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mercoledì 26 agosto 2020

Arduino N° 64 - Beacon per caccia alla volpe

< Arduino N°  63

 Achille De Santis

 > Arduino N°  65



Fig.1: Collaudo del modulo beacon con un cicalino;
Un "beacon" è un radiofaro che trasmette ciclicamente alcune informazioni. 
Un beacon per "caccia alla volpe" non è un dispositivo per uso cruento sul povero animale ma semplicemente un piccolo radiotrasmettitore utilizzato per il "Radio-orienteering" o per la cosiddetta caccia al segnale RF (RDF: Radio Direction Finding).

Con questo sistema vengono normalmente organizzate delle gare di ricerca.

Il trasmettitore può essere "anonimo" o può contenere il suo nominativo specifico, comodo soprattutto nel caso di presenza contemporanea di più microtrasmettitori dislocati sul campo di gara.

Quello che viene qui presentato è un modulatore beacon, con tanto di nominativo, da associare ad un microtrasmettitore a bassissima potenza.


 






Simulazione: Beacon per caccia alla volpe


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mercoledì 12 agosto 2020

Arduino N° 62 - Beacon CW

< Arduino N° 61  

 Achille De Santis

 > Arduino N°  63




Fig. 1: Il modulatore beacon su Arduino Pro-Mini;

Su richiesta di Carlo, IZ0EGC, ho realizzato questo generatore di beacon Morse.

Nel testo beacon sono comprese le informazioni di trasmissione: call, locator, report ecc...

La velocità telegrafica è volutamente lenta, coerente con applicazioni beacon in QRSS.







Di seguito, le caratteristiche del beacon (v. tabella 1).

La nota generata è di 800 Hz.

Il comando di PTT può essere scelto sui piedini 8 o 9, in alternativa, a seconda del tipo di comando desiderato, diretto o invertito. Molti trasmettitori utilizzano il comando di PTT a logica negata ma, nel caso, potete optare anche per un comando a logica diretta.

Per il comando di PTT, occorre prevedere uno stadio separatore, a BJT, per adattare la logica di controllo (5 volt) all’alimentazione del TX (normalmente 12 volt). Anche in questo caso avete due alternative e potete scegliere quella per voi più comoda.



Tabella 1: Caratteristiche del beacon;
Tono di BF generato

pin D13

800 Hz

Durata di TX     

 

120 secondi

Durata pausa    

 

90 secondi

Tempo totale di ciclo

 

210 secondi

Duty cycle di TX

 

57,14 %

PTT diretto       

pin D8

Blu (attivo alto)

PTT complementare

pin D9

Marrone (attivo basso)

Reset per pulsante a pannello   

pin RST

Verde, opzionale, chiuso su GND.




  Sullo zoccolo di fissaggio ci sono 6 piedini ma soltanto due vanno collegati: Vcc e GND. Gli altri restano appesi.

L’uscita BF è sul piedino 13, dove è già collegato un condensatore separatore.


Il testo beacon è predisposto come segue:

V V V   DE       <CALL CALL CALL>              <LOCATOR LOCATOR LOCATOR>
 PSE    QSL     REPORT VIA  QRZ.COM       SK


Naturalmente, le parole tra virgolette vanno sostituite con il CALL e con il LOCATOR specifici.

Per regolare l'iniezione del segnale al giusto livello di BF basta inserire un potenziometro (o un trimmer) sull'uscita BF prelevando poi il segnale dal cursore.

In UHF/LPD è possibile utilizzare gli economici moduli TX per trasmissione dati in ambito IoT. In questo caso non serve collegare il comando di PTT in quanto il TX si attiva automaticamente.


