Kategorie: QuanSheng

APRS ToGo: QRV mit APRSdroid, AIOC und Handfunkgerät

Wie man mit einem Android-Gerät, dem AIOC und einem Handfunkgerät in APRS QRV wird.

In unseren bisherigen Beiträgen zum AIOC haben wir euch gezeigt, wie ihr es bestellt, die Firmware installiert, Klinkenstecker anlötet und bei Problemen eine Lösung findet. Heute gehen wir einen Schritt weiter und widmen uns Anwendungen im Amateurfunk, die mit verschiedenen Betriebssystemen funktionieren. Nachdem wir bereits EchoLink unter Windows vorgestellt haben, zeigt euch Christian DO1CML in diesem Beitrag, wie ihr das AIOC mit einem Handfunkgerät und der App APRSdroid auf einem Android-Smartphone oder Tablet nutzen könnt.

Wer die Artikel noch einmal nachlesen möchte findet sie hier:

  1. AIOC – Der Wunderadapter für Handfunkgeräte – Teil 1 (Einführung und Bestellung)
  2. AIOC – Der Wunderadapter für Handfunkgeräte – Teil 2 (Aufspielen der Firmware)
  3. AIOC – Der Wunderadapter für Handfunkgeräte – Teil 3 (Lötarbeiten und Gehäuse)
  4. AIOC – Der Wunderadapter für Handfunkgeräte – Teil 4 (Fehlersuche)
  5. EchoLink Node mit AIOC unter Windows

Benötigte Komponenten

Für mein Setup nutze ich ein Android-Gerät mit der beliebten APRS-App APRSdroid, die von Georg Lukas DO1GL entwickelt wurde, das AIOC und ein Handfunkgerät. Grundsätzlich eignet sich jedes Funkgerät, das die Kenwood-Mikrofonstecker Norm und eine integrierte VOX besitzt – ich verwende hier ein QuanSheng UV-K5. Als Android-Gerät kommt bei mir ein Tablet zum Einsatz. Das hat den Vorteil, dass die Kartendarstellung schön groß ist, sodass ich einen größeren Bereich und viele Details auf einen Blick erkennen kann. Ein Android-Smartphone wäre allerdings auch vollkommen ausreichend.

Schlankes Setup bestehend aus QuanSheng UV-K5, AIOC und Android-Tablet

Einstellungen APRSdroid

Ich setze voraus, dass ihr APRSdroid bereits erfolgreich installiert und konfiguriert habt. Wichtig ist, dass ihr mindestens euer eigenes Rufzeichen, die SSID (z. B. 7 für ein Handfunkgerät) sowie das gewünschte Symbol eingestellt habt. Eine Übersicht mit allen verfügbaren Symbolen findet ihr hier.

Spannender wird es nun bei den Verbindungseinstellungen:

  • Verbindungsprotokoll: Audio (AFSK)
  • Audio-Ausgabe: Musik
  • Hochqualitativer Demodulator: Aktivieren (nur bei modernen Geräten mit min. 800 MHz CPU)
  • Frame-Sync-Präfix: 800

Diese Einstellungen sind notwendig, damit die Audiosignale, die das Handfunkgerät empfängt, über die integrierte Soundkarte des AIOC von APRSdroid decodiert werden. Umgekehrt ermöglicht es diese Konfiguration, die generierten Audiosignale vom Smartphone oder Tablet an das Funkgerät zu übertragen und auszusenden. Der Wert für Frame-Sync-Präfix steuert die Verzögerung zwischen der Tastung des Senders und der Übertragung der eigentlichen Nutzdaten. Dieser Wert kann je nach verwendetem Funkgerät unterschiedlich sein.

Tipp: Startet mit einem größeren Wert und reduziert ihn schrittweise, bis die gesendeten Pakete noch sauber decodiert werden können.

Jetzt stellen wir die Audioausgabe am verwendeten Android-Gerät noch auf maximal, damit genug NF-Hub erzeugt wird. Damit ist die Konfiguration von APRSdroid dann aber auch schon abgeschlossen, und wir können uns nun dem Handfunkgerät widmen.

Einstellungen Funkgerät

Am Funkgerät sind nun die folgenden Einstellungen vorzunehmen (bei Bedarf das Handbuch des Funkgeräts konsultieren):

  • Frequenz: 144,800 MHz
  • Rauschsperre (Squelch) Level: 1
  • Bandbreite: Wide
  • VOX Ansprechschwelle: 1
  • Lautstärkeregler: 3/4

Das war’s auch schon! Jetzt können wir das AIOC in das Handfunkgerät einstecken und sowohl das AIOC als auch das Smartphone bzw. Tablet mit einem USB-Datenkabel verbinden.

Wichtig: Stellt sicher, dass das AIOC auch wirklich vollständig in das Handfunkgerät eingesteckt wurde. Mehr dazu findet ihr auch in unserem Beitrag AIOC – Der Wunderadapter für Handfunkgeräte – Teil 4 (Fehlersuche).

Inbetriebnahme

In der APRSdroid-App können wir nun das Tracking starten. Nach kurzer Zeit sollten bereits die ersten Stationen auf der Karte bzw. im Terminal angezeigt werden. Falls nötig, könnt ihr den Lautstärkeregler des Funkgeräts noch etwas nachjustieren. Ein guter Indikator dafür ist die Pegelanzeige in der Statusleiste der App, die anzeigt, ob und wie laut das Funkgerät Signale empfängt.

Wenn ihr die “Position senden”-Taste betätigt, sollte das Funkgerät auf Sendung gehen und eure Position übertragen. Vorausgesetzt, ein iGate befindet sich in der Nähe und kann euch empfangen, könnt ihr nun auf aprs.fi nachsehen, ob eure Position dort angezeigt wird.

Fehlersuche: Checkliste

Falls keine Stationen empfangen werden:

  • Funkgerät: Ist eine Antenne angeschlossen und das Funkgerät auf der richtigen Frequenz eingestellt? Sind die Rauschunterdrückung und der Lautstärkeregler korrekt eingestellt? Empfängt das Funkgerät generell APRS-Signale? (Zieht das AIOC kurz ab und prüft, ob das Funkgerät starke, unverrauschte Signale empfängt.)
  • AIOC: Ist das AIOC vollständig in das Handfunkgerät eingesteckt und das USB-Datenkabel korrekt verbunden?
  • APRSdroid: Zeigt die Pegelanzeige in der App beim Empfang einen Ausschlag an? Ist das Verbindungsprotokoll in der App korrekt auf Audio (AFSK) eingestellt?

