Építsünk HotSpotot! – 2. rész, a vas

2018. június 10. vasárnap

Egy DMR, D-Star, Yaesu Fusion és P25 üzemmódokat is támogató hotspot építésébe kezdve a legbosszantóbb, ha a különböző alkatrészekre sokat kell várni. Cserébe viszont egy igen kedvező ár/érték arányú készülékhez jutunk, amit – nem utolsósorban – mégiscsak mi magunk raktunk össze.

Ez némileg ellensúlyozza azt a tapasztalt dilettantizmust, amivel sokan a DMR mögött állnak, még csak azokat a hálózati alapismereteket sem sajátítva el, ami az elemi szintű szaktudást jelentené és melyek legtöbbjét ma már középiskolában is tanítják. No de most nem erről van szó. A kompromisszum most a szakmaiságban rejlik, a lényeg, hogy minimális hozzáértéssel, egyszerű, köznyelvi leírás mellett bárki könnyedén építhessen magának hotspotot.

Korábban a NanoPi-vel épített Pi-Star és STM32 modemmel kombinált MMDVM_HS mellett tettem le a voksom, mondván, ez az olcsó, moduláris felépítés valamint az alaplapon hordozott vezérlő sokkal szimpatikusabb, mint a vezetékekkel kötözgetett vagy jóval drágább más megoldás. A rendszer talán nincs annyira intézményesítve, vagy csak én nem láttam a konzekvenciát a fejlesztés vonalában, de elnevezések és a vezérlések káoszát áttekintve mindenképp egy használható hardvernek ígérkezik, melynek szoftveres környezetével a következő etapban foglalkozom.

 

Az alaplap

dmr-mmdvm-ha8lht-1

Az EA7GIB által gyártott panelekből megannyi fajta-féle van, hozzám egy V1.1 GIBSpot NANO jelzésű került egyebek mellett CA6JAU és G4KLX hívójelével is feliratozva. Az indokolatlanul telefirkált lap a NanoPi Neo mikroszámítógépet fogadja, ám a hasonló nyákok sorában bőven találni egyéb vezérlőkre szabottat is. A másik legnépszerűbb egyébként a valamivel nagyobb, ám kevésbé izmos Orange Pi Zero, de Raspberry Pi Zero-val is találkozni.

Kapcsolási rajzot nem igen találni hozzá, az adatlapok böngészése után sok kételyt azonban semmi sem hagy: a ledeket 220 ohmos ellenállással forrasztjuk be, a hidegítésre használt valamennyi kondik pedig 100n. Jómagam a saját gyakorlatomnak megfelelően az alaplap modulokat fogadó helyeire anyás csatlakozókat forrasztok, a kivezetések pedig tűket kapnak. A 2,54mm-es raszterrel bíró csatlakozók közül 2×7, 2×12, valamint két darab 20 pines, egysorosra esz szükségünk. Tüskesorból az ezekbe illeszkedőkön túl négy darab négyes (STM I2C, és Nextion, soros, UART), egy hármas (STM szervíz) és egy kettes jumperen túl egy 14 (a kijelzőt is fogadó ttyS1/2, NanoPi I2C) hosszúságú tagra lesz szükségünk – összesen tehát 35 darabot kell összelegózni. Ezen felül kell még négy darab láb a tápegységnek, melyet panel-panel forrasztunk össze, és célszerűen ugyanilyen tördelhetőből választunk.

Fontos, hogy a Raspi helye hosszabb hüvelysort kapjon, ugyanis a LAN csatlakozó mérete miatt a hagyományos csatlakozó nem elég magas, hogy beleérjen a számítógép tüskesora. Én ezt két tüskesor összeforrasztásával orvosoltam.

mmdvm-socket-ha8lht

A tápfeszültségnek külön csatlakozója van, a szokásos 5,5×2,1 (vagy 2,5) milliméteres lukas közepű jack.

 

A számítógép

dmr-mmdvm-ha8lht-5

A kis gép egy négymagos, 1,2 GHz-es Cortex-A7 (Allwinner H3) processzort és 512 MB DDR3 RAM-ot hordoz. A panel legnagyobb részét a procin túl egy mikroSD foglalat, 100M LAN és a programozásban is segédkező mikroUSB foglalja el. A tápfeszt akár USB-n keresztül, akár a pinsoron át is adhatjuk neki, 5V-ból 2 Ampert biztosítva – a lapon ez utóbbi megoldás van kihasználva.

