Mobil APRS Projesi-2

 Ferhat BOZOKLU, TA2VG
 26 Aralık 2010

Merhaba değerli arkadaşlar; birinci bölümde yaptığım aktif antenli GPS almaç projesini sizlerle paylaşırken bu projenin beni heyecanlı bir çalışmaya sürükleyeceğini belirtmiştim. Devam ediyoruz. Entegrasyonunu yaptığım aktif antenli GPS alıcısını TinyTrak yani pasif APRS paket kodlayıcı devre ile birleştirerek test etmek aklımdan geçti. Tinytrak devresini  2005 – 2006 yıllarında TA2T Tahir beyin desteği ile tanımış ve o yıllarda  hayata geçirmiştim. Ankara’da sayıları 5-6’yı geçmeyen APRS gönüllüsü arkadaş ile eğlenceli testler yapmıştık. Tinytrak’ta ne oluyor, diye soranlar olur ise kısaca açıklayalım.

Tinytrak;

‘‘PIC kontrollü olarak çalışan, GPS’den gelen “NMEA 0183” verilerini alıp; gerekli enlem, boylam, yükseklik, gerçek saat ve yön bilgileri gibi verileri seçip, bu seçtiği datalarıda “x25” packet haberleşme protokolunde telsizin mikrofon girişine irtibatlandırırken bu esnada telsizi otomatik olarak göndermeye geçiren tek yönlü çalışan ve geri bilgi alamayan bir pozisyon aktarma sistemnin devresidir’’diyebiliriz. Kısaca pasif APRS sistemidir.

Resim-1. Tamamlanmış TinyTrak sisteminin genel görünümü.

Gelelim Tinytrak Devresinin Yapımına;

Devre; ana malzemesi PIC16F84 programlanabilir bir yonga (chip) olup, birkaç çevre elemanı ile çok değil (2) saat içerisinde delikli elektronik montaj kartlarına yapılabilir. Yapımı son derece basit olan bu devreyi ben önce test borduna kurmuş ve gereken masaüstü testleri yapmıştım.

Resim-2. Gerekli malzemeler.

Resim-3. Masaüstü test.

Resim-4. Devrenin test görünümü.

TinyTrak ile ilgili tüm detayları ve konfigürasyon programını ;

http://www.byonics.com/tinytrak/tinytrak.zip linkinden indirebilir APRS çılgınlığına sizler de katılabilirsiniz.

İndirilen sıkıştırılmış dosyada TINYTRAK ile ilgili (Versiyon 1) her türlü dokümanı yani; şema,baskılı devre, PIC için Hex kodu, ingilizce olarak Montaj ve kullanma kılavuzunun, resimleri bulabilirsiniz. TinyTrak devresinin kendinize göre kişisel parametre ayarlarını yaparken gerekecek olan “Configuration” yazılımda bu dosyalar arasında bulunmaktadır.

Resim-5. TinyTrak ayar ekranı.

Devrenin PCB cizimlerini Express PCB programı kullanarak yapıldı. Expres PCB yazılımını http://www.expresspcb.com/ExpressPCBHtm/Download.htm adresinden indirebilirsiniz. Aşağıda devremizin  PCB çizimi ve yerleştirme planı verilmiştir.

Resim-6. PCB baskı için çizim.

Resim-7. PBC baskı için çizim.

Malzemelerimiz;

  • U1:16F84A PIC.
  • T1: 2N2222A NPN transistör
  • D1: 5V1 Zener diyot
  • X1: 10 MHz. Kristal
  • P1=P2: 10 Kohm Trimpot
  • S1=S2=S3=S4: Dipswich
  • B1: Beacon butonu
  • R1=R2=R3=R5=R6: 330 Ohm  0,025W. Direnç
  • R4=R7: 10 Kohm  0,025W Direnç
  • R8: 8K2 ..0,025W Direnç
  • R9: 3K9 ..0,025W Direnç
  • R10: 2 Kohm  0,025W Direnç
  • R11: 1 Kohm  0,025W Direnç
  • L1=L2=L3=L4 : 2,5mm. Led diyot
  • C1=C2=C3=C6 : 100 nF Kapasite
  • C4=C5: 22 pF Kapasite

Yukarıdaki malzemeler ile bu devrenin yaklaşık maliyeti 15 TL civarındadır.

Sistemde  kullanılan PIC’e öncelikle TinyTrak sitesinden indirilen “Hex” kodunu yüklemek gerekiyor. Daha sonra TinyTrak’a kişisel bilgilerinizi programlama işine geçmelisiniz. PIC’e Hex kodlarını yüklemek için piyasada yaklaşık 10 TL civarına satılan ve Com Porttan çalışan JMD Programerler veya 60 TL civarında satılan USB Programerler’dan birisini kullanabilirsiniz.

