Kategorie: Selbstbau / DIY

Funkamateur vs. Krakus: Der Mikrofonumschalter (Teil 2)

Während in Teil 1 dieses Beitrages die konzeptionellen Vorüberlegungen und die Auswahl geeigneter Hardware behandelt wurden, geht es im zweiten und abschließenden Teil um die finale Umsetzung des Projektes Mikrofonumschalter sowie einen Ausblick künftiger Erweiterungen.

Wer den ersten Teil des Beitrages noch nicht gelesen hat oder ihn noch einmal lesen möchte, findet ihn hier.

Umsetzung

1.) Adapterkabel

Um das Standmikrofon und die Funkgeräte später direkt mit dem Umschalter verbinden zu können, verwendete ich den 9-poligen Sub-D Verbinder als gemeinsame Schnittstelle. Wie bereits erwähnt, bietet er eine ausreichende Anzahl an elektrischen Verbindungen, hat zudem aber auch noch den Vorteil, dass dessen Gehäuse genug Platz zum Löten und ggf. sogar einfügen von Bauteilen bietet. Dieses ist z.B. beim ICOM ID-4100D erforderlich, da dessen Mikrofonschnittstelle nicht über getrennte Pins für “Hoch” und “Herunter” verfügt und somit einen zusätzlichen Widerstand benötigt. Die Standmikrofon-Seite erhält einen Stecker, die Funkgeräte-Verbindungen entsprechend eine Buchse.

Bevor man sich an die eigentliche Lötarbeit macht empfiehlt es sich, die Adapterkabel so zu skizzieren, dass die Pin-Nummern, die Farben der Leitungen und für die ggf. spätere Fehlersuche auch das Signal selbst mit angegeben werden. Die jeweilige Belegungen der Mikrofonschnittstelle des Funkgerätes lässt sich im besten Fall dessen Handbuch entnehmen. Wird man dort nicht fündig, hilft einem spätestens das Service Manual weiter oder in besonders hartnäckigen Fällen auch Dr. Google.

Bild 1: Adapterkabel Standmikrofon zu ICOM ID-4100D

Beispielhaft ist in Bild 1 die Verbindung zwischen dem Standmikrofon und dem ICOM ID-4100D gezeigt. Ein 470 Ohm Widerstand ist zwischen Pin 2 an der Mikrofonbuchse des ID-4100D und der Herunter (DOWN)-Taste des Standmikrofons zu löten. Die Hoch (UP)-Taste wir hingegen direkt mit dem Pin 2 des ID-4100D verbunden.

2.) Modifikationen am Standmikrofon

Wie im ersten Teil bereits erwähnt wurde, müssen wir uns noch um die Spannungsversorgung des dynamischen Mikrofons kümmern. Da im Gehäuse des Standmikrofons noch etwas Platz vorhanden war, habe ich mich dazu entschlossen, ein Batteriefach für 9V-Block Batterien einzubauen und die Versorgung damit zu gewährleisten. Dieses hat zudem den großen Vorteil, dass eine ungewollte Brummschleifenbildung von vornherein ausgeschlossen ist. Da ich gar nicht so oft auf Sendung gehe, wird eine Batterie bei mir sicher sehr lange halten 😉 .

Bild 2: Modifikation des Standmikrofons: Aussparung für 9V-Block Batteriefach

Wie man in Bild 2 gut erkennen kann, verfüge ich leider nicht über einen Werkplatz und geeignetes Werkzeug. Der Einbau ist mir trotzdem geglückt. Da ich das Standmikrofon sowieso zerlegen musste, habe ich bei der Gelegenheit dann auch gleich die Verdrahtung im Standmikrofon erneuert.

Nun musste ich nur noch alles wieder zusammensetzen und natürlich noch die Anschlussleitung des Standmikrofons kürzen und mit dem 9-poligen Sub-D Stecker versehen. Zusätzlich habe ich noch ein Label auf der Rückseite angebracht, damit ich später im Bedarfsfall die Pinbelegung noch nachvollziehen kann.

Bild 3: Erste Verbindung des Standmikrofons mit dem Mikrofonumschalter

3.) Erster Funktionstest

Für einen ersten Funktionstest schloss ich das ID-4100D zunächst direkt an das Mikrofon an, danach dann über den Umschalter. Da der Test erfolgreich war, fertigte ich nun noch drei weitere Adapterkabel für die verbleibenden Funkgeräte an und testete sie ebenfalls. Da auch hier alles einwandfrei funktionierte, war das gewünschte erreicht und ich konnte mein Standmikrofon durch Umschalten mit allen meinen Funkgeräten betreiben. Im nächsten Schritt kümmere ich mich nun um die Integration in meinen Funktisch.

4.) Integration in den Funktisch

Leider stand am vorgesehene Platz im Funktisch kein ausreichender Platz für den Umschalter in der Ausführung mit den Sub-D Verbindern zur Verfügungn. Die Ausführung mit den Modularbuchsen passte jedoch schon. Ich fertigte also erneut 5 Adapterkabel an, die den Sub-D Steckverbinder auf die RJ45-Modularstecker adaptieren (Bild 4).

