免費 Ham 用電子鐘 HamClock 簡介

hc_cover

前言

我正在浸淫在 LoRa 的東西上,先出一篇罐頭文 (有空寫定大網,出街前再細執) 以維持運作。

Why  HamClock

HamClock 不是新東西,首見於 201710號的 QST。作者持續發表更新。最近是四月,增加了一點功能。


YouTube
所見,不少外國富貴 Ham 有間 Comm RoomRoom 內多設了一個幾十吋的 LCD 大電視。電視用來顯示 UTC,和衛星軌跡等數據,嚇得下街外人。

這種方案,不外兩款。一是 GeoChron 4k 承惠 US$399

GE_Chron

GeoChron官網圖片

一是免費的 HamClockHamClockWB0OEW 開發,初以 ESP8266LCD;後移植到較普及的 Rpi 上。

我介紹的當然是在 Rpi 的版本。睇得我個 blog,或多或少有一兩部 Rpi 閒置著,用來試一下這個 solution 就一流。

官網連結:https://www.clearskyinstitute.com/ham/HamClock/


官網附有詳細說明書,安裝過程指令,FAQ 跟著做無痛苦完成。

安裝過程這裡不重覆,按 Desktop 部份逐步完成就 ok 了,重點:

為增加玩味,按 user guide 資料加進 BME280,溫濕壓 sensor。其他的如衛星到時著 LED,按掣左上角變 on air 等等…很好,有間 Comm Room 再慢慢試…

hc_cct


這是 user guide 內的線路圖。除用光敏電阻自動調較屏幕光度不能用在 Rpi 的版本上,其他無異於 ESP8266 的原設計上。

屏幕也不是 LCD 大電視了,用回電腦 Mon 較實際。

Resolution 只得四款,不要浪費時費改到合你個 monresolution 了。我試左幾晚,白做的。在 RPi Window 內,上下留黑邊算。另我用最簡單的開啟方法。

RPi 進入 windows 後,開 Terminal,輸入 cd ESPHamClock

dos_1

dos_2

執行 sudo ./hamclock–1600×960 就可進入 HamClock了。起始版面有三頁,需輸入電台各資料。

setup_1


setup_page2

若如我加入了 BME280 Led,按掣等,在 Page 2 GPIOActive

setup_page22

沒有 setFull screenceiling 會有 Menu。操控如 exit較容易。

HC_with_menu

SetFull screen,四邊留空黑邊。要離開,關機等需按 Ctrl+ESC 才能 call Menu

hamclock_full

其他操控,可參考 user guide。簡單來說,左下格可顯示心儀衛星資料。上三格,可顯示月相,BME280 數據,太陽黑子資料等等資料。

總結

雖是免費的方案,但功能完整。不接上硬件,一晚功夫搞掂。一試無妨。


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當 LoRa 遇上高空3萬米的探空儀

m_rx2


前言
過往介紹過的探空儀訊號接收,皆以 SDR 手指在電腦上完成。近月見有一可在 Android 平台運行的 App ,名為 MySondy Go可解本地的探空儀 RS41,當然要試一下。

mysondy_go

Why MySondy Go
IZ4PNN 開發,以 LoRa module 接收,並透過 BluetoothAndroid 設備連結,將資料顯示在屏幕上。

官網提供詳細資料。

官網連結 : https://mysondy.altervista.org/mysondygo.php

What is LoRa ?
Semtech 發明的新一代通訊技術,以長距離,低功耗為賣點。主攻在 ISM band 三頻段內作為 IoT 各種 sensors 的通聯。

LoRa-logo

Courtesy of Semtech.com


話雖很美好,但代價是只支援低速,短訊息而已。Sensors 的數據傳輸一般也是這種,這也和 ham 界的 aprs 訊息量類似。

LoRa_Why_Range

Courtesy of Semtech.com


由於 ISM band 中的 433MHz 鄰近 UHF ham band,一些 region 己倡議在 433.775MHz,433.900MHz* 作為 LoRa-APRS 之用。

* 留意這兩頻不在本地 UHF Ham Band 內。

APRS 在本年三月份公布的 ver1.2 規格中,也將 L& 定為 LoRa iGate 之用。

LoRa_aprs_map

L& stand for LoRa IGate

實驗準備

以一支援的 LoRa module,按官網 pdf 說明下載 FW 即可。但留意幾點:

SemtechLoRa 芯片支援頻率由 150M-960M,但仍需外圍零件配合,所以一般 module 分為 433,868,916M。這個實驗我們必需使用和探空儀最近的 433M

這些 module,不外是 LoRa+ESP32 的合體。有點硬件知識的,懂自行接線到相關 IO 的,應也可用。

天線方面,跟 module 的是 433M 的。ham 一般都會有 U band 天線,用回 U band 天線效果較佳。

m_buzz


我則按官網的附加資料,在 io4Gnd pin 接上 buzzer

MySondy Go 開啟後到設定行 callsign (整個實驗不涉發射,沒設也沒所謂,設了,module 開機會顯示 callsign 而已)。並在主畫面下方的 control panel set,設定探空儀類型,頻率等。

m_callsign

相對之前介紹過的電腦 program,準備輕鬆得多。


實戰

整個組合配上 TH-F7 作訊號監聽用途。

m_display


仍舊是約晚上 718 分,先由 TH-F7 聽到 RS41 的訊號,很快 LoRa 上的 displayMySondy Go 也顯示了探空儀的位置,serial no 資料。這裡我們在 App 上作一次 tune (心安而已,其後知道效果不大,因接收能力太強)


m_rx_app


這也一併將 BUZ 改為 4App 會重新啟動。問題來了,每秒響一下,非常大聲好似鬧鐘咁,唯有馬上改回 0 disable 左佢。

mysondy_go_setup

一切很美好,但有過往接收的經驗,就會發現沒有探空儀上的氣象 sensor 如溫度,大氣壓力資料。有點可惜。


一直到八點左右,TH-F7 的訊號開始明顯轉弱,我也將原本module 上的拉桿短天線轉為 MD-380 跟機送的 U band 天線。個訊號即強左一截。m_long_ant

再過一會 TH-F7 已沒音訊,LoRa module 仍舊強頑地的接收。這次探空儀升到 31608m 才下墜。

31606m

9:35分,仍在 6125m 以每秒約 4m 的速度下降。

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按這個速度應半小時後落地,天寒地凍根本沒預算玩到咁夜,執野走人。

後記

據過往經驗,SDR 手指不能解碼後約 10-20 分鐘後左右,TH-F7 也轉為沉默。然而 LoRa 幾乎不受影響。有比較之下,SDR 手指的接收能力實相當有限(以接收探空儀計)。

我一向拿來做膽的 TH-F7,我對她的接收能力也很有信心。但探空儀明明在頭上3萬幾米,但就是沒訊號。這可能和天線有關,用 Yagi 指向天應有幫助。

m_800m

今次實驗是上了一課,見識 LoRa 的勵害。

LoRa 用在 APRS 上,以改善接收不佳,起用 module 可省回一發射機,設立 LoRa IGate 也將是今後的重要課題。

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