Kleiner einfacher Adapter zwischen RS232 und BLUETOOTH
mit Beispielanwendungen: Funkgeräte, TNC's und ANDROID-Smartphones werden zu APRS-Trackern 

Stand: 13. März 2013

Simple adaptor: RS232 vs BLUETOOTH   Sample APRS applications with using ANDROID software "APRSDROID"
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BTW: better translations would be appreciated



Abb.1  RS232 zu BT-Adapter verbunden mit einem Kenwood "TH-D7"

Ziel war der Aufbau eines einfachen, preiswerten und wenig Energie verbrauchenden RS232 zu BLUETOOTH-Adapters. Daher kam als Bluetooth-Chip nur ein solcher nach BT-Class2  mit einer Sendeleisung von etwa 1mW infrage. Die dabei mögliche Funkreichweite in der Größenordnung von etwa 10-15m sollte genügen. Auf der Suche nach einem geeigneten Produkt stiess ich auf den in Abb.2 gezeigten und für weniger als 6 Euro aus Hongkong erhältlichen "EGBT 046S" [1],[2]. Nachdem die Bluetooth-Verbindung zu ihm üblicherweise ausgehend von einem PC oder Smartphone hergestellt werden sollte, war es auch kein Nachteil, dass er nur in der Slave-Funktion eingesetzt werden kann.  Positiv ist bei ihm auch zu vermerken, dass seine Stromaufnahme im verbundenen Zustand bei nur etwa 8mA liegt.


Abb.2  Ansicht des Bluetooth-Chips EGBT 046S  ( Anm.: "S" steht für Slave-Funktion )

Der Bluetooth-Chip wurde gemeinsam mit einem RS232-Pegelwandlerbaustein "MAX3232" auf einer kleinen Platine untergebracht ( Abb.3 ).  Ein zusätzlicher 3,3V-Spannungsregler ermöglicht  Versorgungsspannungen im Bereich von etwa 5-15V.  Bei Verwendung z.B. eines 3.7V-Akkus kann der Spannungsregler ggf. auch entfallen.
In meinem Falle wollte ich den Adapter nutzen, um eine Verbindung zu APRS-tauglichen Kenwood-Geräten über deren Datenbuchse herstellen zu können. Dazu ist aus Abb.3 auch die erforderliche Steckerbelegung ersichtlich. Ebenfalls gezeigt wird auch die abweichende Belegung, wie sie z.B. in Verbindung mit D-Stargeräten von ICOM zu verwenden ist.


Abb.3  Adapterboard und 2.5mm-Funkgerätestecker  ( Hauptplatine: 40x29mm )

Das Bluetooth-Modul "EGBT 046S" ist sehr einfach einsetzbar. Man muss nur die Anschlüsse für die 3,3V-Versorgung, sowie die seriellen Datenports "TxD" und "RxD" belegen ( Abb.4 ). Defaultmäßig wird dabei mit 9600bps gearbeitet. Die ggf. zur Änderung der Datenrate benötigten Befehle sind dem Handbuch [2] zu entnehmen. Wichtig ist noch zu wissen, dass der Dateneingang nicht 5V-resistent ist. Somit darf an dieser Stelle nur mit 3V-TTL-Pegeln gearbeitet werden, wobei das bei der vorliegenden Anordnung aber ohnehin der Fall ist. Weiteres zu ggf. erforderlichen Pegelanpassungen findet man auch im Handbuch.
Sinnvoll ist in jedem Fall eine an Pin24 angeschlossene LED. Sie wird nach der Inbetriebnahme des Boards blinken und nach einem "Connect" dauerleuchten.



Abb.4  Schaltbild des Adapters

HINWEIS: geeignete 3,3V-Spannungsregler im SOT223-Gehäuse ( U3 ) gibt es z.B. bei Fa. CONRAD; siehe [3],[4]


Abb.5  Platinenlayout

Verwendung des Bluetooth-Adapters zur Zusammenschaltung von APRS-Tracker und ANDROID-Smartphone
Eine praktische Anwendung für den Bluetooth-Adapter ist z.B. seine Verwendung als Bindeglied zwischen einem die APRS-Software "APRSDROID" [6],[7],[8]  benutzenden ANDROID-Smartphone bzw. -Tablet und einem TNC , wie z.B. dem TNC-X [5].  Einige ältere Version dieses Bausteins standen noch zur Verfügung und so wurde daraus zusammen mit einem kleinen 2m-Transceiver eine mobile APRS-Einheit ( Abb.6 ).  