Bild 4: Alle RJ45 zu Sub-D Adapterkabel sind eindeutig beschriftet

Damit ich später noch weiß, welcher Schalter zu welchem Gerät gehört, habe ich den Umschalter auch gleich entsprechend beschriftet (Bild 5).

Bild 5: Vorderseite des beschrifteten 4-Wege RJ45 Umschalters

Bevor ich mich jetzt um die endgültigen Integration und den Einbau in den Funktisch kümmere, teste ich noch einmal ausgiebig, ob alles wie gewünscht funktioniert.

Bild 6: Letzter Test vor dem finalen Einbau. Der Umschalter findet direkt unter dem Mikrofon platz.

In meinem Fall platziere ich den Umschalter direkt unterhalb des Inrico TM-7. Dazu konstruierte ich eine Einbauhalterung (Bild 7), die es mir erlaubt, sowohl den Umschalter und das TM-7 in der gewünschten Position zu fixieren, als auch den Anschluss des Standmikrofons auf der Vorderseite neben dem Umschalter zu erlauben.

Bild 7: In DesignSpark Mechanical 6 konstruierte 3D-Druck Halterung

Die Verbindungen zu den Funkgeräten erfolgen dann später hinter dem Umschalter und unterhalb des TM-7, also im nicht sichtbaren Bereich. Die Halterung wurde mit einem 3D-Drucker und aus schwarzen PLA-Material gedruckt.

Bild 8: Integrationstest des 3D-Druck Assemblies

Der erste Positionstest (Bild 8) offenbarte noch Verbesserungspotential der Konstruktion, gibt aber schon einen guten Vorgeschmack darauf, wie es einmal werden soll.

Bild 9: 3D-Druck Assembly mit eingeschraubtem Umschalter und den Frontanschlüssen

Nach Anpassung der Konstruktion und drucken der finale Version, kann die Halterung bestückt werden. Zunächst wird der Umschalter in Position gebracht und eingeschraubt (Bild 9).

Bild 10: 3D-Druck Assembly inkl. eingesetztem und verbundenem Inrico TM-7

Dann können das TM-7 befestigt und alle vorbereiteten Adapterkabel in den Umschalter eingesteckt werden (Bild 10).

Bild 11: Passt, wackelt und hat Luft! Alle Sub-D Verbindungen finden ihren Platz direkt hinter den Bedienteilen.

Nachteilig an den Sub-D Steckverbindern ist, dass sie sehr sperrig sind. Wie man auf Bild 11 gut erkennen kann, wurde der Platz hinter den Geräten ganz schön eng. Dennoch hat alles gepasst und von dem Kabelgewirr sieht man nach dem Einbau schließlich nichts mehr.

Fazit und Ausblick

Bild 12: Finale Integration des Mikrofonumschalters in den Funktisch mit verbundenem Mikrofon

In Bild 12 erkennen wir den Umschalter und das Standmikrofon an ihrem vorgesehenen Platz. Bei Bedarf lässt sich das Funkgerät einfach abstecken und entfernen. Neben dem Anschluss für das Standmikrofon sind ebenfalls noch zwei 3,5 mm TRS-Steckverbinder (auch Klinkenstecker genannt) zu erkennen. Einer dient dem Anschluss eines externen Fußschalters zur Betätigung der PTT, der andere dem Anschluss einer On-Air Lampe. Letztere soll in einem ausführlichen Artikel separat besprochen werden. Folgende Optimierungen bzw. Erweiterungen sind denkbar:

  • Erstellung eines Neuen Kabelsatzes, der die Funkgeräte direkt auf RJ45-Stecker bzw. Buchsen adaptiert
  • Ersetzen des mechanischen Umschalters gegen einen elektrischen (s. Abschnitt 6, Beitrag 1)
  • Erweiterung auf weitere Funkgeräte wie z.B. Handfunkgeräten, die dauerhaft im Shack betrieben werden

Zusätzlich hatte Funkfreund Bernd DK5BS noch vorgeschlagem, die Beschriftung auf dem Umschalter zu negieren (silber auf schwarz statt umgekehrt), um es optisch noch etwas aufzuhübschen.

Habt ihr weitere Verbesserungsvorschläge? Und was hättet ihr andres gelöst. Lasst es uns gerne in den Kommentaren zu diesem Beitrag wissen.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/DG1BGS

Weitere Beiträge zum Thema Selbstbau:

Funkamateur vs. Krakus: Der Mikrofonumschalter (Teil 1)

Im folgenden Beitrag beschreiben wir, wie sich durch den Einsatz eines (mechanischen) Umschalters, mehrere Funkgeräte mit nur einem Stationsmikrofon verwenden lassen. Im ersten Teil des Beitrages geht es um die konzeptionellen Vorüberlegungen und die Auswahl geeigneter Hardware.

