APRS-Decoder unter Verwendung des Boards "ARDUINO UNO" und des "RADIOSHIELDS" von Argentdata
Status: Oct. 10th 2012
  APRS decoder with using board ARDUINO UNO and Argentdata RADIOSHIELD
Here is automatic translation made by Google:
http://translate.google.de/translate?sl=de&tl=en&js=n&prev=_t&hl=de&ie=UTF-8&layout=2&eotf=1&u=http%3A%2F%2Fwww.kh-gps.de%2Fradioshield.htm


Abb.1  Ansicht des RADIOSHIELDs von Argentdata

Nachdem sich die auch schon an anderen Stellen näher beschriebenen ARDUINO-Boards steigender Beliebtheit erfreuen, lag es nahe, sie auch für Amateurfunkprojekte zu verwenden. In diesem Zusammenhang ist auch das vor einiger Zeit von der US-Firma Argentdata auf den Markt gebrachte RADIOSHIELD zu nennen. Der zugehörige Prozessor dient der Decodierung und Encodierung nach AX.25, so wie sie z.B. zum Austausch von APRS-Daten benutzt werden. Empfangsmäßig werden hierbei 1200-Baud-AFSK-Signale verarbeitet, wobei sich diese im einfachsten Fall von der Hörerbuchse eines angeschlossenen Empfängers abnehmen lassen. Als UI-Files empfangene Eingangssignale stehen danach mit 4800bps als APRS-Rohdaten am seriellen Datenausgang des Decoderzweiges zur Verfügung. Hier ein entsprechendes File als Beispiel:

N1VG-14>APOTW1:!3455.15N/12026.29W_301/005g009t067P000h36b10187OTW1

Die Steuerung des Sendezweiges erfolgt über einen ebenfalls mit 4800bps arbeitenden seriellen Dateneingang. An seinem Ausgang stehen die zur Modulation eines Senders nutzbaren 1200Baud-AFSK-Daten und die zugehörigen Signale zur Senderauftastung bereit. Mithilfe weniger Befehle kann dabei z.B. eine Bake zur Aussendung von APRS-Daten realisiert werden.  Weitere Befehle dienen der Steuerung eines an das Shield anschliessbaren HD44780 kompatiblen LCDisplays. Die hierbei zu verwendenden Befehlssyntaxen sind dem zugehörigen WIKI [1] zu entnehmen. Obwohl hierbei nur eine Steuerung von 16x2-Zeichen-Displays vorgesehen ist,  lassen sich aber problemlos auch solche mit z.B. 20x4-Zeichen verwenden. Die dazu benötigten erweiterten Befehle sind in Tabelle1 gelistet.

Zeile
Befehl ( für Zeilenanfang )
1
"G0,0"
2
"G1,0"
3
"G0,20"
4
"G1,20"
Tabelle1  Steuerbefehle für den Aufruf bei 4-Zeilen-Displays
 Anm.: Die Befehle setzen den Einschreibepointer an die jeweiligen Anfänge einer Zeile. Zu seiner Positionierung innerhalb einer Zeile ist dem an 2.Stelle
stehenden Wert jeweils noch eine Zahl zwischen 0 und 15 ( für 16-Zeichen-pro Zeile-Displays ) bzw. 0 und 19 ( für 20-Zeichen-pro Zeile-Displays ) hinzuzuaddieren.

Als Beispiel würde ein Aufruf von Position 10 in Zeile 3 folgendermassen aussehen: "G0,29"

An dem RADIOSHIELD interessierte mich besonders, dass sich mit seiner Hife bei minimalem zusätzlichen Hardwareaufwand auch eine komplette Decodereinheit aufbauen liess.


Abb.2  Decoderanordnung unter Verwendung eines auf ein
Board ARDUINO UNO aufgesteckten RADIOSHIELDs

Abb.2 zeigt die realisierte Decoderanordnung. Zu erkennen ist das Board "ARDUINO UNO" mit aufgestecktem "RADIOSHIELD" und angeschlossenem Display. Im Hintergrund ist ein FM-Empfänger zu erkennen, dessen AFSK-Signale dem Audioeingang des Shields ( auf dem Bild unten links ) zugeführt werden. Darüberhinaus sind nur noch sehr wenige zusätzliche Bauteile erforderlich. So sehen wir den im Lochrasterbereich hinzugefügten 6fach-DIP-Schalter zur Einstellung der verschiedenen Betriebszustände. Gezeigte Variante arbeitete vorerst nur mit festen Referenz-Positionsdaten, so dass hierbei auch kein angeschlossener GPS-Empfänger zu erkennen ist.


Abb.3   Gesamtschaltbild der Decoderanordnung

Schalter
geoeffnet  ("H")
geschlossen ("L")
S1
Normal-Modus
Konfigurations-Modus
S2
Dist. in Kilometern
Dist. in naut. Meilen
S3
Ref-Data: FIX
Ref.-Data: GPS
S4
Res.

S5
Res.

S6
Res.

Tabelle2

Aus Abb.3 verdeutlicht noch einmal die Zusammenschaltung von Board "ARDUINO UNO" und "RADIOSHIELD". Die Anschaltung des Displays ist hier nur grob angedeutet, ist im Detail aber den Angaben in [1] zu entnehmen. Zur Live-Berechnung von Distanz- und Winkelwerten sind die Daten des Eigenstandortes fortwährend als Referenzwerte zu erfassen, wozu  zusätzlicher ein GPS-Empfänger anzuschliessen ist. Die von ihm bereitgestellten NMEA-Daten ( RMC-Protokolle ) müssen dem als Eingang für ein Soft-UART benutzten Port  "PD3" zugeführt werden. Während Empfänger mit TTL-Ausgang hier direkt angeschlossen werden können, sind Geräte mit RS232-Ausgang über eine Transistoranordnung anzuschliessen, wie sie z.B. in  Abb.3 zu sehen ist. Für die in den Mikrocontroller zu brennende Firmware wird es je eine Version für GPS-Empfänger mit 4800bps- und eine solche mit 9600bps-Datenausgang geben.
Linkliste

[1] http://wiki.argentdata.com/index.php?title=Radio_Shield
[2] https://www.argentdata.com/catalog/product_info.php?cPath=22&products_id=136&osCsid=ibnd9dhnapungv4s3dsodtkbc1
[3] http://www.jaeger-edv.de/Shop/index.php?page=shop.product_details&flypage=flypage.tpl&product_id=73&category_id=6&option=com_virtuemart&Itemid=53

E-Mail c ontact via: