 Hz sarà
molto attenuata, con potenziometro in uscita, e così anche le armoniche
superiori, quindi il loro effetto sarà trascurabile. Comunque, in uscita va
inserito un condensatore di accoppiamento per bloccare la componente continua
presente sul segnale; allora, in cascata basterebbe anche un semplice filtro
passa-basso con frequenza di taglio di 1200 Hz, per escludere o attenuare la
seconda armonica a 1600 Hz e tutte quelle di ordine superiore.
----------------------- INPUT / OUTPUT -----------------------------------------------------------------------------------
Interfaccia per micro-TX LPD
L’uscita
D13, accoppiata con un condensatore passante da 47 uF/25 VL ed una resistenza
da 10KΩ su D12, pilota il TX LPD a “portante fantasma”. In questo caso il
comando di PTT è superfluo ma se dovesse servire è disponibile, a logica
positiva o negata.
E’
possibile impostare il numero di linee da trasmettere in sequenza come “CALL”,
da uno a cinque, via software e con un solo pulsante “normalmente aperto”
collegato su D3 verso massa.
Predisposizione linee per il ‘call’
All’accensione, o al reset:
Sono
disponibili due comandi di PTT, alternativi e complementari (uno “attivo alto”
l’altro “attivo basso”).
La velocità è
costante e non varia in relazione al numero di linee impostate nel ‘call’.
Opzione
Il PTT non usato per il TX può essere adoperato per una spia di trasmissione, da tenere spenta durante la gara! Basta collegare un piccolo LED rosso da 5mm con una resistenza in serie da 470Ω attraverso un micro-pulsante verso massa, da attivare solo come monitor nella procedura iniziale.
Alimentazione
Il
dispositivo può essere alimentato a +5Volt, negativo a massa. Predisporre un
condensatore da 22 uF/25 VL sull’ingresso di alimentazione, in parallelo ad uno
da 100nF/25 VL.
Al link trovate
il file in formato HEX della Volpe/Civetta per ARDF v.5 che potete direttamente caricare
sull’IDE di Arduino. Per ogni ulteriore informazione potete contattarci.
Buon
divertimento!
L'APP RSDroid permette il rapido indirizzamento ad un sito specifico per il tracciamento delle radiosonde meteo italiane. Dalla schermata
iniziale è possibile scegliere la stazione aerologica di proprio interesse;
sarete indirizzati direttamente alla pagina AprsDirect per la visualizzazione
in tempo reale delle radiosonde meteo.
RSDroid è disponibile per il download all'indirizzo indicato in fondo al post, tra i riferimenti, ed è adatta per telefoni Android. Non è adatta, invece, per sistemi IoS.
Nella foto 1 è visibile la parte superiore della bilancia descritta.
Le pile originali CR2032, da 3 volt nominali, hanno una scarsa durata e vanno sostituite di frequente.
Sono possibili due vie alternative:
Foto 1: parte superiore della bilancia; |
![]() |
Foto 3: aspetto complessivo; |