Einführung

Welcher Funkamateur kennt diese Luxusprobleme etwa nicht? Man möchte überall gleichzeitig QRV sein und es sammeln sich die Funkgeräte und damit auch die Handmikrofone auf dem Stationstisch. Wird man dann gerufen oder möchte sich à la “Breako Breako” in ein aktives QSO einklinken, greift man im entscheidenden Moment natürlich zum falschen Mikrofon und unterbricht dabei ggf. sogar noch eine laufende Runde auf einer anderen Frequenz. Wie peinlich!

Krakus “der” Krake kennt dieses Problem natürlich nicht, da er in jedem seiner 8 Tentakel ein Handmikrofon halten kann und einfach überall gleichzeitig drückt. Chapeau!

Aber mal im ernst: Mich persönlich störten auch die zahlreichen Kabel die von den Funkgeräten abgingen, weil ich aus Platzmangel die Mikrofone nicht schön neben dem jeweiligen Gerät montieren konnte und sie stattdessen alle auf einem Haufen lagen. Außerdem kann ich zwar theoretisch zeitgleich mehreren Gesprächen lauschen, sprechen werde ich aber immer nur maximal auf einer QRG. Eine geeignete Lösung musste also her.

Konzeptionelle Vorüberlegungen

1.) Mikrofonauswahl

Zunächst einmal überlegte ich mir, welches Mikrofon ich für alle Geräte nutzen möchte. Vor einigen Jahren erstand ich auf einem Flohmarkt in der Schweiz ein Standmikrofon, welches sich der Vorbesitzer selbst aus einem dynamischen Peiker TM168 Mikrofon mit Schwanenhals gebaut hatte. Als Mikrofonstecker diente ein 8-poliger Foster-Stecker mit Kenwood Pinbelegung. Es gab auch noch zwei Taster für “Hoch” bzw. “Herunter” um den VFO oder den Speicherplatz zu verstellen sowie im Inneren ein Potentiometer zur Einstellung der Mikrofonempfindlichkeit. Die benötigte Vorspannung erhielt das Mikrofon vom Funkgerät (8 V Gleichspannung). Dieses Mikrofon sollte es werden!

Flohmarktfund: Schwanenhalsmikrofon mit Peiker TM168

2.) Geräteauswahl

Als nächstes überlegte ich mir, welche meiner Funkgeräte ich mit dem zuvor ausgewählten Mikrofon betreiben möchte. Bei mir waren das ein:

Funkgeräte bei 9V1LH
  • ICOM ID-4100 DH (RJ45/8 Pin Modular-Mikrofonanschluss)
  • Inrico TM7 (RJ45/8 Pin Modular-Mikrofonanschluss)
  • Yaesu FTM-400 DH (RJ11/6 Pin Modular-Mikrofonanschluss)
  • DVRPTR v1 (3,5 TRS/2,5 TRS Klinkenstecker, Kenwood-Norm)

Während die drei erst genannten Geräte jeweils einen Modularstecker zum Anschluss des Mikrofones verwenden, kommt beim DVRPTR v1 die von Kenwood Handfunkgeräten bekannte Kombination aus einem 3,5 und 2,5 mm Klinkenstecker zum Einsatz. Dieses stellt die benötigte Gleichspannung für das dynamische Mikrofon leider nicht zur Verfügung. Zudem hatten Vorversuche mit dem Inrico TM7 gezeigt, dass eine Versorgung mit der von ihm bereitgestellten 5 V Gleichspannung zum Brummen führen würde. Die Hürde mit der Mikrofon-Vorspannung musste also erst noch genommen werden.

3.) Anzahl der benötigten elektrischen Verbindungen

Möchte man nur das Mikrofon und die Push-To-Talk (PTT)-Taste anschließen, so werden schon vier bzw. fünf Leitungen benötigt (Mikrofon, Mikrofon-Masse, Vorspannung, PTT und Gerätemasse). In meinem Fall bietet nur das ICOM-Gerät eine getrennte Masse für das Mikrofon und die Sende-Empfangsumschaltung. Möchte man die “Hoch”- und “Herunter”-Tasten ebenfalls nutzen, so werden noch zwei weitere Leitungen benötigt, also sechs bis sieben. Bewerkstelligt man die Mikrofon-Vorspannung anderweitig so kann eine Leitung entfallen. In meinem Fall müssen also bis zu maximal sechs Leitungen gleichzeitig zwischen dem Mikrofon und dem Funkgerät verbunden werden.

Kenwood Pin-Belegung, 8-pol Foster

4.) Umstecken vs. Umschalten

Im ersten Schritt kann das Standmikrofon durch das Anfertigen geeigneter Adapterkabel auf alle o.g. Geräte adaptiert werden. So kann man die Kombination aus Mikrofon und Funkgerät nicht nur auf Funktion prüfen, sondern es durch Umstecken auch gleich entsprechend betreiben. Längerfristig wird das Umstecken jedoch lästig und außerdem müssen die Adapterkabel so auch immer zugängig sein. Wir fügen im nächsten Schritt also um eine komfortable Umschaltung hinzu.