Wenn eure Station nicht empfangen wird:

  • Geht das Funkgerät auf Sendung?
  • Kontrolliert mit einem Zweitempfänger, ob das Audio-Signal klar und ohne Verzerrung übertragen wird.
  • Gibt es APRS-Digipeater in eurer Nähe, die das Signal weiterleiten könnten? Falls die Übertragung immer noch nicht funktioniert, schließt ggf. eine Außenantenne an, um die Reichweite zu verbessern.

Fazit

Mit diesem Setup, das aus nur drei Komponenten besteht – einem Android-Gerät, dem AIOC und einem Handfunkgerät – habt ihr eine einfache, aber effektive Lösung um in APRS aktiv zu werden.

Schlankes APRS-Setup: Android-Gerät, AIOC und Handfunkgerät

Viel Spaß beim Experimentieren und 73 de Christian DO1CML

Welche Anwendungen im Zusammenhang mit dem AIOC sollen wir als Nächstes für euch unter die Lupe nehmen? Schreibt sie uns gerne in die Kommentare unter diesen Beitrag oder diskutiert sie mit uns in unserer Telegram- und oder WhatsApp-Gruppe.

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EchoLink Node mit AIOC unter Windows

In diesem Beitrag unterziehen wir unserem AIOC einem ersten Test und nutzen das AIOC mit einem QuanSheng UV-K5(8) als EchoLink Node unter Windows.

In den bisherigen Beiträgen über das AIOC haben wir beschrieben wie ihr es bestellen, die Firmware aufspielen und die Klinkenstecker anlöten könnt. Im vierten Teil haben wir zudem Hilfestellung bei der Fehlersuche gegeben, für den Fall, das euer AIOC nicht so funktioniert wie es soll. Wer die Artikel noch einmal nachlesen möchte findet sie hier:

In diesem Beitrag unterziehen wir unserem AIOC nun einem ersten Test. Gemeinsam mit einem Handfunkgerät und einem Windowsrechner nutzen wir es als EchoLink Node.

Über EchoLink:

EchoLink wurde von Jonathan Taylor, K1RFD, entwickelt und ermöglicht lizenzierten Funkamateuren die Kommunikation über das Internet mittels Voice-over-IP-Technologie. Mit EchoLink können Funkamateure ihre Stationen und Repeater weltweit verbinden und so die Reichweite ihrer Kommunikation erheblich erweitern. Weiterführende Informationen finden ihr auf https://echolink.org.

Bitte beachtet, dass EchoLink ausschließlich von lizenzierten Funkamateuren genutzt werden darf und eine vorherige Registrierung sowie Freischaltung durch die Administratoren erforderlich ist.

Wir gehen im Folgenden davon aus, dass ihr bereits über eine EchoLink Node Nummer und Anmeldedaten für euer Rufzeichen verfügt, die EchoLink Software unter Windows erfolgreich installiert und eure Anmeldedaten in der Software hinterlegt habt, so dass diese sich mit einem EchoLink Server verbinden kann.

Als nächstes verbindet euer AIOC jetzt über ein USB Typ C Datenkabel mit eurem Windowsrechner. In der EchoLink Software tätigen wir die folgenden Einstellungen in den über die Menüleiste zu erreichenden Untermenüs:

  1. Tools → Sysop Settings …
Aufruf des Sysopmenüs zur Einstellung der Empfangssignal-Erkennung und der PTT-Steuerung.

Im Tab RX Ctrl aktiviert ihr die VOX, damit die Software die vom Funkgerät empfangenen Signale erkennt und ins Internet weitergibt.

Eingehende Signale werden von der integrierten VOX erkannt.

Im zweitem Tab, TX Ctrl, aktiviert ihr DTR und wählt den, eurem AIOC zugewiesenen, Com-Port. In unserem Fall ist das COM2. Damit kann die EchoLink Software über das AIOC bei empfangenen Signalen aus dem Internet die PTT eures Funkgerätes aktivieren.

Die PTT wird über DTR aktiviert Außerdem ist der dem AIOC zugewiesene COM-Port auszuwählen.
  1. Tools → Adjust Sound Device
Aufruf des Soundkarten-Auswahlmenüs für das Wiedergabegerät.

Playback…: Wählt “Speakers AIOC Audio”. Das ist das NF-Signal, welches von eurem PC an das Funkgerät gesendet wird. In diesem Fall also das aus dem Internet empfangene Audiosignal.

Das AIOC wird als Lautsprecher (Wiedergabegerät) ausgewählt.

Recording…: Wählt hier “Microphone AIOC Audio”. Das ist das von eurem Funkgerät empfangene und an den Windowsrechner weitergeleitete Audiosignal.

Das AIOC wird als Mikrofon (Eingabegerät) ausgewählt.

Nun habt ihr alle nötigen Einstellungen vorgenommen und könnt mit dem Testen beginnen: Stellt an eurem Funkgerät zunächst eine gültige und freie Frequenz ein und stellt sicher, dass die Rauschsperre geschlossen ist. Den Lautstärkeregler stellt ihr zudem auf ungefähr 2/3. Am Windowsrechner stellt ihr die Lautstärkeregler für das eingehende Audiosignal zunächst auf 100% und das für das ausgehende auf etwa 80%.

Ihr benötigt zudem ein zweites Funkgerät auf der gleichen Frequenz um die von der Node ausgesendeten Signale empfangen und auch zur Node senden zu können.

Verbindet euch nun zunächst mit dem Test Server. Klickt dazu in der Menüleiste unter Station → Connect to Test Server.

Verbindung mit dem EchoLink-Testserver.

Nach einer erfolgreichen Verbindung sollte euer Funkgerät nun auf Sendung gehen und die Anweisungen des Test Servers sollten zu hören sein.

EchoLink-Fenster bei Aussendung eines Signals aus dem Internet.

Nach dem die PTT der Node abgefallen ist könnt ihr über das zweite Funkgerät einen Testruf machen. Euer Signal sollte nun an den Test Server gesendet werden.