Abb.6  APRS-Empfangs- und Sendeanordnung mit Bluetooth-Verbindung
( zur Darstellung in voller Grösse Bild anklicken )

Nachdem das verwendete Bluetooth-Modul im Default-Status mit einer Datenrate von 9600bps arbeitet, wurde die gleiche Geschwindigkeit auch für den TNC-X gewählt. Zur Anwahl dienen zwei auf der Platine befindliche Jumper.
Bei der Zusammenschaltung von "TNC-X" und Bluetooth-Adapter gemäss Abb.6 ergibt sich eine doppelte Pegelwandlung von TTL nach RS232 und wieder zurück. Findige Basteler könnten das umgehen und dabei auch den Energieverbrauch der Anordnung noch etwas senken. Aus Gründen der Einfachheit habe ich selbst allerdings darauf verzichtet. Wer hier Änderungen vornehmen will, der muss allerdings beachten, dass dem Eingang des Bluetooth-Moduls kein 5V-TTL-Signal angeboten werden darf, so dass in diesem Fall noch zumindest ein geeigneter Spannungsteiler vorzuschalten ist.
Wie aus Abb.6 ebenfalls noch ersichtlich ist, hatte ich der Version meines älteren "TNC-X" provisorisch auch noch eine USB-Schnittstelle hinzugefügt. Bei meinen Tests diente sie allerdings nur der 5V-Versorgung des Bausteins. Selbstverständlich kann die Versorgung aber auch über den normalerweise dafür vorgesehenen Eingang erfolgen.

Alternativlösungen

"APRSDROID" verarbeitet Daten NUR im APRS-KISS-Format. Der weiter oben schon erwähnte "TNC-X" [5] ist mit seiner ausschliesslichen KISS-Funktionalität somit bereits von Haus aus für eine Zusammenarbeit predestiniert.



Alternativ ergeben sich aber auch noch andere Möglichkeiten. So lassen sich z.B. auch alle APRS-tauglichen Kenwood-Geräte in den KISS-Mode versetzen ( siehe dazu auch [9] ), wobei eine Zusammenarbeit mit dem weit verbreiteten Windows-Programm  "UI-VIEW" auch in diesem Mode möglich ist. Nachdem sich die KISS-Einstellungen vorgenannter Funkgeräte aber leider nicht speichern lassen ( oder? ), muss allerdings eine unter "UI-VIEW "festlegbare Befehlsfolge bewirken, dass der Initialisierungsvorgang bei jedem Programmstart stets aufs Neue erfolgen kann. In ähnlicher Weise ist auch das Programm "APRSDROID" in der Lage, die Kenwood-Funkgeräte bei jedem Programmstart wieder erneut in den KISS-Mode zu versetzen.



Abb.7  APRS-Trackeranordnung unter Verwendung eines Opentracker1+-Clones nach [11]

Einfacher ist es dagegen bei Verwendung von APRS-Trackern, wie z.B. den verschiedenen Opentracker-Versionen [10] einschliesslich meiner Selbstbauversion nach [11]. Mithilfe des vom Hersteller verfügbaren Konfigurationsprogrammes "OTWINCFG" lässt sich dabei die Original-Firmware jeweils auch durch eine KISS-Version ersetzen.


Abb.8  APRS-Trackeranordnung unter Verwendung des "Tinytrak4"

Der weit verbreitete Tracker "TinyTrak4" ( Abb.8 ) von Fa. Byonics [12] lässt sich leicht über die Konfigurationseinstellungen dauerhaft in den KISS-Modus versetzen. Mehr dazu findet man auf der Homepage der Firma und auch hier [13].


Abb.9  Beispiel für eine OSM-Kartendarstellung unter APRSDROID

Linkliste

[1]   http://www.dealextreme.com/p/wireless-bluetooth-rs232-ttl-transceiver-module-80711
[2]   http://www.e-gizmo.com/KIT/images/EGBT-04/EGBT-045MS-046S%20Bluetooth%20Module%20Manual%20rev%201r0.pdf
[3]   http://www.conrad.de/ce/de/product/150625/IC-LT-1117-CS-T33-33V-REGUL-SOT-223
[4]   http://www.conrad.de/ce/de/product/156882/SPGREGL-TS1117CW33-RP-TSC-SOT-223
[5]   http://tnc-x.com/
[6]   http://aprsdroid.org/
[7]   http://www.kh-gps.de/d2a.htm
[8]   http://www.kh-gps.de/aprsdroid.pdf
[9]   http://ok1djo.howto.cz/wordpress/?p=44
[10] http://www.argentdata.com/products/aprs.html
[11] http://www.kh-gps.de/ot1-clone.htm
[12] http://www.byonics.com
[13] http://vk7hse.hobby-site.org/blog/2011/11/tinytrak4-bluetooth/

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