5.) Kaufen oder selber bauen?

Eine Internetrecherche förderten für mich keine geeigneten Mikrofonumschalter zu Tage. Zwar gibt es von Anbietern wie MFJ Umschalter die es ermöglichen, entweder zwei Mikrofone an einem Funkgerät, ein Mikrofon an zwei Funkgeräten oder zwei Mikrofone an zwei Funkgeräten zu betreiben, diese bieten aber für meinen Fall nicht die mindestens vier gewünschten Anschlüsse für Funkgeräte und sind zudem auch nicht gerade preisgünstig zu haben.

6.) Komplex oder lieber einfach?

Meine erste Idee sah einen kompletten Eigenbau vor. Die Umschaltung sollte digital erfolgen, z.B. durch den Einsatz von geeigneten und kaskadierbaren Multiplexern als integrierte Schaltungen (ICs). Zur Umschaltung könnte ein Drehgeber zum Einsatz kommen und die Anzeige des aktuell gewählten Kanals bzw. Funkgerätes könnte auf einem OLED-Display erfolgen. Auf einer noch zu entwickelnden Platine könnte der benötigte Mikroprozessor Platz finden, sowie alle Anschüsse für das Display, den Drehgeber, das Mikrofon und alle Funkgeräte. Die Funkgeräteanschlüsse könnten dabei entweder gleich passend zu den bei mir verwendeten Geräten ausgewählt werden, so dass später nur 1-zu-1 Verbindungen erforderlich sind, oder intern über Umsteckbrücken realisiert konfigurierbar gemacht werden. Im Extremfall könnte man sie aber auch über die Firmware des Mikrokontrollers entsprechend konfigurierbar machen. Da die Schaltung für den Betrieb des Mikroprozessors und der integrierten Schaltkreise eine eigene Spannungsversorgung benötigt, könnte diese auch gleich die Mikrofon-Vorspannung bereitstellen, die sich dann je nach verwendetem Mikrofon entweder zu- oder eben abschalten ließe.

Visionärer Mikrofonumschalter à la 9V1LH

Sicherlich ein sehr interessantes Projekt und während ich so darüber schreibe juckt es mir schon wieder in den Fingern, dieses Projekt anzugehen. Leider lässt es meine Freizeit aktuell jedoch nicht zu so viel Zeit in etwas zu investieren, was sich auch einfacher realisieren lässt.

7.) Mechanisch Umschalten

Aus der Zeit in der man noch einen Drucker mit Parallelport an mehreren Computern gleichzeitig betreiben oder zwischen mehreren Geräten mit serieller Schnittstelle an einem Computer hin- und herschalten wollte waren mir die mechanischen Umschalter mit Drehschalter noch gut in Erinnerung. Diese gibt es heute noch neu zu kaufen, man findet sie aber auch häufig noch gebraucht sehr günstig auf Flohmärkten oder entsprechenden Online-Plattformen. Die Umschalter gibt es mit zwei, vier oder sogar mehr Schaltpositionen. Varianten mit 9-poligem Sub-D Anschluss bieten zudem eine ausreichende Anzahl an elektrischen Verbindungen zur Umschaltung der benötigten Signale und sind damit gut geeignet.

Mechanischer 4-fach Drehschalter mit Sub-D Anschluss

Beim “Ali” fand ich zudem Modelle, die, statt mit einem Drehschalter, mit Druckschaltern ausgeführt sind. Diese sind nicht nur deutlich kleiner, sondern erlauben auch eine Schalterstellung, bei der gar kein Kanal verbunden ist. Wer es noch kleiner mag oder benötigt findet ebenfalls Modelle mit dem 8-poligem RJ45 Modular-Anschluss. Damit war das Gesuchte gefunden: Ich bestellte mir je einen 4-fach Umschalter mit 9-poligem Sub-D und RJ45 Anschluss.

Mechanischer 4-fach Umschalter mit RJ45-Modular (unten) vs. Sub-D (oben) Anschluss

4-fach Umschalter bei Aliexpress:

Im zweiten Teil dieses Beitrages befassen wir uns mit der Umsetzung, den gemachten Erfahrungen im Einsatz, was wir bei diesem Projekt gelernt haben und was wir zukünftig anders machen würden.