Tipp: Unten in der Software seht ihr einen blauen flackernden Balken, der die Lautstärke des ein- und ausgehenden Audiosignals repräsentiert. Dieses ist ein guter Indikator, ob die Lautstärkeeinstellungen schon passen. Zusätzlich gibt es darunter auch einen Schieberegler, der die Ansprechschwelle für die VOX festlegt. Stellt diesen so ein, dass das Signal vom Funkgerät sicher erkannt wird.

EchoLink-Fenster bei Empfang eines Signals über Funk.

Das folgende Video demonstriert die Verbindung mit dem Test Server: Unten rechts im Bild ist das QuanSheng UV-K5(8) Handfunkgerät mit dem angesteckten AIOC zu sehen. Die EchoLink Software wird auf dem Bildschirm oben gezeigt.

Nach Empfang spielt der Test Server das empfangene Signal wieder ab. Wiederholt den Test und stellt dabei die Lautstärke eures Funkgerätes und die Windows Wiedergabe Lautstärke wechselseitig so ein, dass das Signal vom Funkgerät sauber erkannt und verzerrungsfrei in das Internet geleitet wird und die vom Internet übertragene NF ebenfalls weder verzerrt noch zu leise ist.

Seid ihr mit euren Einstellungen zufrieden, könnt ihr die Verbindung zum EchoLink Test Server wieder trennen und euer AIOC in Verbindung mit einem Handfunkgerät und Windowsrechner nun als EchoLink Node nutzen.

Nach nur wenigen Einstellung in der EchoLink Software erlaubt uns das AIOC in Verbindung mit einem Handfunkgerät den Aufbau einer EchoLink Node. Neben EchoLink sind natürlich noch viele weitere Anwendungen für das AIOC denkbar.

Habt ihr euer AIOC auch bereits schon getestet? Und welche Anwendung für das AIOC interessiert euch am meisten. Schreibt es uns gerne in die Kommentare unter diesen Beitrag oder diskutiert es mit uns in unserer Telegram- und oder WhatsApp-Gruppe.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/(9M2/)DG1BGS

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AIOC – Der Wunderadapter für Handfunkgeräte – Teil 4 (Fehlersuche)

Was tun, wenn euer AIOC nicht oder nur teilweise funktioniert? In diesem Beitrag geben wir Hinweise zu möglichen Fehlerquellen und Problemlösungen.

Falls es mit eurem AIOC doch nicht so funktioniert, kann das verschiedene Ursachen haben:

  1. Das Problem sitzt direkt davor 😉
  2. Firmware / Software
  3. Kontaktproblem(e)

In diesem Beitrag beschreiben wir, wie ihr vorgehen könnt, um euer AIOC zur Kooperation zu bewegen.

Firmware / Software

Wenn ihr euer AIOC das erste mal mit einem Host (Computer, SBC, Smartphone, etc.) verbindet, dieser diesen aber nicht als solchen erkennt, dann kann es mehrere Ursachen haben:

  • Das von euch verwendete USB Typ C-Kabel ist ein reines Ladekabel und kein Datenkabel → Probiert ein anderes (dickeres) Kabel aus.
  • Das AIOC besitzt noch keine Firmware → Folgt diesem Beitrag Schritt für Schritt für das Aufspielen der Firmware
  • Das AIOC wird zwar (unter Windows) als Soundkarte erkannt, die Programmierung, z.B. mit Chirp, klappt aber nicht → Prüft im Windows Gerätemanager, ob der Treiber für den Com-Port richtig installiert ist. Falls nicht folgt diesem Beitrag für das Installieren des passenden Treibers
AIOC – Der Wunderadapter für Handfunkgeräte – Teil 2 (Aufspielen der Firmware)

Kontaktproblem

Sollte das AIOC vom Host richtig erkannt werden könnt ihr davon ausgehen, dass es elektrisch zunächst einmal grundsätzlich funktioniert. Weitere Stolperstellen können aber mechanische Kontaktprobleme sein.

Prüft zunächst, ob beide Klinkenstecker des AIOC vollständig in die Buchsen eures Handfunkgerätes eingesteckt sind. Falls vorhanden, probiert es auch ruhig einmal mit einem anderen Handfunkgerät. Verfügt euer AIOC über ein Gehäuse kann es Sinn machen, dieses vorsichtig zu entfernen. Ist das Problem jetzt behoben, dann verhindert das Gehäuse vermutlich, dass das AIOC vollständig eingesteckt werden kann → Bearbeitet das Gehäuse des AIOC so, dass es nicht mit der für das Einstecken das Handmikrofons vorgesehene Ausbuchtung kollidiert.

Ein weiteres Problem können die Lötstellen der Klinkenstecker darstellen: Diese können sich bei mangelhafter Ausführung auch im Nachhinein z.B. durch mechanische Belastung auftrennen. Ein weiteres Indiz für ein Problem mit den Lötstellen der Klinkenstecker ist, dass das AIOC funktioniert, wenn ihr es nach dem Einstecken ins Handfunkgerät z.B. leicht verwindet.

Prüft zunächst optisch, ob alle Kontakte mit den entsprechenden Pads auf dem AIOC verbunden sind. Sieht es optisch gut aus prüft alle Verbindungen mit einem Durchgangsprüfer zunächst auf Durchgang, dann Gegenseitig auf Kurzschluss.

Ggf. kann es auch Sinn machen, die Klinkenstecker noch einmal vollständig abzulöten, die Lötpads mit Entlötlitze und etwas Isopropanol zu reinigen. Verwendet dann neue Klinkenstecker und im besten Fall etwas höherwertige für einen weiteren Versuch. Unsere Tipps zum Anlöten der Klinkenstecker könnt ihr noch einmal ausführlich in diesem Artikel nachlesen.