Resim-8. Devre şeması.

Devre şemasında belirtilen (2) adet trimpot ile Tinytrak’ın donanımsal kalibrasyonun yapılması gerekir. Bu kalibrasyon işlemi iki aşamada yapılır.

* 1’nci aşamada;  P1 trimpotu ile telsizin mikrofon giriş seviyesi ayarlanır. Bu seviyeye telsiz cihazının dokümanlarından ulaşılabilir ya da direk bağlanarak başka bir telsizden dinlenerek ayar yapılabilinir. Ben başka bir telsizden dinleyerek bu işi yaptım.

* 2’nci aşamada ise; P2 trimpotu ile TinyTrak’ın havada yayın varken gönderme yapıp yapmayacağı ayarlanır. Sistemde enerji varken trimpot çevirilerek  L4 led diyodunun söndüğü yerde bırakırlır. Ardından telsizin alma (RX) yaptığı zaman L4 led diyodunun yandığı gözlemlenir. Bu ayar ile havada trafik var ise yayın yapmaması ile diğer kullanıcıların sinyallerinin bozulmaması sağlanmış olur.

TinyTrak devresi üzerinde kullanıcıyı bilgilendirmek için (4) adet led diyot bulunmaktadır. Bu sinyalizasyon ledlerinin anlamları:

L1 led diyodu: Sisteme enerjinin geldiğini TinyTrak’ın çalıştığını belirtir.

L2 led diyodu: TinyTrak’ın telsizi göndermeye geçirerek dataların aktarıldığını belirtir.

L3 led diyodu: Bu led diyot flash yapıyorsa GPS cihazının uydulara kilitlenmeye çalıştığını; sürekli yanıyorsa da GPS‘in uydulara kilitlendiğini ve gerekli dataları telsiz üzerinden TinyTrak’ın aktarmaya hazır olduğunu belirtir..

L4 led diyodu: Havada RF trafiğinin olduğunu, başka bir değişle telsiz terminalinin alma yaptığını belirtir.

(Yaptığım bu çalışmaları ileriki zamanlarda değerli büyüğüm rahmetli TA2A Fethi bey ile paylaşacak ve  sırası ile bu elektronik kartları tek bir kutu içerisinde birleştirme ve hatta bir kaç modül devre daha eklenebileceği kararını beraber alacaktık.)

Devrede GPS ve TinyTrak’ı aynı kutunun içine entegre etmek için birkaç değişiklik yapmam gerektiğini görerek iki konumlu bir dipswichi GPS ve PC’nin RS232 portunu ayırmak için kullanmayı düşündüm. Öyle ki TinyTrak’ı  ayarlamak için PC’nin Com Portunu takınca GPS ile çakışma yapacağını düşündüm. GPS/COM SW ile bu çakışmayı önlemiş oldum. Daha sonra bu dipswic yerine çok konumlu bir anahtar koyarak bilgisayarın Com Portundan TinyTrak’ı programlamak için şemada gösterildiği gibi GPS bağlantısını ayırdım. Bu arada programlama yaparken sisteme enerji verilmiş olması gerekir.

Tinytrak Devresindeki S1 ve S2 Anahtarlarının Görevleri:

Devrede (1) adet buton ve (2) adet DIP switch kullanılıyor.

Bunlardan;

– PIC’in 11 numaralı bacağına bağlı olan B1 butonu , manuel olarak istendiği anda Beacon göndermek maksadıyla kullanılıyor.

– PIC’in 13 numaralı bacağına bağlı olan S1 anahtarı ile Sabit aralıklı(zamana bağımlı) / Akıllı beacon (hıza bağımlı) seçimi yapılıyor.

– PIC’in 12 numaralı bacağına bağlı olan S2 anahtarı ile sabit aralıklı (zamana bağımlı) beacon seçiminde birinci yada ikinci beacon peryodu seçiliyor.

Buna göre;

1. S1 Açık-S2 Açık: Sabit aralıklı birinci Beacon periyodunda gönderim.

2. S1 Açık-S2 Kapalı: Sabit aralıklı ikinci Beacon periyodunda gönderim.

3. S1 Kapalı-S2 Açık: Hıza bağlı değişken aralıklı daha sık periyotlu ve (40) dereceyi aşan dönüşleri (10) saniye içerisinde gönderim.

4. S1 Kapalı-S2 Kapalı: Hıza bağlı değişken aralıklı daha seyrek periyotlu ve  (60) dereceyi aşan dönüşleri (10) saniye içerisinde gönderim.