Betreibt ihr auch eine Mikrofonumschaltung in eurem Funkraum und wenn ja, wie habt ihr es gelöst? Lasst es uns gerne in den Kommentaren zu diesem Beitrag wissen.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/DG1BGS

Analoges S-Meter für Icom TRX

Dieses DIY Projekt stammt von meinem OV Kollegen Gunnar DL5BO. Das Original findet ihr auf seiner Seite DL5BO.DARC.de

Die allermeisten modernen Transceiver besitzen heute keine analogen S-Meter mehr für die Anzeige der Empfangsfeldstärke. Entweder, sie haben einen Bargraphen oder bilden mit viel Aufwand grafisch ein analoges Zeigerinstrument nach. Manchmal genügt einem das aber nicht. Einer mag vielleicht eine analoge Anzeige lieber, oder die Anzeige im TRX ist einfach zu klein, oder die Anzeige verschwindet gleich ganz, wenn man sich andere wichtige Dinge anzeigen lässt.

Auf alle Fälle ist es für mich schön „Old School“.

Daher kam mir die Idee, daraus ein kleines Arduino-Projekt zu machen. Im Internet fand ich dazu DIESEN Ansatz, der für mich so aber nicht passte.

Also, war selber machen angesagt. Okay.

Aus dem Bereich CB-Funk sind fertige S-Meter mit schön großer Anzeige für relativ wenig Geld zu bekommen. Über einen Kleinanzeigenmarkt bin so auch zu meinem gekommen. Ein Unterschied zwischen einem S-Meter aus dem CB-Funk Bereich und dem Amateurfunk muss jedoch beachtet werden, welcher später bei der Programmierung berücksichtigt werden muss:
während im Amateurfunk ein S-Meter gerne bis S9+60dB geht, reichen die CB-Funk S-Meter in der Regel nur bis S9+30dB. Daher muss die Ansteuerung des Zeigerinstruments entsprechend begrenzt werden.

Das bereits vorhandene Potentiometer wird auch nach dem Umbau weiterhin für den Abgleich verwendet. Der 12V-Anschluss auf der Rückseite wird künftig nicht nur die Anzeige beleuchten, sondern auch den Mikrocontroller versorgen. Um ihn vor Schaden zu schützen, wird dazu ein DC-DC-Wandler dem Arduino Nano V3 vorgeschaltet, der auf 8V eingestellt wird.

Dies ist das sehr übersichtliche Schaltbild

Das bisherige Anschlusskabel wird nun dazu verwendet, um über zwei Widerstände und einer Diode den Arduino Nano V3 mit der CI-V Buchse des TRX zu verbinden. Aktuell muss im TRX die Adresse 70h und eine Baud-Rate von 19200 eingestellt sein.
Den Rest macht die Software.

Sowohl der Arduino Nano, als auch der DC-DC-Wandler sind sehr klein und leicht. Daher genügt es vollkommen, dass beide im Gehäuse mit Klebepads für Spiegel fixiert werden.

Damit ein Abgleich leichter fällt, zeigt das S-Meter nach dem Einschalten für jeweils fünf Sekunden zuerst S9+30dB und anschließend S9 an.

Installation des Programms

Als erstes wird der Arduino über USB an den Rechner angeschlossen.

Das Programm liegt als .hex Datei vor. Diese lässt sich z.B. mit dem frei erhältlichen Programm XLoader in den Arduino schreiben.

Startet man dieses, wählt man unter „Hex file“ die Programmdatei aus. Unter „Device“ wird in der Regel „Duemilanove/Nano(ATmega328)” ausgewählt werden müssen. Der COM-Port ist individuell und lässt sich unter Windows im Gerätemanager feststellen. Die „Baud Rate“ belässt man auf 115200.

Zum Schluss klickt man auf „Upload“. Ist alles gutgegangen, blinken die RX und TX LEDs auf dem Arduino und das XLoader meldet „xyz bytes uploaded“.

Das war es auch schon.

Shack in the Box

Es begann damit, dass bei unserem letzten kleinen Treffen auf unserer Fieldday Wiese ein OM mit seinem Funkgerät in einer Munitionskiste ankam.

Dann hörte ich von zwei weiteren OV Mitgliedern, dass Sie sich auch so etwas in Pilotenkoffern bauen wollten. Also weniger für Notfunk mit Akkumulator, sondern eben nur für den Portabel Betrieb um nicht so viele Einzelteile mitnehmen zu müssen.

Sowas will ich natürlich auch haben, Geräte, Netzteile und diverse Kleinteile sollte ich da haben…. So dachte ich zumindest.

Ich möchte hier keine detaillierte Bauanleitung liefern, sondern mehr einen Erfahrungsbericht.

Einen alten Pilotenkoffer hatte ich auf dem Dachboden stehen, stellte aber sehr schnell fest, dass für meine Ideen und was ich da einbauen wollte doch etwas Stabileres her musste. Ich wurde dann fündig bei einem 19“ Rackkoffer der sonst zum Transportieren von professionellem Audioequipment verwendet wird. Dieser hat den großen Vorteil einen Deckel vorne und hinten zu haben, was für die Lüftung der Geräte ja auch ganz wichtig ist.