AIOC – Der Wunderadapter für Handfunkgeräte – Teil 3 (Lötarbeiten und Gehäuse)

Häufige Fehlerursachen

Sollten sich bei eurer verwendeten Kombination aus AIOC und Handfunkgerät die folgenden Symptome zeigen, überprüft die angegebenen Punkte:

  • Einstellungen lassen sich weder an das Funkgerät senden, noch vom Funkgerät auslesen → Treiber || Com-Port/Adresse
  • Einstellungen lassen sich an das Funkgerät senden, nicht aber auslesen → Lötstelle R 2,5 mm
  • Die vom Funkgerät ausgesendete NF ist sehr leise → Lötstelle R 3,5 mm ||Lautstärkeregler/Soundkartenauswahl am PC
  • Keine NF vom Funkgerät an den Host → Lötstelle T 2,5 mm und/oder S 2,5 mm || Lautstärkeregler Funkgerät || Lautstärkeregler/Soundkartenauswahl am PC
  • Das Funkgerät schaltet dauerhaft auf Sendung → Kurzschluss zwischen S 2,5 mm und S 3,5 mm
Zuordnung der Lötpads auf der Platinen Oberseite
Zuordnung der Lötpads auf der Platinen Unterseite

Ich selbst hatte 10 AIOC aufgebaut und auch bei mir haben nicht alle auf Anhieb funktioniert. Hat man jedoch erst einmal eine funktionierende Kombination, kann man diese als Referenz zum Testen von weiteren verwenden. Dabei bleiben dann z.B. die eingestellten Pegel der Lautstärkeregler identisch. Solltet ihr es also selbst nicht hinbekommen fragt doch mal andere OMs die es erfolgreich in Betrieb genommen haben, ob sie eures nicht einmal testen und euch unterstützen können. Unterstützung findet ihr sicher auch in unserer Telegram- und oder WhatsApp-Gruppe.

Sind euch noch andere mögliche Stolperstellen aufgefallen und ihr sie eliminieren können? Schreibt es uns gerne in die Kommentare unter diesem Beitrag oder diskutiert es mit uns in unserer Telegram- und oder WhatsApp-Gruppe.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/(9M2/)DG1BGS

Hier findet ihr weitere über das AIOC:

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AIOC – Der Wunderadapter für Handfunkgeräte – Teil 3 (Lötarbeiten und Gehäuse)

Im dritten Teil über das AIOC finalisieren wir es, indem wir die Klinkenstecker anlöten und es in ein 3D-Druck Gehäuse packen.

In Teil 1 haben wir euch erklärt, was das AIOC kann und wie man die Leiterplatte samt Bestückung in Auftrag geben kann. Im zweiten Teil haben wir die Firmware auf das AIOC geschrieben und uns vergewissert, dass die Platine unter Linux und Windows richtig erkannt wird. Wer die beiden Beitragsteile noch einmal nachlesen möchte, findet sie hier:

Alle Beiträge über das AIOC:

Im dritten Teil kümmern wir uns nun um die finalen Lötarbeiten und statten das AIOC zusätzlich mit einem optionalen 3D-Druck Gehäuse aus.

Wie bereits im ersten Teil dieses Beitrages erwähnt, wurde das AIOC so konzipiert, dass es sich über Klinkenstecker direkt an ein Handfunkgerät anstecken lässt, welches die Kenwood-Norm verwendet. Quasi alle chinesischen Hersteller von, für den Amateurfunk verwendbaren Handfunkgeräte, verwenden diese, also auch die Geräte der Hersteller Quansheng, Anytone, Retevis, Tytera und viele mehr. Da die Klinkenstecker zu diesem Zeitpunkt noch nicht bestückt sind, steht es dem Anwender aber frei, ob er das AIOC so nutzt wie hier vorgesehen oder aber stattdessen ein Verbindungskabel anlötet. Im Folgenden zeigen wir euch die Variante mit den Klinkensteckern.

Grundsätzlich ist es bei den Klinkensteckern sehr wichtig, dass diese nicht nur exakt den richtigen Abstand zueinander haben, sondern auch noch die richtige Ausrichtung und Höhe zueinander. Ohne geeignete Löthilfe ist ein Anlöten der Klinkenstecker nur schwer möglich. So gelingt es trotzdem:

Vorbereitung der Klinkenstecker

Zunächst einmal müsst ihr euch einen geeigneten 3,5 mm und 2,5 mm Stereo Klinkenstecker besorgen und zwar einen, der auf der anderen Seite Anschlussfahnen zum Anlöten besitzt. Diese gibt es im Versandhandel u.a. bei Reichelt Elektronik unter den Bestellnummern KSS 35 und KSS 25. Aus eigener Erfahrung rate ich an dieser Stelle aber dazu, qualitativ hochwertigere Klinkenstecker (z.B. vom Hersteller BKL oder LUMBERG, und ebenfalls beim o.g. Versandhandel erhältlich) zu verwenden. Diese kosten zwar gleich um ein vielfaches mehr, ersparen euch nachher aber viel Frust, wenn es später wegen eines schlechten Kontaktes entweder erst gar nicht oder nur manchmal funktioniert.

Vor dem Anlöten bereiten wir die beiden Klinkenstecker vor: Wir verwenden sowohl für den 3,5 mm als auch 2,5 mm Klinkenstecker, Stereo-Ausführungen, also solche mit drei Anschlusskontakten. Die Zuordnung der Kontakte zu den Lötfahnen könnt ihr der folgenden Abbildung entnehmen.

Wir entfernen zunächst das Plastikgehäuse von den Klinkensteckern, das hier nicht benötigt wird. Die Lötfahne für den inneren Anschlussring (S, Sleeve) ist etwas zu lang und sollte mindestens bis zu der kleinen Bohrung gekürzt werden. Zum Kürzen eignet sich u.a. ein Elektro-Seitenschneider.

Bringt nun jeweils mit einem Lötkolben Lötzinn auf die Außenseite aller Anschlussfahnen auf. Solltet ihr bleifreies Lot verwenden, dann kann es helfen, die Lötfahnen vorher mit etwas Flussmittel zu Benetzen. Achtet beim Löten darauf, dass ihr die Löttemperatur nicht zu hoch wählt (ich empfehle maximal 320 °C) und das Lötzinn möglichst zügig auf die Lötfahnen aufbringt, da sonst der Kunststoff, der die elektrischen Kontakte des Klinkensteckers isoliert, schmelzen und ihn damit beschädigen könnte.