Nota:
A causa di qualche maldestro scopiazzatore mi vedo costretto a non pubblicare il FW, che comunque è disponibile al mio indirizzo sotto forma di scheda programmata.

mercoledì 6 novembre 2019

Umoristicamente sulle Radiosonde e i loro cacciatori

Fig. 2: Vetusta radiosonda RS 80-15; foto A. De Santis;


Fig. 1: Targa originale: il primo grande pallone a idrogeno;
 Parigi - giardini di  Champ de Mars (Campo di Marte); foto A. De Santis;





















"Sondosi" (sondosis) (codice ICD U.41.92) appartiene ad un gruppo di malattie incurabili derivanti dalle singole caratteristiche degli individui esposti alla sua azione. Non v'è alcuna chiara eziologia, tuttavia, abbiamo trovato un alto grado di suscettibilità alla malattia nell'ambiente dei radioamatori ed appunto in questo ambiente si dovrebbe cercare le cause di questa malattia.
Fig. 3: MySondy-GO,
Moderno apparato per tracking di radiosonde;


Al momento non vi è cura per questa patologia, si può soltanto agire sulla sintomatologia.



Esistono vari tipi di sondosi:

- Sondosi comune (s. vulgaris) - individui monitorano costantemente il movimento delle sonde in atmosfera, hanno gli strumenti statici e mobili di rilevamento in diverse configurazioni; attaccano, pur senza costrizione, gli oggetti fino a 25 km dal luogo di residenza abituale, casi non pericolosi per chi li circonda: parenti, amici.





- Sondosi presunta (s. suspicatis) – forma lieve della malattia, caratterizzata da sintomi che si notano periodicamente e scompaiono rapidamente, simile alla forma di sondosi comune, i sintomi spesso si innescano in modo non specifico.

Fig. 4: MySondyGO, versione sperimentale;


- Sondosi acuta (s. acuta) - individui affetti da questa variante della sondosi costantemente monitorano il movimento della sonda nell'atmosfera, non si fanno sfuggire alcuna possibilità di attacco. Per seguire la sonda, possono percorrere oltre 100 km solo all’andata. Non saranno fermati da alcun problema meteorologico o ostacoli del terreno. Possono subire attacchi improvvisi della malattia come descritto in letteratura; l'individuo colpito dal sondosi acuta si è svegliato urlando di notte: "la sonda è in volo" e poi è scappato di casa. È stato trovato mezzo nudo a circa 40 km da casa tenendo in mano una sonda. Si è rifiutato di indossare abiti e tornare a casa, sostenendo che "tra 2 ore ci sarà una seconda sonda e forse anche una terza";


Fig. 5: Nodo/Gateway  per tracking di radiosonde;

- Sondosi malevola (s. malicious) - individui con sintomi caratteristici delle sondosi riportate sopra; tuttavia, coloro che sono affetti da questa forma agiscono in modo segreto come i cosiddetti "sordomuti" e spesso, nella fase di caccia, sottraggono la sonda ad altri individui. Questa variante include anche individui che disabilitano deliberatamente la propria stazione di localizzazione quando la sonda scende al di sotto di 2000 m, in modo che nessuno, tranne lui stesso, possa trovare l'oggetto.


E tu a quale forma di sondosi appartieni?:) 



tecnatronATgmail.com


mercoledì 3 luglio 2019

Arduino N° 4 - Beacon CW modulato in BF


 Achille De Santis








Eccoci alla quarta puntata di applicazioni con Arduino.

Questo beacon modula la portante con un segnale fonico (in bassa frequenza).

E', altresì, dotato di due comandi complementari per l'attivazione del PTT del trasmettitore. Si può scegliere l'uno o l'altro, secondo la necessità.

Se la nota modulante è troppo robusta si può attenuare.
E' conveniente inserire un condensatore all'uscita della modulante.
Buon lavoro!




* Questo sketch non è adatto per Arduino DUE!

/*----------------------------- Inizio Programma --------------------------------
 *  Achille De Santis 20-06-2019
 *  Beacon CW  Fonia - IU0EUF.
 *  - 2 linee di uscita per il comando di PTT (complementari)
 *  - 1 linea di uscita per il testo CW_BF
 *  - Testo beacon1:                                    IU0EUF / JN61KL      (da modificare!)
 *  il messaggio di identificazione viene trasmesso ciclicamente in audio Morse ogni 10 minuti;
 *  pin 13 = uscita del testo beacon;
 *  pin 3, 11 = uscite per il comando di PTT,
 *  -------------------------------------------------
*/

// -------------------------------- Parametri ----------------------------------------
#define   pin   13         // Uscita testo beacon sul piedino 13.
#define   ptt1   3         //  Uscita comando ptt1 sul piedino 3.
#define   ptt2  11        // Uscita comando ptt2 ausiliario.

const int TA= 10;          // 10 minuti di pausa
const int freq = 800;     // frequenza della nota di bassa frequenza (audio)
const int T = 100;         // base tempi T.