Nach dem ich mir die Innenmaße rausgesucht hatte, begann ich meine Planung:

So also meine Vorstellung – Der FT-857 links kann ja HF/VHF/UHF, sollte also das eigentliche Funkgerät für den Betrieb werden. Das FTM400 ist bekanntlich Crossband fähig. Meine Idee ist das am Fielddayplatz als kleinen Umsetzer laufen zu lassen, so dass jeder Teilnehmer mit einem Handfunkgerät über eine große Antenne senden kann um zum Beispiel eine Einweisung machen zu können. Bei den meisten Veranstaltungen wird irgendwo extra dafür eine Station aufgestellt und wenn dann jemand kommt und eine Einweisung braucht, sitzt da gerade keiner und hört was, weil alle mit dem Aufbau beschäftigt sind.

Natürlich gehören noch ein paar Anschlüsse wie Zigarettenanzünder, USB-Ladebuchsen und eine Anzeige zur Kontrolle der Spannung mit in die Front. Stromzuführung und Antennenbuchsen wollte ich auch nach vorne führen, damit der hintere Deckel auch bei Betrieb drauf bleiben kann, wenn ich den Koffer einfach ins Gras stellen möchte.

Soweit die Theorie – einige Probleme tauchen natürlich immer erst auf wenn die bestellten Teile nicht da rein passen wo sie eingeplant sind oder sich die Aufteilung in der Praxis als nicht zweckmäßig darstellt.

Zunächst habe ich mir also die ganzen Zubehörteile wie die Buchsen, Schrauben usw. besorgt. SWR Meter und Tuner, die ich angedacht hatte passten aus verschiedenen Gründen nicht zu meinem Projekt. Nach meiner etwa vierten geänderten Planung und schon etlichen gebohrten Löchern nahm das ganze Projekt so langsam die Form und Gestaltung an wie ich mir das vorgestellt hatte.

Die Geräte waren in meiner Planung zunächst ganz oben im Koffer, was sich nach dem ersten Einbau als unpraktisch raus stellte, weil man bei der Bedienung immer mit dem oberen Rand kollidierte. Das Schöne an dieser Art von Koffern ist, das man die einzelnen Bleche und Einschübe sehr flexibel variieren kann und sich so nicht an starre Vorgaben und Planungen halten muss.

Natürlich musste das Ganze auch noch halbwegs ordentlich verkabelt werden. Die Geräte und Anbauteile wollen ja auch noch mit ausreichend Strom versorgt werden. Das verwendete Netzteil liefert übrigens bis zu 60 A was in der Praxis etwas „overdressed“ ist, aber zu viel kann ja nie schaden. Selbstverständlich habe ich das alles auch noch über Sicherungen laufen, man weiß ja nie und sicher ist sicher.

So sieht mein Köfferchen dann fertig ausgestattet aus. Ein paar LED´s habe ich auch noch eingeklebt, damit man auch zu fortgeschrittener Stunde noch Betrieb machen kann.

Hoffentlich hat dieser Bericht dem einen oder anderen Lust gemacht ein eigenes Projekt in Angriff zu nehmen. Weitere Berichte oder Anleitungen zu eigenen Basteleien sind immer willkommen.

73 de Bernd DK5BS

Ham Clock von Elwood Downey, WBØOEW

Ein kleiner Hinweis vorab: Bei diesem Artikel handelt es sich nicht um eine Schritt für Schritt Anleitung sondern vielmehr als Ideengeber für eigene Bastelprojekte.

Einleitung und Funktionsumfang

Ich bin durch ein YouTube Video von Jason, KM4ACK [2], auf ein interessantes Projekt aufmerksam geworden: Die Ham Clock. Sie ermöglicht auf einem Display die Darstellung von verschiedenen für den Kurzwellen- oder Satellitenfunk nützlichen Informationen, wie z.B.:

  • Weltkarte mit Tag-Nacht Grenze und aktueller Position der Sonne
  • Zusätzlich auf obiger Karte bei Bedarf:
    • NCDXF Baken mit Frequenz und Position
    • DX-Cluster Meldungen in Echtzeit
    • Satelliten Überflugbahnen in Echtzeit
    • Maidenhead Raster
  • VOACAP Ausbreitungsvorhersage vom eigenen Standort zum DX-Spot für jedes Band und unter der Annahme, das mit 100 W in CW gesendet wird
  • Aktuelle Wetterdaten am DX-Standort
  • Solarer Flux, Anzahl der Sonnenflecken, GOES 15 Xray Flux-Werte
  • Geomagnetischer Index
  • Solar Dynamics Observatory
  • Eigenes Rufzeichen mit aktueller Uhrzeit in UTC sowie das Datum
  • Stoppuhr
  • RSS Nachrichten-Stream von eHAM
  • Optional: Bei angeschlossenem BME280 Sensor lassen sich die aktuell gemessene Temperatur und ermittelte Luftfeuchte sowie die Werte der letzten 25 Stunden anzeigen

Diese Informationen werden aber nicht alle gleichzeitig dargestellt sondern der Nutzer konfiguriert den Inhalt des Bildschirms nach Belieben.