Vorbereitung der Leiterplatte

Nun schnappen wir uns die Leiterplatte und statten sowohl die vier Lötpads für die Klinkenstecker auf der Ober- als auch die zwei auf der Unterseite ebenfalls mit ausreichend Lötzinn aus. Den folgenden zwei Bildern (hier noch ohne Lötzinn) könnt ihr die Zuordnung der Lötpads zu den Klinkenstecker-Kontakten entnehmen.

Anlöten, Methode 1 (nicht empfohlen): Verwendung eines Handfunkgerätes mit Kenwood-Norm als Löthilfe

Steckt dazu die beide Klinkenstecker zunächst in das ausgeschaltete Funkgerät und richtet sie entsprechend aus. Nun schiebt ihr die Platine so zwischen die Anschlussfahnen, dass sie jeweils über dem dazugehörigen Lötpad liegen. Die Anschlussfahne des mittleren Rings gehört jeweils auf das schmale rechteckige Lötpad, die Anschlussfahne der Spitze auf das quadratische. Welche der Anschlussfahnen mit welchem der Kontaktpunkte des Klinkensteckers verbunden sind lässt sich leicht mit einem Durchgangsprüfer testen oder Abbildung 1 entnehmen.

Nun lötet ihr zunächst die Lötfahnen auf der Oberseite der Platine an und dreht das Funkgerät dann herum, um auch die Lötfahnen auf der Unterseite anlöten zu können.

Abbildung 6: Ein Quansheng UV-K5(8) diente hier als Löthilfe (nicht empfohlen)

Anlöten, Methode 2: Verwendung einer 3D-gedruckten Löthilfe

Seid ihr selbst im Besitzt eines 3D-Druckers oder kennt jemanden in eurem Bekanntenkreis, dann empfiehlt es sich, eine Löthilfe auszudrucken und zu verwenden. Diese kann hier als stl-Datei heruntergeladen werden: https://github.com/skuep/AIOC/blob/master/3d/k1-aioc-solder-guide.stl

Schiebt die vorbereiteten Klinkenstecker zunächst an die vorgesehene Position. Auf Grund von Toleranzen beim 3D-Druck kann es sein, dass die Öffnungen der Klinkenstecker etwas zu klein sind. Mit einem Bohrer kann man diese aber leicht etwas vergrößern. Wichtig ist, dass die Klinkenstecker dabei trotzdem noch satt in Position sitzen, macht die Öffnungen also nicht zu groß. Dreht die Klinkenstecker jeweils so, dass die Lötfahne für den inneren Kontakt (S, Sleeve) unten und parallel zur Löthilfe angeordnet sind.

Nun schiebt ihr die Leiterplatte in die richtige Position. Die Löthilfe hat einen runden Pin der in eine der Bohrungen am Rand der Leiterplatte passt (Abbildung 8, links oben). Die oberen Anschlussfahnen lassen sich etwas verbiegen, so dass sie sich leichter anlöten lassen.

Verlötet nun zunächst die Lötfahnen auf der Oberseite.

Nun dreht ihr die Löthilfe herum und verlötet die untenliegenden Anschlussfahnen.

Ihr könnt die Platine samt Klinkenstecker nun aus der Löthilfe ziehen. Kontrolliert noch einmal alle Lötstellen.

Das AIOC ist nun aus elektrischer Sicht einsatzbereit. Um eventuelle Kurzschlüsse zu vermeiden und es zu schützen empfiehlt es sich jedoch, es in ein Gehäuse zu packen.

3D-Druck Gehäuse

Die Druckdateien für ein passendes AIOC 3D-Druck Gehäuse findet ihr hier: https://www.thingiverse.com/thing:6144997

Wir setzen die Platine nun halb-schräg in die Unterschale ein, so dass der USB-Typ C Anschluss der Platine in der entsprechenden Öffnung sitzt. Danach drücken wir die Leiterplatte an der gegenüberliegenden Seite vorsichtig nach unten, so dass beiden Klinkenstecker in ihrer Aussparung liegen und die Platine flach auf dem Gehäuseboden aufliegt.

Nun legt ihr den Deckel zunächst mit der langen Seite an und drückt ihn dann mit etwas Kraft nach unten, so dass er über den Aussparungen für die Klinkenstecker mit einem hörbaren Klack-Geräusch einschnappt.

Steckt das AIOC nun in ein (Hand)Funkgerät mit Kenwood-Norm eurer Wahl. Vergewissert euch beim Einstecken, das beide Klinkenstecker vollständig eingesteckt sind. Jetzt könnt ihr euer AIOC einem ersten Test unterziehen!

Fazit

Das AIOC ist ein kleiner Alleskönner, der, besonders für OMs die gerne mit digitalen Betriebsarten experimentieren, eine echte Bereicherung und günstige Alternative zu anderen auf dem Markt befindlichen Angeboten bietet. Durch das direkte Anstecken an ein Handfunkgerät gehört Kabelsalat der Vergangenheit an und auch das lästige Umstecken vom Programmierkabel zum Modemkabel.

Das AIOC eignet sich auch besonders für eine gemeinsame OV-Aktivität. Dabei könnten OV-Mitglieder je nach Kenntnis entweder verschiedene Aufgaben übernehmen oder aber sich gegenseitig bei den einzelnen Schritten unterstützen. Eventuell hat jemand bereits viel Löterfahrung, ein anderer ist hingegen Computer-affin und unterstützt beim Aufspielen der Firmware. Jemand weiteres besitzt ggf. einen 3D-Drucker und unterstützt beim Ausdrucken der Löthilfe und des Gehäuses. Die hier beschriebenen Schritte können an einem OV-Abend umgesetzt werden. An weiteren OV-Abenden kann man sich dann mit verschiedenen Anwendungen für das AIOC beschäftigen. Interessiert? Der nächste Winter kommt bestimmt.

Wir werden diese Beitragsreihe fortsetzen und euch nach und nach sowohl unter Windows als auch Linux und ggf. sogar Android verschiedenen Anwendungen für das AIOC aufzeigen.