// ---------------------------- Fine parametri --------------------------------------

const int T2 = 2*T;
const int T3 = 3*T;
const int T4 = 4*T;
const int TS= 60*1000*TA;

void genera(int T1)
    {
       tone(pin, freq);  delay(T1);
       noTone(pin);      delay(T);
    }

void punto()         {genera(T);}
void linea()         {genera(T3);}

void DE()
    {
       linea(); punto(); punto();   delay(T2);                        // D
       punto();                             delay(T4);                        // E
    }

void K()
    {       linea(); punto(); linea(); delay(T4);     }              // K

void CALL()
  {
    // ----------------------- Da modificare -------------------------
    punto(); punto();                                      delay(T2);    // I
    punto(); punto(); linea();                         delay(T2);    // U
    linea(); linea(); linea(); linea(); linea();   delay(T2);    // 0
    punto();                                                    delay(T2);    // E
    punto(); punto(); linea();                         delay(T2);    // U
    punto(); punto(); linea(); punto();           delay(T4);     // F
    // -------------------------------------------------------------------
 }

  void LOCATOR()
  { 
    linea(); punto(); punto(); linea(); punto();  delay(T4);        //   /  (barra!)

    // ------------------- LOCATOR -------------- da Modificare -----------------
    punto(); linea(); linea(); linea();                   delay(T2);     // J
    linea(); punto();                                            delay(T2);     // N
    linea(); punto(); punto(); punto(); punto();  delay(T2);     // 6
    punto(); linea(); linea(); linea(); linea();      delay(T2);     // 1
    linea(); punto(); linea();                               delay(T2);     // K
    punto(); linea(); punto(); punto();                delay(T4);     // L
    // -----------------------------------------------------------------------------------
}

void PORTANTE(boolean p)
  {
    digitalWrite (ptt1, p);                      // ptt1
    digitalWrite (ptt2, !p);                    // ptt2 ausiliario.
    delay(100);
  }

void setup()
{
 // pinMode (pin, OUTPUT);            //Variabile di uscita testo
 pinMode (ptt1, OUTPUT);             //Variabile di uscita 1 PTT
 pinMode (ptt2, OUTPUT);            //Variabile di uscita 2 PTT
}

void loop()
{
    PORTANTE(1);
    DE();
    CALL();
    LOCATOR();
    K();
    PORTANTE(0);
    delay(TS);  // --
}

// ----------------------------- Fine programma ----------------------------------------------

> Arduino N°5

mercoledì 26 giugno 2019

Arduino N° 3 - Beacon CW OOK


 Achille De Santis








Questo beacon funziona ad interruzione di portante.
Potete cambiare il piedino di uscita e la pausa tra messaggi nelle prime due righe di programma
Cambiate il CALL usando la stessa sintassi, inserendo "punto(); " o "linea(); ",  ove necessario, secondo il codice Morse.
Non modificate il resto!
Per prova, collegate un cicalino da 5 volt (NON un altoparlante!!) tra il piedino di uscita e  GND.
Buon divertimento!






// ------------------------- inizio programma ---------------------------
/*
Achille De Santis - 20-06-2019, V3.0
Beacon CW singolo.
*/
// ------------------------ I/O ---------------------------------------------
#define pin  13      // Definizione "uscita" sul piedino 13.
// --------------------------------------------------------------------------

const int TS=10;   // attesa IN SECONDI!; fine messaggio
const int T =100;  // base tempi.
const int T2=2*T;
const int T3=3*T;
const int T4=4*T;
const int TA=1000*TS;

void genera(int T1)
{
  digitalWrite(pin, HIGH);    delay(T1);
  digitalWrite(pin, LOW);     delay(T);
}

void punto() {  genera(T); }
void linea() {  genera(T3); }

void setup ()
  {pinMode (pin, OUTPUT); }   //Variabile di uscita

void loop ()
  {       
    linea(); punto(); punto();   delay (T2);   // D
    punto();                             delay (T4);   // E