Hardware/Software

Die Ham Clock lässt sich auf unterschiedlicher Hardware betreiben wie z.B. einem ARDUINO mit Touchscreen, einem Raspberry Pi mit Touchscreen oder einfach einem PC mit angeschlossenem LCD-Display. Da ich kein Geld in die Umsetzung investieren wollte und bei mir in der Bastelkiste noch ein ungenutzter Raspberry Pi (ja, davon besitze ich tatsächlich sehr viele) mit originalem 7“-Touchscreen herumlag, habe ich mich für diese Variante entschieden. Konkret habe ich für meine Umsetzung die folgende Hardware verwendet:

  • Raspberry Pi B+ (prinzipiell alle Modelle möglich, solange der Verbinder für das Touch-Display kompatibel ist)
  • 8 GB SD-Karte (2 GB ist aber auch vollkommen ausreichend falls zur Hand)
  • Raspberry 7“ Touchscreen
  • SmartPi Touch Case
  • BME280 Sensor, vorbestückt auf Platine
  • WLAN 802.11g USB-Stick
  • VK-172 GPS/GLONASS USB-Stick (nur zur einmaligen Positionsbestimmung oder z.B. als genauer Zeitgeber verwendet)
  • DC-DC Konverter HW-411
Der Raspberry Pi vor dem Einbau in das Touchscreen-Gehäuse. SD-Karte nicht vergessen!

Inbetriebnahme

Als Ausgangsbasis habe ich das Raspbian Buster Lite Image verwendet. Nach dem Aktualisieren der Betriebssoftware und der Grundkonfiguration wie dem Ändern des Passwortes, des Hostnamens, der Zeitzone und der WLAN-Einrichtung habe ich mich nach der unter [1] veröffentlichen Anleitung um die Installation der eigentlichen Ham Clock gekümmert. Auf meinem System  musste lediglich ein Paket nachinstalliert werden. Danach wird die Software für die Ham Clock heruntergeladen und auf dem System kompiliert.

Nun kann es auch schon losgehen: Neben Angaben wie dem eigenen Rufzeichen, dem Längen- und Breitengrad (kann auch automatisiert ermittelt werden, z.B. über einen angeschlossenen GPS-Empfänger oder über die Internet IP) und der gewünschten Einheit, kann bei Bedarf auch ein DX-Cluster Anbieter konfiguriert werden. Das sind dann aber auch schon alle zu tätigen Grundeinstellungen.

Anschließend gelangt man in das Hauptfenster, das man durch Antippen einzelner Fensterelemente nach seinem eigenen Gusto gestalten kann. Das ebenfalls unter [1] in englischer Sprache erhältliche Handbuch erklärt dazu ausführlich alle Einstellungsmöglichkeiten.

Wer zusätzlich einen BME280 Sensor verwenden möchte, muss zunächst noch in der Raspbian Konfiguration den I²C-Bus aktivieren und die i2c-tools installieren.

Probleme und mögliche Optimierungen

Ich habe die Konfiguration über eine angeschlossene USB-Tastatur und Maus vorgenommen, da sich im Konfigurationsmodus die unterste Tastenzeile mit dem Touchscreens nicht bedienen ließ. Ich habe daraufhin versucht, eine Kalibration des Touchscreens mit der Desktop-Variante von Raspbian durchzuführen, jedoch ohne Erfolg. Da dieses Problem ausschließlich im Konfigurationsmodus auftritt, habe ich mich nicht weiter mit der Problemlösung auseinander gesetzt.

Zudem war die Position meines BME280 Sensors ungünstig gewählt, da die angrenzende Elektronik, besonders aber der WLAN USB-Stick, sehr viel Abwärme produzieren und die Messwerte damit beeinflussen.

Leider konnte ich auch kein automatisiertes Backup von dem System im laufenden Betrieb erstellen, wie ich es sonst üblicherweise bei allen meinen Raspberry Pi’s mache, die 24/7 im Einsatz sind. Ich vermute aktuell, dass ein oder mehrere Prozesse in der Desktop-Variante das Backup ab einer bestimmten Stelle sprichwörtlich einschlafen lassen. Die  Ham Clock Software ist es aber mit Sicherheit nicht. Diesem Problem werde ich mich zeitnah widmen, auch wenn ein Offline-Backup schnell erstellt war.

Die Software wird stetig erweitert und unter [1] ist bereits eine gut gefüllte Sammlung von Ideen für künftige Erweiterungen vorhanden.

Die Position des BME280 Sensors ist nicht ganz geschickt gewählt

Schlussbetrachtung

Die Ham Clock stellt ein sehr nützliches Accessoir für das eigene HAM-Shack dar, besonders für OM’s die DX-Spots auf Kurzwelle jagen oder Satellitenfunk betreiben. Besonders begeistern mich aber die Tatsachen, dass es sich zum einen um eine (kostenlose) OpenSource-Software handelt und zum anderen mit relativ einfachen Mitteln und, wie in meinem Fall, mit Komponenten realisieren ließ, die der bastelnde Funkamateur zum größten Teil herumliegen hat.