Seid ihr selbst bereits im Besitzt eines AIOC und was sind eure Erfahrungen damit? Gibt es Anwendungen, die wir für euch testen sollen? Schreibt es uns gerne in die Kommentare unter diesem Beitrag oder diskutiert es mit uns in unserer Telegram- und oder WhatsApp-Gruppe.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/(9M2/)DG1BGS

Weitere Beiträge Kategorie Gewusst wie!:

Möchtest du das DL-Nordwest Projekt unterstützen? Dann freuen wir uns über deinen Gastbeitrag, das Teilen unserer Inhalte oder eine (kleine) Spende 🤑 Vielen Dank für deine Unterstützung! 😘

AIOC – Der Wunderadapter für Handfunkgeräte – Teil 2 (Aufspielen der Firmware)

Im zweiten Teil über das AIOC erklären wir euch, wie ihr die Firmware unter Linux und Windows aufspielen könnt.

Im ersten Teil des Beitrages über das AIOC (All-In-One-Cable) von Simon Küppers, haben wir beschrieben, was das AIOC kann und wie ihr euch selbst ein oder mehrere AIOCs fertigen lassen könnt. Wer dieses noch einmal nachlesen möchte findet den Beitrag hier:

AIOC – Der Wunderadapter für Handfunkgeräte – Teil 1 (Einführung und Bestellung)

Nach nur kurzer Zeit lag das Paket mit den bestellten und vor-bestückten AIOC-Platinen dann auch schon vor unserer Haustür. Die stabile Außenbox schien zunächst etwas über-dimensioniert, war in Anbetracht der inneren Verpackung der Platinen aber auch notwendig.

Die vor-bestückten Platinen wurden in einer blauen Box geliefert
Die Platinen selbst sind sehr gut verpackt

Die Platinen wurden mit den für die automatisierte Bestückung benötigten Randleisten ausgeliefert. Diese sind aber angeritzt, so dass sich die eigentliche AIOC-Platine sehr einfach und ohne Werkzeug heraustrennen lässt.

Die Platine wurde hier noch nicht vom Panel herausgetrennt
Die Oberseite der herausgetrennten Platine: Die Klinkenstecker müssen selbst bestückt werden.

Wenn die Platine zu euch kommt, hat sie noch keine Firmware oder mit anderen Worten: Das AIOC weiß zu diesem Zeitpunkt noch nicht, dass es eins ist. Wir zeigen euch im Folgenden jeweils unter Linux Debian`10 und Windows 10, wie ihr die Firmware aufspielen könnt.

Wer die Firmware nicht selbst kompilieren möchte, findet auf der Seite https://github.com/skuep/AIOC/releases/ die vor-kompilierten Binaries. Zum Zeitpunkt des Schreibens dieses Artikels liegt eine stabile Firmware in der Version 1.2.0 vor, die wir im folgenden verwenden. Die experimentelle Version 1.3.0-rc.1 bietet einige Neuerungen, die wir uns aber erst in einem späteren Artikel noch genauer ansehen werden.

Screenshot von github.com

Download der vorkompilierten AIOC Firmware

Vorbereitungen

Unabhängig davon, ob ihr die Firmware unter Linux oder Windows aufspielen wollt, müsst ihr durch das Stecken einer Brücke (s. Foto) erwirken, dass der auf der Platine vorhandene Mikroprozessor im Bootloader-Modus startet. Erst jetzt verbinden wir das AIOC mit einem USB Typ-C Kabel mit einem PC. Bitte achtet darauf, dass es sich bei dem USB-Kabel um ein Datenkabel und nicht nur um ein Ladekabel handelt! Wundert euch bitte nicht, wenn nach dem Einstecken keine LED aufleuchtet, das hat zu diesem Zeitpunkt seine Richtigkeit.

Je nachdem ob ihr unter Linux oder Windows fortfahren wollt, könnt ihr jetzt eines der beiden nächsten Kapitel überspringen.

Aufspielen der Firmware unter Linux (Debian10)

Zunächst vergewissern wir uns mit dem folgenden Befehl, dass sich der Mikroprozessor im Bootloader-Modus befindet und erkannt wurde.

dmesg

Jetzt solltet ihr eine Ausgabe wie in dem folgenden Bild erhalten.

Nun installieren wir die benötigten Software-Komponenten.

sudo apt update
sudo apt install -y libusb-1.0-0 dfu-util

Im nächsten Schritt laden wir die Firmware herunter und flashen (schreiben) sie auf das AIOC.

wget https://github.com/skuep/AIOC/releases/download/v1.2.0/aioc-fw-1.2.0.bin
dfu-util -d 1209:7388 -a 0 -s 0x08000000:leave -D aioc-fw-1.2.0.bin

Jetzt könnt ihr das USB-Kabel trennen, die Steckbrücke abziehen und das USB-Kabel wieder anstecken. Nun sollte die grüne LED auf dem AIOC dauerhaft leuchten und die rote LED zweimal kurz aufblinken. Das AIOC meldet sich nun als “Product: All-In-One-Cable” und stellt sowohl eine Soundkarte als auch einen seriellen COM-Port bereit.

dmesg

Aufspielen der Firmware unter Windows 10

Zunächst öffnet ihr den Windows Gerätemanager. Hier wird der STM32 BOOTLOADER als nicht erkanntes Gerät angezeigt. Bevor ihr die Firmware aufspielen könnt, müsst ihr also zunächst den Treiber korrigieren.

Dieses erledigt ihr mit dem Tool Zadig. Wer schon einmal einen DVB-T USB-Stick als SDR-Receiver unter Windows nutzen wollte, wird dieses Tool sicher schon kennen und ggf. sogar schon auf dem heimischen PC haben. Falls nicht, kann es von hier heruntergeladen werden: https://github.com/pbatard/libwdi/releases/download/v1.5.1/zadig-2.9.exe. Beim schreiben dieses Artikels liegt das Tool in der Version 2.9 vor.

Nach dem Herunterladen führt ihr das Tool aus. Als device wählt ihr hier STM32 BOOTLOADER und als Zieltreiber libusb-win32. Nun betätigt ihr die Schaltfläche “Install Driver”und wartet, bis der Treiber installiert wurde.

Zur Sicherheit prüft ihr im Windows Gerätemanager noch einmal, ob das Gerät STM32 BOOTLOADER jetzt richtig erkannt wurde.

Ist dieses der Fall, ladet ihr euch als nächstes das Tool herunter, mit welchem ihr die Firmwaredatei aufspielen könnt. Dazu eignet sich dfu-util, welches ihr euch als vor-kompilierte Version für Windows 64 Bit von hier herunterladen könnt: https://dfu-util.sourceforge.net/releases/dfu-util-0.9-win64.zip

Entpackt den Inhalt der zip-Datei am besten direkt in das Stammverzeichnis eures C-Laufwerks, also z.B. nach “C:\dfu-util“.