//  ------------------------- call ----------------------------------------
    punto(); punto();                                    delay (T2);  // I
    linea(); linea(); punto(); punto();           delay (T2);  // Z
    linea(); linea(); linea(); linea(); linea(); delay (T2);  // 0
    linea(); linea();                                      delay (T2);  // M
    punto(); punto(); punto(); linea();         delay (T2);  // V
    linea(); punto();                                     delay (T4);  // N
//  ----------------------- fine call ------------------------------------------------------
    linea(); punto(); linea();                       delay (T2);   // K - fine messaggio
//  ----------------------------------------------------------------------------------------
    delay(TA); 
 }
 // --------------------- fine programma -----------------------------------



Beacon CW OOK

> Arduino N° 4

mercoledì 19 giugno 2019

Radiosonda RS-41 Vaisala - modifica

Riporto da 

Radiorama - maggio 2019 n° 92


una interessante modifica alla radiosonda RS41.

Arduino N° 1 - Semplice beacon per caccia alla volpe


 Achille De Santis




fig. 1: il beacon con Arduino Nano

Iniziamo con qualche pillola di Arduino. Viene presentato un semplice beacon per RDF,  CW (AM/FM)

  1. La frequenza della nota audio è di 600 Hz; il piedino di uscita è il pin digitale D2.
  2. Inserite in serie un condensatore ed una resistenza da 100 Ohm prima dell'altoparlante.


In figura (1) potete vedere come è stato "arrangiato" il Nano su supporto con morsetti a vite, per un facile assemblaggio, e sistemato in un contenitore in plastica, di recupero.
Per l'alimentazione potete usare:

  • presa USB da PC;
  • presa USB da Power bank
  • alimentazione a 5 volt

Copiate "lo sketch" e caricatelo sull'IDE di Arduino. Verificate la correttezza del programma, caricate su Arduino. Aggiungete i pochi componenti esterni e provate!
Buon divertimento!


/* ---- Inizio Programma ----
 * Semplice beacon per caccia alla volpe
 * Achille De Santis V2.0
 * Il beacon trasmette una nota modulata a 600 Hz
 * E' possibile trasmettere la lettera T (-), M (--), O (---) ecc...
 */

#define pin  2        // Pin scelto come uscita (micro-TX 433 MHz)

int nota = 600;       // frequenza della NOTA

void setup()
{  }   

void da()             //  Configurazione della NOTA DA (-)
  {
    tone(pin, nota);  delay(1500);
    noTone(pin);      delay(500);
  }

void loop()
  {
    // for (int i=0; i<=1; i++)
    {      da();    }          //  Trasmette la NOTA DA (-)
    delay(1000);               //  Tempo in RX del beacon
  }

// --------------- Fine Programma ---------------------

Beacon semplice per ARDF

> Arduino N°2

Beacon ARDF – UHF - conversione di RS41-SG


RadioRama  n° 93 pag. 82 giugno

giovedì 13 giugno 2019

Beacon ARDF – UHF - conversione di RS41-SG

ing. Achille De Santis
Fig. 1: Radiosonda RS41

La RS41 riprogrammata può essere utilizzata come beacon UHF in banda amatoriale. Bisogna, però, scegliere: APRS, RTTY, CW. E' vero che la trasmissione è indipendente sui tre modi ma è anche vero che con l'alimentazione a batteria l'autonomia è molto limitata. Diverso è se si usa una alimentazione esterna. L'uso immediato che si può prevedere è quello come beacon “solo CW” per radiocaccia ARDF in banda UHF. Io pensavo di utilizzarne due o tre durante le mostre-mercato, per attirare i giovanissimi nel mondo dell'ARDF. Le antenne possono essere di dimensioni ridotte ed il materiale di ricerca potrebbe essere messo a disposizione. Tre beacon, con CALL diversi, con diversa velocità WPM e diverso tempo di ciclo, possono essere utili allo scopo. In mancanza d’altro ne basta anche uno soltanto.

Una volta che le sonde siano state riprogrammate vanno inseriti su ognuna gli opportuni parametri, sia per inserire il call, sia per stabilire la frequenza di lavoro, sia per le modalità di trasmissione.