Das Projekt lässt sich in sehr kurzer Zeit umsetzen und ist für alle problemlos umsetzbar, die schon einmal mit einem Raspberry Pi zu tun hatten. Es kann aber auch als Einstieg dienen, um sich mit dem Raspberry Pi erstmalig zu beschäftigen.

Die Ham Clock hat noch ein Plätzchen im heimischen Shack gefunden

Quellenangaben

Weitere Informationen zu dem Projekt findet ihr unter:

  1. Webseite des Autors Elwood Downey, WBØOEW: https://www.clearskyinstitute.com/ham/HamClock/
  2. Englischsprachiges Video von Jason, KM4ACK: https://www.youtube.com/watch?v=IujG5ylvMWQ

73 aus Singapur de Stephan 9V1LH/DG1BGS

MMDVM – Wir bauen uns einen schicken Hotspot

Man nehme einen Raspberry Pi

Raspberry Pi


eine MMDVM Platine


ein schickes Gehäuse


und ein 2,4″ Nextion Display

und stecke alles zusammen……. FERTIG !!!!!!!


Doch halt, ganz so einfach war das nicht — aber eins nach dem anderen

Das ganze hier soll keine Bauanleitung sein sondern mehr ein Erfahrungsbericht und die bei mir entstandenen Probleme. Quellenangaben zum Selbstbau schreibe ich unten trotzdem dazu, aber natürlich kann/soll jeder beim basteln auch eigene Ideen mit einbringen.

Der Raspberry PI 3 Modell B+ oder auch ein Raspberry Zero WH sind fertige Einplatinen Computer an denen wir später die Software installieren, aber sonst nichts machen müssen.

Die MMDVM (Multi Mode Digital Voice Modem) Platine habe ich im Bundle mit dem Display (2,4 Zoll) bei Ebay gefunden. Natürlich könnt ihr auch andere Display Größen für euch auswählen.

Das Gehäuse hat mir von der Größe sehr gut gefallen, ist auch in anderen Farben erhältlich. Die kleineren Probleme sollten erst beim Bau auftauchen.

Die vorhanden Abstandshalter im Gehäuse passen natürlich nicht zu den Löchern im Raspberry PI. Also habe ich aus der Bastelkiste ein paar zusätzliche Abstandshalter eingeklebt und schon passte das.

Also gleich mal die MMDVM Platine auf den Raspi gesteckt, die kleine beiliegende Antenne, zeigt nach oben da hätte ich nach oben ein Loch bohren müssen. Deswegen habe ich an eine kleine Antenne mit Winkel von einem SharkRF openSPOT gedacht. Die ist bestimmt super dachte ich mir. Also drauf damit – den Deckel auf das Gehäuse und das nächste Problem erkannt.

Auch wenn es nur ein paar Millimeter sind. Das wird zu hoch, der Deckel passt nicht mehr drauf !!

Grrrr….. was nun?

Nach einigen verworfenen Ideen (Schleifenantenne rundum ins Gehäuse kleben usw.) bin ich zu folgender sehr platzsparenden Methode gelangt.

Der Draht der nach links führt ist 34cm lang und ist auf Seele gelötet, der rechte ist 17cm lang und ich habe die jeweils auf einem Schraubenzieher aufgewickelt. (Kupferlackdraht 1mm)

Als nächstes habe ich mir noch eine Image Datei von Pi-Star aus dem Internet geholt (www.pi-star.uk) und aktuelle Treiber für das Display. Wer richtig kreativ werden möchte findet hier sogar den Nextion Editor und kann selbst das Gestalten anfangen. Hierzu gibt es reichlich Informationen im Internet, deswegen werde ich hier nicht weiter darauf eingehen.

Das Display wollte ich eigentlich hinter die Blende schrauben oder kleben. Beim zusammen stecke merkte ich allerdings, das passt hervorragend in die umlaufende Nut der Blende. Also konnte ich es wunderbar fixieren ohne was zu schrauben. Die Blende selbst habe ich dann nur noch links und rechts bündig geschnitten und ein wenig mit der Feile passend gemacht.

Mit der Installation der Software und dem Einstellen der Parameter könnte man ein abendfüllendes Programm bringen, obwohl es alles kein Hexenwerk ist. Auf kleine USB Winkelstecker damit das Stromkabel ins Gehäuse passt, evtl. einzubauende Lüfter und was man sonst noch zum verbessern oder verschönern brauchen könnte bin ich hier bewusst nicht eingegangen.

Eventuell wäre das auch mal ein Bastelprojekt für einen OV um den Digitalfunk bisher weniger Interessierten näher zu bringen. Kosten die mir dabei entstanden sind habe ich unten mal aufgeführt. Viel Spaß beim Basteln.


73 de Bernd DK5BS