Nun ladet ihr noch die vor-kompilierte Firmwaredatei herunter und legt sie der Einfachheit-halber im gleichen Verzeichnis wie das dfu-util ab.

Als nächstes öffnet ihr die Windows PowerShell oder auch einfach nur die Windows Eingabeaufforderung. Hier wechselt ihr zunächst in das von euch gewählte Verzeichnis (in meinem Fall C:\dfu-util) und führt den folgenden Befehl aus:

cd C:\dfu-util\
./dfu-util.exe -d 1209:7388 -a 0 -s 0x08000000:leave -D aioc-fw-1.2.0.bin

Erscheint die Meldung “File download successfully”, dann war die übertragung erfolgreich und ihr könnt das USB-Kabel trennen, die Steckbrücke abziehen und das USB-Kabel wieder anstecken. Nun sollte die grüne LED auf dem AIOC dauerhaft leuchten und die rote LED zweimal kurz aufblinken. Ein letzter Blick in den Windows Gerätemanager zeigt unter Audio, Video und Gamecontroller das AIOC sowohl als Eingabegerät (Mikrofon) als auch als Ausgabegerät (Lautsprecher). Ebenso erhaltet ihr unter Anschlüsse (COM & LPT) ein neues Kommunikationsgerät. Um herauszufinden, welche Com-Port Nummer dem AIOC zugeordnet wurde, zieht den USB-Stecker einfach noch einmal ab, steckt ihn dann wieder ein und beobachtet, welches Gerät hinzukommt. In meinem Fall war es COM31.

Im nächsten Teil beschreiben wir dann, wie ihr die Klinkenstecker an das AIOC anlöten könnt um es zu komplementieren und packen es zudem noch in ein 3D-gedrucktes Gehäuse ein.

Habt ihr zu den hier beschriebenen Punkten weitere Fragen? Dann schreibt sie uns gerne in die Kommentare unter diesem Beitrag oder diskutiert sie mit uns in unserer Telegram- und oder WhatsApp-Gruppe.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/(9M2/)DG1BGS

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AIOC – Der Wunderadapter für Handfunkgeräte – Teil 1 (Einführung und Bestellung)

Wir stellen euch das “Alles-in-einem-Kabel” für Handfunkgeräte vor und führen euch Schritt-für-Schritt durch den Bestellprozess.

Wer sein (Hand)Funkgerät neben der reinen Sprachübertragung auch für digitale Betriebsarten wie APRS und SSTV einsetzen möchte, kommt nicht umhin, sein Funkgerät mit einem PC zu verbinden. Waren früher für jede digitale Betriebsart noch Modems (oder TNC s) notwendig, die als Übersetzer der auf Funk empfangenen Signale, dessen Demodulierung und Umwandlung in vom Computer lesbare Datenbits arbeiteten, so kann dieses heute, dank leistungsstarker Prozessoren und hochauflösender Soundkarten, mit Software erfolgen.

APRS Fill-in Digipeater mit Taxifunke ASCOM und TNC 2

Soundkarten unterscheiden sich im Hinblick auf ihren Funktionsumfang. Es gibt sie jeweils mit oder ohne …

  • Potentiometer für Lautstärkeeinstellung für Ein- und Ausgang
  • galvanische Trennung (zwischen Funkgerät und Computer)
  • GPIO, z.B. für PTT-Steuerung und SQL/COR Auswertung
  • CAT-Steuerung
  • Programmierschnittstelle für das Funkgerät
Eines von unzähligen Angeboten: digirig Mobile, Soundkarte und CAT-Steuerung in einem

Mittlerweile ist das Angebot an, auch speziell für den Amateurfunk entwickelten, Soundkarten riesig und unüberschaubar. In diesem Beitrag wollen wir euch ein Projekt vorstellen, dass aus der Masse heraussticht.

Beim AIOC, Ham Radio “All-in-one-Cable”, von Simon Küppers, handelt es sich um einen kleinen Adapter mit USB Typ C-Anschluss. Auf einer kleinen Platine werden sowohl eine Soundkarte, eine Programmierschnittstelle und eine PTT-Steuerung vereint. Die Notwendigkeit und das Umstecken mehrerer verschiedener Kabel zur Programmierung und für den Digitalmode-Betrieb gehört damit der Vergangenheit an. Und das Besondere: Der Adapter lässt sich direkt an Handfunkgeräte mit Kenwood-Norm anstecken.

SMD-bestückte AIOC Platine: Die Klinkenstecker werden nachträglich selbst angelötet

Zu den sonstigen Merkmalen zählen:

  • Offene Quelle (Open-Source) von Hard- und Software, damit erweiter- bzw. änderbar
  • Besonders Günstig, vom Funktionsumfang aber vergleichbar mit Digirig Mobile
  • Unterstützung von Handfunkgeräten mit Dual-PTT (getrennter PTT für Band A und B)
  • Durch direktes Anlöten von NF-Kabeln auch für andere Hand- oder Mobilfunkgeräte oder Feststationen geeignet
  • Basiert auf Mikroprozessor STM32F302 mit integriertem Analog-Digital (ADC) und Digital-Analog Konverter (DAC)

Beim Schreiben dieses Artikels liegt AIOC in Hardware-Version 1.0 vor.