Maksimum Hız

< 4
Km/h
> 4
Km/h
> 11
Km/h
> 24
Km/h
> 50
Km/h
> 100
Km/h
> 150
Km/h

S2 Açık:  Beacon her…

25 dk

4 dk

120 sn

60 sn

30 sn

20 sn

10 sn

S2 Kapalı: Beacon her…

30 dk

5 dk

160 sn

80 sn

40 sn

30 sn

20 sn

Sistemin Çalışma Mimarisi Üzerine Birkaç Fikir; 

Yukarıda sistemin mimarisini genel olarak çizmeye çalıştım. Burada TinyTrak ile telsiz bir hareketli istasyona takılarak çalışır. Örneğin otomobile, motorbisiklete veya hareket halinde iken çantamızda durabilir.

Resim-9.  APRS sisteminin mimari yapısı.

TA2xx-9 istasyonunda GPS’ten gelen verileri TinyTrak alarak telsiz üzerinden havaya aktarıyor. Havaya aktarılan paket verilerini yakın bir RF istasyon alarak Ui-View programı sayesinde harita üzerinde istasyonun nerede olduğunu (koordinat olarak; ya da görsel olarak), hızını, hareket yönünü, deniz seviyesinden ne kadar yüksekte olduğunu, ikonunu, Beacon mesajını görebilir. Böylelikle istasyon hakkında bilgi edinilmiş ve de  izlenmesi de sağlanmış olur.

Yüksek bir mevkiide olan YM2xxx cağrı adlı tekrarlayıcı özelliği olan bir sistem (buna DIGIPETER deniyor) havadaki paket datalarını alıp tekrar havaya aktarmak suretiyle de TA2xx-9 istasyonun geniş alanda  RF üzerinden  izlenmesine olanak verir.

Ayrıca TA2x çağrı adlı istasyon RF-İnternet geçişlerini bir ağ geçidi (Gateway) olarak yaparak Mobil istasyonunun APRS verilerinin internete aktarılmasını sağlar. Böylece bütün dünyadan APRS programlarından birini kullanmakta olan tüm istasyonlar gerekli filtre ayarlarını yaparak izleme yaparlar.

O yıllarda bana kendi aracıyla aktif yardım eden TB2NIM-9 istasyonuna ait görüntüler ektedir…

Resim-10. UI-View ekranında izleme.

Ve Bölüm Sonu;

2006 yılında projenin TinyTrak kısmını yaptığım çalışma süresi boyunca yardımlarını ve güzel önerilerini eksik etmeyen değerli büyüğüm TA2T Tahir Bey; testler süresince bana aktif olarak yardım eden değerli  TB2NIM Alaaddin Bey ve ekran başında testlere heyecanla destek veren TA2A_SK rahmetli Fethi Amcam ve TB2NJL Levent Bey ile defalarca eğlenceli testler yapmıştık. Şimdi o günler güzel bir anı olarak sizlerle paylaşırken, değerli büyüğüm TA2A Fethi Bey’i de rahmetle anıyorum. Selam ve saygılarımla…

 

Bu yazıya 1 yorum yapılmış.

  1. APRS devresi yapmak istiyorudum ve yaptım ne yazık ki devreyi çalıştıramadım. RX ve GPS sinyallerini almıyor bu devreden 2 adet yaptım ama her ikisi de çalışmıyor. Bunun dışında PC üzerinde configuration ayarları okuma-yazma başarı ile yapıyorum. Versiyon numarası okuma falan hep sorunsuz çalışıyor ancak dediğim gibi telsizin RX ucu bağlı 144.800MHz’den gelen sinyalleri maalesef alamıyorum. Devreye bağlı yeşil LED sağlam olmasına rağmen yanmıyor. GPS modül aldım hem de 2 adet çalışmıyor. Devre üzerindeki sarı LED de maalesef yanamadı. Uyum sağlamadı düşüncesi ile GPS alıcısını tekrar aldım bana maliyeti baya yüksek oldu ama ne yapalım başladık bir kere. Bu devrenin çalışmama sebebi nedir, bana yardımcı olur musunuz?

    Devre olarak 16F84 PIC ve ayrıca 16F628 PIC kullanarak her ikisi de devresine göre HEX programlandı, zaten devrelerin hepsi birbirine çok benziyor. Bu sitede verilen basit APRS devresini maalesef çalıştıramadım. Farklı HEX’ler ile de denedim olmadı.

    TinyTrak-2, TinyTrak-3 ve Fox APRS olmak üzere hepsi denendi, çalıştırılamadı. Configuration da yapılması gereken önemli ayar var mıdır?

Yazı hakkında görüşlerinizi belirtmek istermisiniz?