Parametri comuni ai tre “modi”


LED off - I LED si spengono dopo 10 minuti, risparmiando sulle batterie.
TXD n - ritardo di modulazione, n = da 10 a 500 (mSec) (tipico=200)
TTEXT stringa - testo di coda (fino a 100 caratteri)
HOLDOFF n - intervallo di tempo tra due messaggi (qualche secondo)

Parametri per il CW


CWID on - abilita l’invio di messaggi CWIDMESS (identificatore CW)
CWID_EVERY n - intervallo di tempo tra i messaggi CW: è n x holdoff
CW_SPEED n - imposta velocità; n = velocità CW in wpm (consigliato 40)
CWIDMESS stringa - messaggio CW (fino a 25 caratteri)


Ne risulta una programmazione per i tre beacon come da tabella (1), dove si può notare che per i tre dispositivi cambia il CALL, la potenza di emissione e il tempo di ciclo; di conseguenza, cambia la difficoltà nella ricerca in campo del beacon. Il canale RF di trasmissione è unico. I tempi di trasmissione sono “interallacciati” e non dovrebbero esserci sovrapposizioni di segnali.


Tabella 1: predisposizione dei parametri per i beacon;

Beacon ARDF
frequenza TX
CALL
Beacon_every
Power *
Note
1
433.225
MO1
2  secondi
7
Difficoltà bassa
2
433.225
MO2
5  secondi
5
Difficoltà media
3
433.225
MO3
7  secondi
3
Difficoltà alta
* Il numero è soltanto un coefficiente, non la potenza di uscita in watt o milliwatt.


lunedì 3 giugno 2019

Palloni sonda - Calcolo velocità di salita per palloni persi

Foglio elettronico per il calcolo della forza ascensionale di un piccolo pallone perso (o a perdere).

Il palloncino va gonfiato soltanto con gas elio.
Per misurare la forza ascensionale bisogna "zavorrare" con un uguale peso;

E' molto conveniente utilizzare una tanica o una bottiglia di plastica riempita parzialmente di acqua, di peso noto,  ed appesa sotto il pallone.
All'equilibrio la zavorra va tolta ed il pallone è pronto al rilascio.

domenica 26 maggio 2019

Radiosonde - Ricezione: quali antenne usare



Parliamo di antenne per la ricezione di radiosonde meteo.

Ne esistono di vario tipo. Per iniziare va bene una qualunque antenna verticale, la più semplice possibile. Se non ne abbiamo per la gamma di 403 MHz va bene una UHF da 432 MHz, presente nella maggior parte delle stazioni amatoriali. Può andare bene anche una VHF che, in questo caso lavorando in terza armonica, dovrebbe mantenere un buon livello di ricezione, sebbene con un diverso diagramma di radiazione (che in qualche caso può fare comodo).

Esiste poi una miriade di altre antenne, più o meno performanti: dipolo in quarto d’onda, GP (Ground Plane), dipolo a mezza onda, J-pole, direttive varie, tra cui quelle a polarizzazione lineare e quelle a polarizzazione circolare.

Tra quelle a “diagramma circolare di radiazione” troviamo:



Ground Plane;

Pregi: semplice, facile da costruire, a polarizzaziome verticale, ampio “angolo di radiazione”; 
Difetti: antenna galvanicamente aperta, non adatta in caso di vento, di elettricità statica o di notevoli turbolenze meteo.


J-pole;
fig. 1: la mia J.pole; a destra, una Discone

pregi: semplice da costruire, galvanicamente in cortocircuito, basso angolo di radiazione, adatta alla ricezione DX, più che “locale”, guadagno di antenna migliore della GP;

difetti: difficile la taratura per chi non sia appena un po’ esperto ma con un po’ di pazienza ci si può riuscire.



Dipoli incrociati:

conviene usarli in commutazione e a polarizzazione lineare; verticale all'orizzonte ed orizzontale allo zenith, per avere sempre il massimo nella componente del campo elettrico.


QFHA:

antenna a polarizzazione circolare, destra o sinistra che sia; è una direttiva e come tale va usata; rende il massimo quando accoppiata ad un rotore alt/azimutale. In alternativa, si può utilizzare per ricezione zenitale; in questo caso va disposta con asse in verticale; domanda: a quanto ammonta la probabilità di avere la radiosonda allo zenith stando in stazione fissa? Abbastanza poco, immagino; quindi, può essere comoda come antenna di riserva da commutare all’occorrenza, a meno che non sia dotata di rotore, come detto in precedenza.