Screenshot von github.com

AIOC auf Github

Bestellvorgang Schritt-für-Schritt

Jetzt möchtet ihr natürlich gerne wissen, wo ihr einen solchen Adapter kaufen könnt. AIOC werden teilweise von Privatpersonen auf den bekannten Handelsplattformen angeboten. Dieses bietet sich vor allem dann an, wenn man nur einen einzigen Adapter zum Experimentieren haben möchte. Am günstigsten ist es jedoch, wenn ihr euch mit mehreren OM s, z.B. in eurem OV, zusammen tut, und den Adapter direkt selbst beim Leiterplattenhersteller und Bestücker in Auftrag gebt. Wir beschreiben euch im Folgenden Schritt-für-Schritt, wie das funktioniert:

  1. Zunächst geht ihr auf die Webseite https://github.com/skuep/AIOC/tree/master und ladet euch von hier die Fertigungsdateien herunter. Diese entpackt ihr dann auf eurem PC.
  1. Als nächstes ruft ihr die Webseite JLCPCB auf und legt euch dort einen Benutzeraccount an, falls noch nicht geschehen. Aktuell bietet die Seite leider nur die Auswahl zwischen Englisch und Mandarin Chinesisch. Ihr könnt euch die Webseite aber z.B. von Google auf Deutsch übersetzen lassen! Hier gehen wir auf Add gerber file und wählen die Datei GERBER-k1-aioc.zip aus dem entpackten Unterverzeichnis ..\AIOC-master\kicad\k1-aioc\jlcpcb\production_files.
  1. Nachdem die Gerber-Datei erfolgreich hochgeladen wurde, konfiguriert ihr die Leiterplatte. Neben der von euch gewünschten Stückzahl, als Vielfaches von 5, ist es wichtig, dass ihr die Leiterplattendicke auf 1,2 mm ändert, damit sich die Klinkenstecker später beim Bestücken gut anlöten lassen. Außerdem könnt ihr noch die Farbe des Lötstopplacks gemäß eurer Vorliebe wählen. In unserem Beispiel wählen wir die Farbe blau.
  1. Als nächstes Konfigurieren wir die Bestückung: Edge Rails/Fiducials stellen wir auf Added by JLCPCB. Dadurch wird die Leiterplatte durch seitliche Vergrößerung und Hinzufügen von Referenzmarken so angepasst, dass sie sich später automatisiert bestücken lässt.
  1. Nach Betätigung von Confirm können wir uns zunächst die Ober- und Unterseite der unbestückten Leiterplatte ansehen.
  1. Im Reiter Bill of Materials wählen wir unter Add BOM File die Datei BOM-k1-aioc.csv und unter Add CPL File die Datei CPL-k1-aioc.csv, jeweils wieder aus dem Unterordner ..\AIOC-master\kicad\k1-aioc\jlcpcb\production_files. Zur Bestätigung drücken wir auf Process BOM & CPL.
  1. Jetzt erscheint eine Fehlermeldung über fehlende Bezeichner H1 und H2 in der BOM-Liste und J2, D3, D4 und R17 in der CPL-Datei. Die Fehlermeldung können wir ignorieren. Hintergrund: Bei H1 und H2 handelt es sich um Bohrungen, hier gibt es also nichts zu Bestücken. R17 wird ebenfalls nicht bestückt, da er nur für Funkgeräte mit Dual-PTT benötigt wird. Die LED’s D3 (grün) und D4 (rot) liegen auf der Unterseite der Leiterplatte und stellen eine Alternative zu D1 und D2 auf der Oberseite dar. Wie im Titelbild zu erkennen ist, ist uns die Unterseite der Leiterplatte zugewandt. Daher kann es Sinn ergeben, die TX und RX-LED’s nachträglich statt auf der Oberseite lieber auf der Unterseite zu bestücken.
  1. Nach Betätigung von Next könnt ihr euch nun die bestückte Leiterplatte in 2D und 3D ansehen. In unsrem Fall wird nur die Oberseite der Leiterplatte bestückt. An dieser Stelle empfehlen wir, dass ihr euch noch einmal die Zeit nehmt um zu prüfen, ob alle Bauteile vorhanden sind und richtig platziert wurden. Sieht alles gut aus dann weiter mit Next.
  1. Im abschließenden Schritt des Leiterplattenbestückungs-Konfigurators könnt ihr noch wählen, wie schnell die Leiterplatte bestückt werden soll. Der Standard sind 2-3 Werktage. Mit einem Aufpreis von etwa 44 Euro sind aber auch 1-2 Werktage möglich.
  1. Unter Product Description müssen wir jetzt noch angeben, um was für eine Anwendung es sich handelt. Dieses ist später für den Import bzw. der Berechnung der Zollgebühren wichtig. Hier wählen wir Research\Education\DIY\Entertainment > DIY – HS Code 902300. Mit Save to Cart könnt ihr die bestückte Leiterplatte jetzt in euren Warenkorb legen.
  1. Im Warenkorb erhalten wir nun die Möglichkeit die finale Stückzahl zu ändern und die Bestellung in Auftrag zu geben. Jetzt könnt ihr die Bestellung absenden.

Hinweis:

Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Beitrages, waren einige Komponenten leider nicht in ausreichender Stückzahl erhältlich, u.a. eine grüne SMD LED in Bauform 0603, die USB Typ C Buchse und ein linearer Spannungsregler. Wer sich auskennt kann nun entsprechende lagerhaltige Ersatzbauteile auswählen. Aber Vorsicht! Die gewählten Ersatzbauteile müssen die gleiche Bauform aufweisen, den gleichen Fußabdruck und Pinbelegung sowie technisch vergleichbare Werte aufweisen. Wählt ihr hier keine alternativen Bauteile, dann werden die Bauteile nicht mit bestückt und ihr müsst sie nach Erhalt der Leiterplatten selbst bestücken.

Um zu verhindern, dass Bauteile vergriffen sind und zu erwirken, dass die benötigten Bauteile für euch bestellt werden, könnt ihr den JLC Parts Manager verwenden. Hier erlaubt euch das BOM Tool die BOM-k1-aioc.csv hochzuladen und ihr könnt angeben, wie viele der Bauteile ihr jeweils vorab kaufen möchtet. Diese stehen euch dann später für das Bestücken eurer Leiterplatte zur Verfügung.

Wir haben die Soundkarten bei JLCPCB bestellt. Nach Eingang berichten wir euch dann im zweiten Teil des Beitrages, wie ihr die Firmware auf das AIOC flashen und die Klinkenstecker auflöten könnt.

Habt ihr Fragen zum AIOC oder habt ihr es eventuell sogar schon im Einsatz? Wenn ja, mit welchem Funkgerät und für welche Anwendungen nutzt ihr es? Schreibt es uns gerne in die Kommentare unter diesem Beitrag oder diskutiert es mit uns in unserer Telegram- und oder WhatsApp-Gruppe.

Team DL-Nordwest, Stephan 9V1LH/(9M2/)DG1BGS

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