Az alaplapra egy 2×12 tüskesorral kapcsolódik, valamint a túloldalán az RX/TX valamint USB pinsorának egy négyese is illetve ötöse is van, de ezeket csak egy sima kivezetés erejéig köthetjük be. Nem számoltam hozzá a többihez, de célszerű, mivel lefelé néz, és másként nem igazán lehet rádugni semmit – igaz, nem is nagyon kell.

A hálózati kapcsolatért felelős kis gép megfelelő hűtéséről is célszerű gondoskodni, vagy a félvezetőkre ragasztott hűtőbordák, vagy a konkrétan hozzá szabott, négy ponton kapaszkodó és a processzorra szorított borda által. Érdemes odafigyelni rá, hogy a fejje lefelé való elhelyezés miatt nem elég a normál hosszúságú tüskesor a szinten lefele álló csatlakozók miatt.

 

A modem

dmr-mmdvm-ha8lht-6

A rádiót az STM32F103C8T6 kontrollerrel épített modem követi. A Cortex-M3 MCU 1 megányi flasht is tartalmaz. Az erre a modulra szerelt stabkocka állítja elő a rádió számára is a 3,3 voltos tápfeszültséget. A modem számára szintén elő van készítve egy kijelző felülete.

 

A rádió

dmr-mmdvm-ha8lht-2

RF7021SE modul lelke az Analog Devices ADF7021 keskenysávú FSK adóvevője. A 80-650 MHz között működő rádió legfeljebb 32,8 kbps sebesség átvitelére képes, teljesítményét -16 és 13 dBm (20mW) között lehet programozni. Adáskor a teljes áramfelvétele 29, vételkor valamivel több mint 26 mA. A működéséhez szükséges 2,2-3,6 Volt tápfeszt az STM modultól kapja.

A tok mellett található az a 19 megás oszcillátor is, amit a sebességek beállítása miatt bizony némi kézügyességgel le kell dobni a panelről. A helyébe egy 14,7456 MHz-es legalább 2,5 ppm stabil TCXO-t kell tenni, amit – tekintettel a 3,2×2,5 milliméteres méretére – célszerű inkább hőlégfúvóval végezni. Egyesek szerint 12.2880 MHz-es oszcillátorral is érdemes kísérletezni, ám ezzel kevés tapasztalat van, ráadásul később szoftverszinten is kellene egy apróbb kitérőt tenni.

Apró praktika, hogy a modul VHF sávon is használható, ha ehhez az AD7021 VCO-jához tartozó L1 (46.) és L2 (44.) lába közé egy 18nH tekercset teszünk.

 

A monitor

mmdvm-hotspot-ha8lht-nextion

Talán a legkevesebb funkcióval bíró, viszont kétségtelenül a leglátványosabb részegység a Nextion névre hallgató 2,4/2,8/3,2 vagy 3,5″ átmérőjű TFT. A soros felületen elérhető 320×240 képpont felbontású színes kijelző voltaképpen egy önálló periféria, mikrovezérlővel és kártyafoglalattal. Ez display valószínűleg külön fejezetet fog kapni, ugyanis a képét mi magunk is konfigurálhatjuk, létrehozva saját skinünket, azaz a grafikus felületet.

Egyébként használata nem kötelező, sőt, OLED-től HD44780 LCD-kig csomó mindent alkalmazhatunk a készülékhez – megfelelő opció kiválasztása mellett.  Az STM portja ellenére ezt a NanoPi ttyS2 portjára dugjuk.

 

A tápegység

dmr-mmdvm-ha8lht-3

A tápegység egy LM2596-tal épített, néhány száz forintos DC-DC konverter, mely legfeljebb 3 amperrel terhelhető. 5 Voltra való beállítását célszerű még üresjáratban elvégezni a rajta elhelyezett precíziós trimmerrel, bemenetére legfeljebb 40 Voltot kapcsolhatunk.

mmdvm-hotspot-ha8lht-hardware-2

A sorozatot hamarosan a programozás lépésről-lépésre leírásával folytatom, mely cikkbe azért némi technikai nüanszt még sikerült beilleszteni. Ha valamit elírtam volna vagy nem világos, esetleg pontosításra szorul, lentebb megtehetitek hozzászólásotokat.

 


adatlapok: LM2596 | STM32F103C8T6 | ADF7021

 

  • HB1B, a túlélőHB1B, a túlélő
    Érdekes kiegészítőkkel építi újra a RadioSet-GO a YouKits (Ten Tec) HB1B négysávos adóvevőjét. A …