La QFH è a polarizzazione circolare: perde, all'orizzonte, rispetto alla polarizzazione lineare ma ne guadagna se ascoltiamo sonde allo zenith; in quest'ultimo caso bisogna disporla con il boom in verticale.

Collineare:

se fatta bene, ha un certo guadagno rispetto al dipolo in quarto d'onda, a scapito dell'angolo di radiazione che risulta nettamente più basso, quindi risulta più adatta a collegamenti DX/tropo; per questo motivo sembra "meno performante della GP"; lo è solo in ragione del suo angolo di radiazione.


Generalmente, data l'altezza, le sonde si ricevono per onda diretta e in polarizzazione verticale quindi l'angolo di radiazione non può essere troppo basso. Allo zenith, il segnale dovrebbe essere molto forte ma la componente verticale del campo elettrico risulta molto piccola; in questo caso può far comodo cambiare polarizzazione o antenna.


Nella “ricerca in campo” le cose cambiano; una piccola veicolare in quarto d’onda è adatta durante la fase di avvicinamento; una piccola e leggera Moxon offre ottime prestazioni nella ricerca a breve distanza. Per la ricerca a brevissima distanza usate un’antenna a barattolo o un barattolo schermante: il ricevitore è saturato anche senza antenna; bisogna ottenere una direzione ed un verso di sicuro affidamento, per arrivare presto sull’obiettivo.


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venerdì 11 maggio 2018

Beacon per ARDF



Parliamo di Radiocaccia o Caccia alla Volpe o Radio-Orienteering, attività sportiva che si è sviluppata e diffusa negli ultimi anni anche in Italia.

La radio-caccia è basata sulla ricerca di uno o più microtrasmettitori opportunamente predisposti ed occultati in una zona di ricerca, normalmente ben definita.

Analogamente a quanto avveniva nella caccia alla volpe tradizionale, il trasmettitore beacon da scovare viene chiamato “Volpe”. In altri casi il beacon viene chiamato “Civetta” mutuando il termine dalla caccia che questa volta fa la volpe per trovare la civetta, che rappresenta la sua preda.

In ogni caso, che si tratti di volpe o di civetta, la radio caccia è assolutamente innocua e adatta anche a partecipanti molto giovani, da introdurre nel mondo delle radiotrasmissioni.

Sul n° 80 di Radiorama verrà presentato il progetto di un beacon per ARDF. Gli interessati possono prendervi spunto per realizzare uno o più civette per radio caccia ARDF.

Quello che viene presentato è la logica di controllo di un semplice beacon per radio caccia, o volpe o civetta che dir si voglia. Manca soltanto la parte a radiofrequenza, che ognuno potrà adattare alle proprie esigenze, sia di banda di trasmissione che di potenza (VHF, generalmente non superiore ad 1 watt, UHF in banda LPD, minore di 10 mWatt e, infine, banda 80 metri).

L’uscita del modulatore-beacon prevede la trasmissione ciclica di una “linea”, modulata in audio a 600 Hz. Il “modulatore” può essere adattato sia per CW che per FM/AM.

Per il firmware, da caricare su una scheda a microcontrollore Arduino, chiedere all’autore.

Per essere il più semplice possibile e per invogliare a sperimentare nel campo dei microcontrollori, il beacon non prevede la trasmissione di un nominativo e va usato, durante le gare o esercitazioni, come trasmettitore “singolo”; è possibile anche usare contemporaneamente più di una civetta ma in questo caso, per evitare interferenze, esse andranno predisposte su frequenze diverse.

Il materiale del “cacciatore” sarà quindi:

  • radioricevitore,
  • piccola antenna direttiva (una Moxon), 
  • attenuatore RF (a scatti o meglio continuo), 
  • cuffia audio, 
  • eventuale bussola. 

Non resta che caricare il programma sulla scheda, collegare l’uscita al trasmettitore e provare.

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Achille De Santis - Beacon per civetta ARDF V2.0
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